離心泵浦教育訓(xùn)練

離心泵浦教育訓(xùn)練第一頁，共三十八頁，2022年，8月28日離心式泵浦(剖面圖)軸葉輪

徑向及止推軸承機(jī)械軸封軸承室油封Oil

Ring軸承室葉輪磨損環(huán)Fan-Optional葉輪鎖緊螺帽排放孔

第二頁，共三十八頁，2022年，8月28日離心式泵浦列組成元件外殼(Casing)葉輪(Impeller)軸(Shaft)軸承(Bearing)填函填料(GlandPacking)或機(jī)械軸封(MechanicalSeal)底板(BasePlate)及連軸器(Coupling)第三頁，共三十八頁，2022年，8月28日一、泵浦葉輪型式及懸掛方式第四頁，共三十八頁，2022年，8月28日

泵浦葉輪型式

封閉式葉輪依照API規(guī)定所有APIPUMP葉輪皆需設(shè)計封閉式，也就是說兩邊皆有蓋，優(yōu)點是:葉輪設(shè)計較薄，間隙可較小效率高。缺點是:因葉輪死角多較不適用於含有顆粒之流體，成本高。第五頁，共三十八頁，2022年，8月28日

泵浦葉輪型式

開放式葉輪開放式葉輪為兩邊皆無蓋，一般ANSIPUMP皆採用此設(shè)計較多，適用於含顆粒、較髒流體，但因間隙較大效率較封閉式低，葉輪設(shè)計可製造較厚、無死角耐磨、不容易卡髒東西，製造成本低。第六頁，共三十八頁，2022年，8月28日

泵浦葉輪型式

半開放式葉輪Semi-openfullvaneimpellerwithbackpump-outvanes.Securedtoshaftwithkeyandlockedwithstainlesssteelimpellernut.O-ringandgasketsealprovide“dry-shaft”construction。Backpump-outvanesforreducingthestuffingpressure半開放式葉輪是一邊有蓋，另外一邊沒有，厚度設(shè)計可介於兩者之間。第七頁，共三十八頁，2022年，8月28日二、軸承室潤滑方式第八頁，共三十八頁，2022年，8月28日軸承室潤滑方式軸承轉(zhuǎn)動時，與軸的接觸產(chǎn)生高溫，因此必須有固定之潤滑方式，以降低溫度維持運(yùn)轉(zhuǎn)。潤滑軸承室的方式，有下列五種方式1.Grease：直接將潤滑油，加入軸承室中，但僅適用於小型或是構(gòu)造簡單的泵浦。（P414、P614）2.OilFlood：在軸承室中提供一個油槽(OilReservoir)，將潤滑油加入到此槽中，並維持一定的油量高度，當(dāng)泵浦轉(zhuǎn)動時，帶動潤滑油潤滑軸承。3.OilRing：類似OilFlood，但在靠近軸承兩端裝設(shè)一個環(huán)，稱之為OilRing，軸轉(zhuǎn)動時可以帶動潤滑油產(chǎn)生油氣，可提高潤滑效果。（P506）第九頁，共三十八頁，2022年，8月28日4.OilMist：由一個中央供油系統(tǒng)，利用外部配管的方式，將油霧直接注入到軸承室中，因此泵浦不需要有油槽(OilReservoir)或是油環(huán)(OilRing)，目前煉油廠均採用此型的潤滑方式。5.ForceFeed：使用於超大型的泵浦，因泵浦不易潤滑，且易產(chǎn)生高溫，必須額外提供一套潤滑系統(tǒng)。此時油槽設(shè)置在外部，並利用一個小型的泵浦系統(tǒng)，將潤滑油注入至軸承室中。軸承室潤滑方式第十頁，共三十八頁，2022年，8月28日OilRing軸承室潤滑方式第十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日三、機(jī)械軸封介紹第十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日

機(jī)械軸封的基本概念

機(jī)械軸封基本上包含了固定面和轉(zhuǎn)動面，金屬座加壓部，二次封三部份。兩軸封面之間必須維持有一層流體或氣體薄膜來作為潤滑，以避免軸封在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時因乾磨，而過熱損毀。因此機(jī)械軸封的設(shè)計並非完全不漏，正確的說法是：機(jī)械軸封可以把洩漏量控制在一個合理可接受的範(fàn)圍內(nèi)固定面和格蘭間-O型環(huán)機(jī)械軸封的止洩點

