多級(jí)泵平衡盤損壞原因

1、運(yùn)行中平衡裝置的損壞主要表現(xiàn)為：軸竄量變大，導(dǎo)致泵葉輪出口與導(dǎo)葉入口對(duì)中性被破壞,泵體振動(dòng)變大；葉輪密封環(huán)與導(dǎo)葉密封環(huán)相摩擦，間隙增大,各級(jí)間的泄漏量增大，泵效率 下降;平衡裝置磨損量超過(guò)聯(lián)軸器間隙時(shí)，將對(duì)電機(jī)產(chǎn)生巨大推力損壞電機(jī)軸承：平衡裝置損壞嚴(yán)重時(shí)，泵體內(nèi)葉輪與導(dǎo)葉密封環(huán)及泵體相磨擦，此時(shí)必須緊急停泵，否則泵將被嚴(yán)重?fù)p壞。泵葉輪嚴(yán)重?fù)p壞泵軸向力大小的計(jì)算水泵工作時(shí)，葉輪出口壓力P2,入口壓力P1,壓差 P=P2-P1>0,方向指向入口。則葉輪兩側(cè)相當(dāng)于入口面積 S=n (DW2-D2h)/4上存在壓差檢修多級(jí)離心泵的注意事項(xiàng)除了高壓工況下一般采用往復(fù)泵及小型泵采用各種轉(zhuǎn)子泵(即回轉(zhuǎn)

2、容積式泵)，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的就是離心泵，離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、流量連續(xù)平穩(wěn)以及操作方便的優(yōu) 點(diǎn)，應(yīng)用約占所有泵的 80%。許多往復(fù)泵的應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)在也有被高速多級(jí)離心泵代替的趨 勢(shì)。1多級(jí)離心泵零部件的檢修泵軸泵軸損壞的原因及后果泵軸是傳遞功率和力矩的主要零 件。泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，軸頸由于與軸承相對(duì)運(yùn)動(dòng)或多次拆卸而被磨損，鍵槽因長(zhǎng)期使用出現(xiàn)變寬、拉毛或歪斜現(xiàn)象；軸與其他旋轉(zhuǎn)零件配合處，因經(jīng)常拆卸而磨損，泵軸內(nèi)部產(chǎn)生裂紋 等。更為嚴(yán)重的是由于是轉(zhuǎn)子不平衡加劇振動(dòng)、安裝時(shí)沒(méi)有對(duì)中，拆卸時(shí)強(qiáng)力扭轉(zhuǎn)，開停車操作不當(dāng)，冷熱不均等原因使泵軸產(chǎn)生了彎曲。泵軸磨損或配合變松或內(nèi)部產(chǎn)生裂紋對(duì)泵的正

3、常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，泵軸彎曲對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)影響更大。主要表現(xiàn)在泵振動(dòng)嚴(yán)重，軸承密封等零部件很快磨損，甚至產(chǎn)生惡性循環(huán)。泵軸的矯直法(1)機(jī)械加壓法；(2)捻打法;(3)局部加熱法；(4)局部 加熱加壓法。1.2葉輪離心泵的葉輪是使液體獲得能量的主要部件，其型式有閉式，半開式及開式三種。I點(diǎn)應(yīng)力法"測(cè)量多級(jí)離心泵軸向力和徑向力1工業(yè)上常用的多級(jí)離心泵軸向力測(cè)量裝置和徑向力測(cè)定裝置不僅附件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格不菲，而且在結(jié)構(gòu)緊湊的進(jìn)口多級(jí)離心泵上，由于軸向空間被機(jī)械密封占據(jù)，測(cè)量裝置安裝時(shí)往往還要改造安裝構(gòu)件，有時(shí)甚至根本沒(méi)有充足的空間給予安裝，難以測(cè)定軸向力和徑向力。提出的多點(diǎn)應(yīng)力法”則是根據(jù)多

