离心泵维修知识
健康和安全
换油时小心,油塞有可能承受压力。用棉布垫住油塞以防止油溅到眼中或皮肤上。换下来的废油按照工作地点的规定收集和处理废油,不能通过任何方式将其排入下水道 。
开车前安全检查,一般包括检查 联轴器护罩 是否紧固;电动机的 接地线 是否松动等。
泵及相关设备必须正确地严格地接地线。
在拆卸之前务必卸除压力,并排净连接泵体的管路,以防突然泄漏造成的危险。如果被处理的物料具有危险性,要采取适当的预防措施,关闭所有吸入口、排泄口和辅助阀门,以确保泵内压力被隔离。
松动螺栓连接或管路连接之前,检查有毒或者其他危害的物料,按照当前的环境规定收集和处理有毒或者其他有害物料,以防止其危害工作人员和环境。
确保设备工作前处于正常的环境温度。
不要超过设备规定的操作参数来操作设备。
按照工作地点的规定收集和处理废油。
描述
为防止介质在轴封附近发生汽化,冷却水量必须得到保证,否则将导致密封的彻底失效。
轴承采用稀油润滑,轴承支架带有自动调节油位的恒位油杯。轴承支架的正常设计是不冷却的。
泵停车后一种可能的循环危险容易发生,尤其是出现“水锤现象”,必须在管路上设置防止回流的装置。
管路必须有足够的支撑,以确保不能因为管路的自身重量或由泵法兰传递过来的热量所引起的热膨胀而使管路产生弯曲力矩或压力。
为不使管路堵塞,法兰连接处所用的垫片应该正确放置,防止减小 管路流通截面积。
泵入口压力减小,将导致叶轮入口处产生汽蚀。
泵管路必须认真清洗,清除所有的污物和杂质。
吸入管路上的截止阀不应离泵入口太近,以避免介质以紊流的方式进入泵腔。为避免气囊的产生,安装截止阀时截止阀的手轮应处于水平或垂直向下的方向。
最小流量。在局部负荷区域(当泵的操作接近零流量),泵把几乎所有的能量都以热能的形式传递给泵送介质。如果这个流量小于某一个最小值,液体将被加热直至汽化,这将引起叶轮和口环的严重损坏从而导致泵的最终损坏,机械密封部件同时也将遭到破坏。为避免这一现象的发生,必须设置一最小流量控制装置来使流量始终大于最小流量值。最小流量控制管线一般必须由泵引回到吸入箱。理论上的最小连续稳定流量为额定流量的 30 %。
操作
必须由有必要保护措施的专业电气人员使用电机,接线、复位、操作带残余电流(漏电)的设备等,必须通过电气技术人员的认可才能进行操作。
启动检查:①驱动机的转向应与泵的转向相符。②各润滑部位应加注润滑剂应符合设备的技术文件的规定,各仪表和安全装置及电控装置均应灵敏准确可靠。③盘车应灵活而无异常现象。
启动前:①用轻油冲洗轴承架腔体并擦净,填充润滑油。②检查校正情况,安装联轴器罩。③检查轴封。④泵的灌注。⑤泵被灌满后,通过瞬间接通电机电源来检查旋转方向和运转是否平稳。⑥是否安装、打开、关闭最小流量控制管路上的阀门。
泵的灌注——吸上:①打开入口管线的截止阀。②如果有排气孔,应该打开。③用机械密封时,密封腔应该设排气孔。④向泵灌注(吸入管必须设底阀)。⑤缓慢的转动叶轮。⑥当泵送介质没有气泡时关闭排气阀。
泵的启动和运行(最大启动频率为12次/小时):①使辅助设备处于运行中,打开辅助管路上的阀,排气压力表,灌泵、排气。②启动无压系统,关闭出口管路截止阀(必须保证最小流量),启动电机,缓慢打开出口阀,直到压差减小到数据表中给出的值。③启动压力系统(出口阀是前提条件),启动电机并打开出口阀,压差不能低于设计点,也不能在系统中引起性能参数的波动,泵出口压力表值等于压差加上入口压力表值。④注意满负荷时电流表上的读数,保证电流不超过电机铭牌上的值。⑤必须避免过载的发生,因为过载而引起的严重机械损伤将导致零部件的损坏。如果泵在超过它自身的性能范围情况下运行,将发生过载现象。
不允许的操作方式:①超过最大允许转速或在错误的转向下运行。②超过最大允许入口压力。③超过最大允许温度。④超出或低于泵的操作范围。⑤在没有排净泵体内气体的情况下运行。⑥在没有必要的安全设备(安全阀、过载保护等)下运行。⑦在出口管路上的截止阀关闭且没有最小流量装置的情况下运行(启动时例外)。⑧在关闭入口阀的情况下运行(干运行)。⑨在泵材质不适合于输送介质的情况下运行。⑩在使用不正确的轴承润滑方式或润滑剂的情况下运行。