機(jī)械軸封的運(yùn)轉(zhuǎn)不可避免的會有磨擦熱產(chǎn)生，為了讓軸封的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命更長，必須設(shè)計合適的沖洗配管來改善軸封的環(huán)境，使其更冷，更乾淨(jìng)，更適合軸封運(yùn)轉(zhuǎn)。耐磨面轉(zhuǎn)動面和軸之間-O型環(huán)軸封室與格蘭間-墊片沖洗第十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日機(jī)械軸封的基本概念機(jī)械軸封之組成基本上包含兩大部份1)轉(zhuǎn)動件2)固定件，有三處止漏點，分別為兩者之間磨擦面是由兩碳精環(huán)對磨稱為PrimarySeal,一O型環(huán)在轉(zhuǎn)動件內(nèi)隨著轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)之磨擦面稱為SecondarySeal，另一O型環(huán)在固定件內(nèi)安裝於泵殼之磨擦面稱為TertiarySeal。機(jī)械軸封之兩碳精環(huán)對磨間是靠任潤滑油循環(huán)所產(chǎn)生之油膜將熱帶走，兩者之間三方向之作用力依API要求一定要平衡。Thehydraulicforceiscausedbythefluidpressureactingovertheaxialsurfaceareaabovethehydraulicsealingline.Theratiooftheeffectivehydraulicsurfaceareatothelubricatingsurfaceareaisreferredasthesealbalance.HydraulicSealLine第十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日機(jī)械軸封的基本概念WaterOutWaterIn軸封液-冷進(jìn)軸封液-熱出軸封磨擦面第十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日機(jī)械軸封的分類-ByArrangement轉(zhuǎn)動部份固定部第十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日機(jī)械軸封的分類SingleMechanicalSeal：僅有一組密封端面(內(nèi)裝式單軸封)(外裝式單軸封)第十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日機(jī)械軸封的分類SometimesastuffingboxistooshallowtoaccommodatedoubleB-Bseals.ThedoubleF-Fsealisusuallycartridgemountedwithonesealinsidethestuffingboxandonesealontheoutside.Acompatibleliquid,usuallywater,isinjectedintothesealchamberatAandexitatB.Theliquid,calledthebarrierfluid,mustbemaintainedbetweenthesealsatahigherpressurethanthatoftheproductbehindtheimpeller.DoubleSeal：包含一組InnerSeal及OuterSeal，轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生之摩擦熱，均由軸封液帶走，大部分的軸封均未與製程流體接觸。(背對背雙軸封)(面對面雙軸封)第十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日機(jī)械軸封的分類

Tandem縱列式雙軸封TandemMechanicalSeal：InnerSeal的設(shè)計在於承受製程流體的壓力

OuterSeal的潤滑使用低壓的軸封液。因此在InnerSeal有破損洩漏的時候，第二段的Seal可取代第一段的Seal，免於製程流體洩漏至外界。目前若泵送有毒及危險的的製程流體，均採用此種軸封。第十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan11使用在單軸封自身循環(huán)，由出口端循環(huán)回到軸封室。使用時機(jī)：最廣泛使用的配管方式，適用在一般溫度之乾淨(jìng)流體。優(yōu)點：配管簡單，操作成本低。缺點：含顆?；蚋邷氐忍厥馇闆r不適用。洩漏時直接洩到大氣側(cè)易產(chǎn)生環(huán)保問題。

軸封潤滑油是由泵浦出口經(jīng)由管線流孔板控制流量至軸封循環(huán)冷卻。第二十頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan12

單軸封以Y型過濾器作自身循環(huán)沖潤優(yōu)點：簡單，操作成本低。缺點：含大量顆?；蝾w粒本身是製程必須品時不適用，必須常清濾網(wǎng)，秏費(fèi)人力，濾網(wǎng)堵塞時軸封極易損壞。

Plan12－使用過濾器，適用在顆粒是偶發(fā)性的，封閉性循環(huán)泵的操作條件下。軸封潤滑油是由泵浦出口管線裝Y型過濾器再經(jīng)由管線之流孔板控制流量至軸封循環(huán)冷卻。第二十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan13使用在單軸封自身循環(huán)，由軸封室流回到吸入口端。使用時機(jī)：適用軸封室壓力和出口壓力相同時，如直立式透平泵。優(yōu)點：配管簡單，操作成本低。缺點：必須控制軸封室壓力，否則循環(huán)量不易控制。軸封的安裝位置必須配合葉輪間隙調(diào)整，否則軸封貼合的程度不理想，軸封易損壞或洩漏。軸封潤滑油是由軸封室經(jīng)由管線流孔板控制流量至泵浦入口作軸封自身循環(huán)冷卻。第二十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan21使用在單軸封自身循環(huán)，同Plan11，再加上冷卻器。使用時機(jī)：適用高溫的製程。優(yōu)點：循環(huán)量容易控制，可以有效的降低軸封室的溫度。缺點：操作成本高，需使用大量的冷卻水，能源的消秏量較高。COOLER第二十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan23使用在單軸封自身循環(huán)，從軸封室內(nèi)泵浦油環(huán)經(jīng)由加冷卻器再回軸封自身冷卻的方式。使用時機(jī)：適用高溫的製程。優(yōu)點：可以有效的降低軸封室的溫度，使用較少量的冷卻水。缺點：設(shè)備成本高，軸封必須設(shè)計強(qiáng)制循環(huán)的裝置，必須經(jīng)過複雜的計算軸封室產(chǎn)生的熱量，才能有效的節(jié)省能源。一般非API的泵浦軸封室不夠大，可能無法安裝。COOLER第二十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan31