4、級(jí)離心泵的受力特點(diǎn)，采用簡(jiǎn)便成熟的應(yīng)力測(cè)試技術(shù)，避開了復(fù)雜的專用測(cè)量裝置，使多級(jí)離心泵軸向力、徑向力測(cè)量問(wèn)題得到有效的簡(jiǎn)化。KSB型四級(jí)離心泵，投入運(yùn)行后，由于后端軸承溫升過(guò)高，冷卻油品變質(zhì)，致使該泵一直無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)中為維持生產(chǎn)操作要求，不得不在軸承座外側(cè)臨時(shí)設(shè)置低溫氮?dú)夤苓B續(xù)噴氮冷卻，即使如此降溫，效果并不顯著，軸承仍需頻頻更換檢修，此時(shí)不得不啟動(dòng)備用泵來(lái)維持工藝操作的正常運(yùn)行。新型軸向力平衡裝置軸向力的計(jì)算在泵的設(shè)計(jì)、運(yùn)行中，軸向力一直是人們研究和關(guān)注的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外的研究人員提出了各種不同型式的軸向力平衡裝置。文獻(xiàn)指出軸向力產(chǎn)生的主要原因有3個(gè)方面:1泵葉輪前后蓋板受液體壓力的面積大

5、小不相等，前后泵腔中液體壓強(qiáng)的分布也不盡相同。因此，作用于兩蓋板上的液體壓力以及作用于吸入口的壓力在軸向方向上不能平衡，造成一個(gè)軸向力，這個(gè)力是軸向力的主要組成部分。2液體從葉輪吸入口流入，從葉輪出口流出，其速度的大小和方向均不相同，液體動(dòng)量在軸向分量發(fā)生了變化。因此，根據(jù)動(dòng)量定理，在軸向方向作用了一個(gè)沖力 ，或稱動(dòng)反力。3對(duì)于立式泵，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量也是軸向力的組成部分，而對(duì)于臥式泵，這個(gè)軸向力不存在。由此可見(jiàn)，研究泵軸向力的重點(diǎn)是改變?nèi)~輪前后蓋板上的液體壓力分布。圖1是本文介紹的一種新型軸向力平衡裝置。該裝置可安裝在多級(jí)泵的末級(jí)葉輪后面。徑向間隙由葉輪密封環(huán)和導(dǎo)流器上的密封環(huán)組成；軸向間隙由

6、固定的石墨盤和旋轉(zhuǎn)的不銹鋼盤組成，平衡腔體與大氣相通或者與第一級(jí)葉輪的入口相通。多級(jí)離心泵軸向力的平衡問(wèn)題及其改造15alSWA七級(jí)離心泵，泵的出口壓力為 2.3 MPa，出口流量為120 m3/h。該泵多次出現(xiàn) 出口端密封失效和振動(dòng)燒軸承等事故。打開設(shè)備出口端蓋檢查，發(fā)現(xiàn)用于平衡軸向力的平衡盤與平衡環(huán)大都發(fā)生嚴(yán)重偏差或被堿液沖蝕而出現(xiàn)很深的沖刷溝痕。經(jīng)更換新件，泵仍不能恢復(fù)正常，不得不頻繁檢修更換。這不但增加了檢修成本，造成了大量的鉀堿液浪費(fèi)，也給生產(chǎn) 帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。為此，我們從理論分析入手查找故障原因，并提出了改進(jìn)措施。1軸向力的產(chǎn)生和平衡原理。軸向力的產(chǎn)生離心泵在工作時(shí)葉輪與泵體、泵蓋之間都充滿葉輪出口來(lái)的液體，在密封環(huán)半徑以外葉輪兩側(cè)的壓力相等，而在密封環(huán)半徑以內(nèi)泵的入口壓力小于泵的出口壓力。因此葉輪兩側(cè)存在壓力差，于是產(chǎn)生了作用在葉輪上的指向入口