停车(注意顺序):①如果出口管路上安装有逆止阀或者是短暂停车,出口阀能够继续开着。当长期停车、维修或没有逆止装置时,必须关闭出口管路上的阀门。②停止电机,同时注意转子是否是平稳、缓慢的停止。③如果泵处于吸上,同时没有为启动做好准备的情况下,必须关闭入口管路上的阀门。④如果存在急冷管路,那么冷却管路也应该关闭。⑤关闭辅助管路上的阀门,但冷却水阀门应该在泵冷却后再关闭。⑥在有冻结危险或长期停车的情况下,必须排净泵体及冷却腔中的液体,如果必要可使用其它一些保护措施。泵体所排出的有毒、易燃易爆、热的或其它危险的残液,不允许对人及环境带来任何危险。
根据公式H(m)=P(bar)*10200/ρ(kg/m3),得出实际扬程,必须与给定转速下泵铭牌上规定的扬程值符合。式中,P(bar)为实际出口压力减去实际入口压力所得到的压差。
根据公式P(bar)=H(m)*ρ(kg/m3)/10200,得出理论压差,实际压差不得低于上式所得到的值,否则将超过最大允许流量,电机将过载或泵入口压力将低于所需的最小值。式中,H(m)为给定转速下泵铭牌上规定的扬程。
高温泵在高温条件下试运转前应符合下列条件:①试运转前应进行泵体预热,温度均匀上升,每小时温度不应大于50℃,泵体表面与有工作介质的进口的工艺管道的温差不应大于40℃。②预热时应每隔10分钟盘车半圈,温度超过150℃时,应每隔5分钟盘车半圈。③如果存在冷却管路,接通轴承部位和密封的冷却液。④开启入口阀门和放空阀门,并放出泵体内的气体,预热到规定温度后,再关闭放空阀门。⑤停车后应每隔20~30分钟盘车半圈,直到泵体温度降低到50℃为止。
低温泵在低温介质下试运行前应符合下列要求:①预冷前打开旁通管路。②按工艺要求对管道和蜗室进行除湿处理,以防止结冰阻塞。③预冷时,应全部打开放空阀门,宜先用低温气体进行冷却,然后再用低温液体冷却,缓慢均匀冷却到运转温度,直到放空阀流出液体,再将放空阀关闭。④当泵采用机械密封时,应排除密封腔内空气,预冷时应每隔30秒盘车半圈,用时2个小时,直至各部件泵体、机座、各连接螺栓和导向键处,均匀冷却到规定范围内。⑤低温泵不得在节流情况下运转。⑥低温泵停车时,当无特殊要求时,泵内应经常充满液体,吸入阀和排出阀应保持常开状态,采用双端面机械密封的低温泵,液位控制器和泵密封腔内的密封液应保持泵的灌泵压力。⑦如密封腔内空气没有完全放出,空气预冷凝结,产生真空,阻隔介质,不能润滑,最终造成机封损坏。
维护保养
应该当泵运行在设计点时,对振动进行测量。卧式泵振动速度不允许超过4.5mm/s,立式泵振动速度不允许超过7.1mm/s。
至少一年一次检查联轴器的对中情况,联轴器轴向误差≤0.03mm,径向误差≤0.05mm。
备用泵应该每隔一段时间启动一次,长期不用的泵及已安装好的冷却系统,应该排净泵体和冷却腔中的液体并做好其它必要的保护。
在首次交付使用或大修情况下,泵运行10~15小时后排净润滑油并进行过滤,然后重新注入轴承箱。运行500小时后,换油。运行4000小时后,换油。润滑油牌号46#。
正常连续运转时,靠近轴承的轴承箱体表面温度<80℃,轴承外圈<90℃,轴承箱体内油温<70℃。当上述温度增长10℃时,应加以注意。当上述温度增长20℃时,必须停车。
轴封密封液介质的压力必须要比到达内密封(靠近叶轮一侧的密封)的泵送介质压力高1~3bar,最大高出7~10bar,可以理解为,冲洗用介质进口压力高于泵送介质入口压力,经验公式为P1(bar)=P2(bar)+H(m)/30。式中,P1为冲洗用介质进口压力,P2为泵送介质入口压力,H为泵额定扬程。