單軸封以旋風(fēng)分離器作自身循環(huán)沖潤優(yōu)點：簡單，操作成本低，可適用在顆粒本身是製程品的一部份時缺點：懸浮性顆粒不適用，分離器的效果必須小心評估，失敗率較高

Plan31－使用旋風(fēng)分離器，適用在顆粒是連續(xù)性的，開放性輸送泵的操作條件下。旋風(fēng)分離器可以將顆粒分離，乾淨(jìng)流體由上方流出進(jìn)入軸封室，顆粒則經(jīng)由下方回到泵浦的入口端。第二十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan32

單軸封外接清水沖潤優(yōu)點：簡單設(shè)備成本低缺點：外接水會混入製程內(nèi)，操作成本較高外接水失水失壓時製程液容易回流，且軸封會損壞。

Plan32－使用外接的乾淨(jìng)水源沖洗，如果混入製程內(nèi)會影響製程品質(zhì)時就不適用了。調(diào)壓閥引乾淨(jìng)的清水沖入軸封室，需保持適當(dāng)?shù)膲毫?。第二十六頁，共三十八頁?022年，8月28日Plan52使用在雙軸封，不加壓的軸封室自身循環(huán)系統(tǒng)，軸封洩漏時不會直接到大氣側(cè)。使用時機(jī)：適用在需要控制軸封洩漏量的乾淨(jìng)流體情況。如環(huán)保要求，高污染性、高爆性，高危害性的流體，有機(jī)溶劑等。優(yōu)點：使用起來和單軸封相似，透過壓力或液位的監(jiān)控可以預(yù)知軸封的洩漏或早期的損壞，不會大量洩漏不必立即停車檢修。缺點：配管成本高，配管複雜，需配合壓力開關(guān)或液位開關(guān)的訊號。不適用有顆粒的情況。軸封的正常洩漏必須安排中間儲存槽或配管送到燃燒塔燒掉。高溫時必須以水冷卻中間液。VENTP/IToGasRecoveryS/V-N/OOrificePlan11第二十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan53雙軸封自身循環(huán)沖潤優(yōu)點：只有中間液混入製程內(nèi)，操作成本較低，製程端失水軸封仍可運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，可預(yù)知軸封損壞。缺點：設(shè)備成本高，需有持壓的氮?dú)鈦碓矗栌斜O(jiān)視裝置。Plan53－使用雙軸封，以儲罐和中間液當(dāng)機(jī)械軸封的潤滑劑，可以偵測預(yù)知軸封的洩漏損壞。需加氮?dú)獬謮篤entPressureGauge第二十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日Plan54乾淨(jìng)的流體進(jìn)入軸封室，但需保持壓力高於軸封室壓力，才可以避免污水外漏

雙軸封外接清水沖潤優(yōu)點：外接水不會混入製程內(nèi)，製程端短暫失水軸封不會立即損壞缺點：設(shè)備成本高，操作成本較高，外接水失水失壓時軸封容易損壞，製程液容易回流。

Plan54－使用雙軸封外接水沖洗，可以有效的阻隔顆粒進(jìn)入軸封造成損壞。ExternalPumporPressureSystem第二十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日離心泵浦故障原因及改善故障排除

故障狀況原因及排除方法A.無流量流量不足壓力不足1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20B.工作一段時間後突然停止4.5.7.8.9.11.12.20C.泵浦有異聲及震動15.16.17.28.31D.泵浦消耗電流太高6.13.14.15.16.21.22.23.24.31E.軸封漏8.24.25.26.27F.軸封溫度過高8.24.25.26.27G.軸承箱溫度過高15.16.17.29.30.31第三十頁，共三十八頁，2022年，8月28日離心泵浦故障原因及改善故障排除建議處理步驟：

