,泵軸彎曲,軸承座與泵軸的同軸度偏差較大
。
二
、原因分析
1、 多級離心泵存在較大軸向推力
每次檢修拆開檢查平衡盤
,都發(fā)現(xiàn)其表面被擦傷
,多為軸向推力過大而造成的。多級離心泵的軸向推力比單級離心泵大得多
,如果設(shè)單級葉輪的軸向推力為FA
,對同樣尺寸的多級離心泵葉輪,其級數(shù)為i
,則總的軸向推力為iFA
,多級離心泵的軸向推力可在幾十kN
,甚至上百kN
。它的軸向推力的平衡方法是采用平衡盤。離心泵正常工作時
,末級葉輪出口處壓力P2通過徑向間隙b后
,泄漏到平衡盤中間室的液體壓力降到平衡盤前的壓力P1,液體再經(jīng)過軸向間隙
,壓力降為P0
,在平衡盤兩側(cè)由于壓力差P1-P0的存在,作用在相應(yīng)的有效面積上
,便產(chǎn)生了與軸力方向相反的平衡力-FA
。若因負荷的變化使軸向推力增大,當作用在平衡盤上的平衡還未改變時,軸向推力將大于平衡力
,轉(zhuǎn)子便朝吸入側(cè)位移一段微小距離
。此時,軸向間隙減小
,泄漏的液體量將會減小
。而徑向間隙b是不變的,當泄漏量減小時
,阻力損失減少
,平衡盤前的壓力P1升高。同時泄漏量減少也會使平衡室內(nèi)的壓力P0下降
。這樣在平衡盤兩側(cè)的壓力差增大
,平衡力增加。直到軸向間隙b0減少到使平衡力與軸向推力相等為止
。反之亦然
。
2、 零件的相互影響
密封環(huán)間隙及葉輪與導葉輪間隙磨損增大終導致平衡盤磨損
,這并不是一個單向的問題
,泵體眾多軸系零件之間的故障影響是相互的。泵軸彎曲
,軸承座與泵軸的同軸度偏差
,造成葉輪、導葉輪
、泵殼
、密封環(huán)、軸套的磨損
,使泵體振動加大,軸向推力也增大
,而平衡盤與平衡座也發(fā)生摩擦
。反之泵體振動也會因平衡盤的摩擦而升高,從而使葉輪
、導葉輪
、密封環(huán)、軸套
、軸承等零件的磨損加劇
,故障進一步惡化。
3
、 葉輪密封環(huán)間隙的影響
檢查中發(fā)現(xiàn),葉輪的密封環(huán)間隙磨損較為嚴重
,檢修規(guī)程要求控制在0.3~0.44mm
,而實際多數(shù)已達到1mm以上,有的間隙甚至有2mm
。當密封環(huán)的間隙變大后使葉輪前蓋板與泵腔內(nèi)產(chǎn)生了徑向流動
,當有徑向流動時,會改變泵腔內(nèi)的壓力分布
,使前泵腔中液體壓強減小
。這是因為葉輪出口壓力不變,液體在流動中必然產(chǎn)生附加壓力
。于是增大了軸向力
。8個葉輪的密封環(huán)間隙都有較大磨損,單個葉輪的軸向推力也都增大了,而整臺泵的軸向推力是8個葉輪軸向推力的迭加
。而且導葉輪與葉輪之間的間隙也磨損增大,又進一步增大了軸向推力
。整個軸向推力增大后
,以前平衡盤的結(jié)構(gòu)就不能完全抵消軸向推力了。
三
、處理措施
針對具體問題
,作出了以下幾方面的處理:一,以前泵軸材質(zhì)為316奧氏體不銹鋼
,實際運行中剛度不夠
,后改為強度和硬度更高的00Cr25Ni22Mo2奧氏體不銹鋼以達到更好的剛度,加工新軸
,確保其徑向圓跳動以軸承處軸頸為基準不大于0.03mm
。同時加工各級軸套予以更換
。第二
,將軸承座的內(nèi)孔光刀后重新鑲套,保證安裝軸承后
,軸承中心與泵軸的同軸度
,減小振動,避免內(nèi)部零件摩擦
。第三
,以前平衡盤與平衡套的材質(zhì)也是316不銹鋼,為了增強平衡盤的耐磨性
,采用對其表面用壓弧焊進行堆焊
,焊條用硬度較高的00Cr25Ni22Mo2不銹鋼。
四
、工藝操作中應(yīng)注意的問題
對于多級離心泵的操作
,要注意一些問題。先應(yīng)避免頻繁切泵
,在啟泵及切泵過程中,要注意防止泵的汽化
。在啟泵之前
,為了防止進出口閥內(nèi)漏而使介質(zhì)在泵體氣化或氣蝕
,造成平衡盤與平衡座
、機封的動環(huán)與靜環(huán)之間形不成液膜而發(fā)生摩擦損傷。所以啟泵前引入介質(zhì)后應(yīng)充分排氣