1.泵浦沒有灌注母液或流失一檢查泵殼及吸入管是否有母液。2.轉(zhuǎn)速太慢-檢查馬達(dá)轉(zhuǎn)速電壓夠不夠。3.揚(yáng)程太高-檢查管線系統(tǒng)是否有額外的磨擦損失。4.吸入壓太高-檢查NPAHa夠不夠(進(jìn)口管線大小或太長均可使NPAHa夠變小)。5.葉輪或管線塞住-檢查有無外物阻塞。6.迴轉(zhuǎn)方向錯誤-檢查迴轉(zhuǎn)方向。7.吸入管內(nèi)有空氣或漏氣-檢查吸入管。8.軸封漏氣-檢查軸封有否磨損，潤滑是否良好，必要時更換新品。9.液體有揮發(fā)性或溫度太高，使吸入壓不足-增大吸入壓或變更管線設(shè)計。10.底閥大小-更換尺寸正確之底閥。11.底閥或吸入管深度不夠-增長吸入管。12.流體內(nèi)含有氣體-請設(shè)計者改善。13.葉輪間隙太大-按步驟重新調(diào)整。14.葉輪損壞-換新品。15.旋轉(zhuǎn)部份卡住-檢查所有可能磨擦部份是否太緊。16.主軸彎曲-換新曲。第三十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日NPSHa探討NPSHa（NetPositiveSuctionHead，淨(jìng)正吸水頭）

NPSHa＝Pair＋Ph－Ploss－Pt

Pair氣體壓力

Ph液位壓力

Ploss管損壓力

Pt

飽和蒸氣壓力第三十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日離心泵浦故障原因及改善故障排除建議處理步驟：

17.聯(lián)軸器安裝不良-重新校準(zhǔn)。18.葉輪直徑太小-更換正確尺寸葉輪。19.壓力錶安裝位置不當(dāng)-更換壓力錶位置。20.泵殼墊圈損壞-換新品。21.轉(zhuǎn)速太快-檢查馬達(dá)轉(zhuǎn)速電壓對不對。22.揚(yáng)程不足流量太大-加一個節(jié)流閥或把葉輪直徑改小。23.流體比重太大-檢查流體比重黏度與設(shè)計者聯(lián)絡(luò)解決。24.軸封裝填不當(dāng)-迫緊不足、裝填不當(dāng)、鎖大緊)檢查迫緊是否損壞或數(shù)量不符等問題，重新裝填。25.迫緊或軸封規(guī)格不符-更新正確品。26.軸封損壞-換新。27.軸套刮傷-重新加工或換新品。28.穴蝕-增加NPAHa。29.流量太小-請教於工廠或設(shè)計者。30.軸承潤滑不當(dāng)或磨損-改善潤滑或更換軸承。31.震動太大。第三十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日

API

TypicalSingleEndSuction TheAPIPumpdifferfromtheANSIchemicalpump,asitisdesignedfornon-corrosivehighpressureandtemperatureApplicationsandincorporatesanenclosedimpellerwithbalanceholes.所謂的API，指的是依“美國石油協(xié)會”所制定的工業(yè)設(shè)備製造標(biāo)準(zhǔn)，所設(shè)計生產(chǎn)的設(shè)備，廣泛的被運(yùn)用在高溫高壓製程上，尤其是煉油廠及一般的石化工廠用的非常的多。其中編號610是專門針對離心泵的設(shè)計規(guī)範(fàn)。在美國凡是煉油廠的設(shè)備均必須依照相關(guān)API的規(guī)範(fàn)來設(shè)計廠內(nèi)設(shè)備，以往在德州某煉油廠曾經(jīng)因為設(shè)備未符合API規(guī)範(fàn)，而導(dǎo)致保險公司對所產(chǎn)生的工安事故拒絕理賠，法院並裁定勝訴的案例，事後該公司的保險費(fèi)還被大幅調(diào)脹。原因是沒有依規(guī)定使用符合API規(guī)範(fàn)的產(chǎn)品，保險公司的風(fēng)險加大。因此幾乎全世界所有的煉油廠都以API的規(guī)範(fàn)為基礎(chǔ)。SealchamberImpeller潤滑油室Bearing磨耗環(huán)第三十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日

ANSITypicalSingleEndSuction所謂的ANSI指的是“美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會”所制定的工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)範(fàn)，主要是在二次大戰(zhàn)期間為統(tǒng)一各項工業(yè)設(shè)備的尺寸而制定的規(guī)範(fàn)。其中編號B73.1是專門針對離心泵的設(shè)計規(guī)範(fàn)。ANSIB73.1幾乎已經(jīng)成為工業(yè)泵的基本要求，目前世界上可以和它匹敵的大慨要數(shù)ISO-5199勉強(qiáng)可以算是同級品。第三十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日

其主要的差別在，API是以耐壓300PSI（20Kg/cm2