恒位油杯。先通过轴承箱上的加油孔填充润滑油,直到恒位油杯的支管开始充满油为止。再用同种润滑油填充恒位油杯,然后扣上恒位油杯,重复进行上述填充恒位油杯和扣上恒位油杯,直到润滑油充满恒位油杯的1/3为止。若恒位油杯自身密封失效漏油,则要及时更换恒位油杯,或更换密封圈。
润滑油不能通过任何方式将其排入污水循环系统和下水道。
从泵体排出的有毒、易燃易爆、高温或其它任何危险的残液,不应对操作人员和环境造成任何危害,遵守有关法规的处理措施。
检修:关闭进出口阀门,并不允许在未经许可的情况下打开阀门。将泵冷却到适合的温度范围。电机处于停止状态,并防止启动,排净泵体内残液。去掉联轴器罩、联轴节和加长段。去掉所有的辅助设备和辅助管路。拆卸泵并把拆卸下来的零部件拿到装配点。排空轴承箱内的润滑油。松开底座上脚支撑的螺栓。松开把泵盖紧固在泵体上的螺栓。用顶起螺钉或专用工具拉出可拆卸的组件。
叶轮及泵体口环许用运行间隙如下表:
| 叶轮密封处直径 | ~75 | 75~140 | 140~200 | 200~320 | 320~400 | 400~600 |
| 最小间隙(mm)(新件) | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
| 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | |
| 最大间隙(mm)(新件) | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 | 2.0 | 2.5 |
| 1.5 | 1.8 | 2.0 | 2.5 | 2.8 | 3.0 |
在安装轴承的部位用V型块支撑起来,检查轴的同心度,最大许用跳动0.025mm,如果泵在100℃以上运行,则不允许再校直使用。
机械密封密封面不允许有划痕,但可修复。如有深沟或破损,则须更换。轴套要求表面完好。
填料密封轴套磨损沟槽深度不超过标准尺寸1mm,可通过机加工处理,但需重新选填料来适应新的尺寸。对于高压密封(>10bar),轴套有沟须更换。
压盖和轴套的间隙如下表:
| 轴封压力 | ≤10bar | >10bar | |
| 填料压盖间隙 | 正常 | 1mm | 0.6mm |
| 最大 | 2mm | 1.2mm |
滚动轴承轴套表面不磨损是不可能的。
装配用润滑剂可用油、二硫化钼等。
将联轴器上怕受热的零件取下,联轴器干加热到80℃左右,将联轴器推装到轴上,凉后将怕热件装上。轴径<50mm的联轴器在使用适当设备的条件下也可以冷装配。
手工安装叶轮螺母,用力矩扳手拧紧叶轮螺母:
| 叶轮螺母的拧紧力矩(Nm) | ||||||
| 轴承架号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 叶轮螺母 | 44 | 110 | 210 | 360 | 710 | 1050 |
轴承架号为泵规格型号的第二组数字中的第一个数字。叶轮的放松靠“中间锁紧螺套”。约5~10次拆卸后失效,须更换,装拆需用专用工具。
拆卸和装配可根据现场情况做适合的标记,防止误操作。
操作失误
水力的和机械的原因可严重影响离心泵的运行,工厂中还有其他可能的操作失误。
通常两种失误间有特定的联系。
症状及分析步骤
| 症状 | 步骤号 |
| 泵不工作 | 1-2-3-4-6-11-12-14-19-20-21 |
| 流量太小 | 2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-14-15-17-18-20-21-22-31-32 |
| 泵送压力太小 | 5-12-14-15-18-20-21-22-29-30-31 |
| 泵开车后不在工作点运行 | 2-3-5-6-7-8-11 |
| 功率太高 | 13-14-15-16-17-18-22-23-25-26-27-28-29-30 |
| 泵振动或引发太大噪音 | 2-3-4-9-10-11-19-21-23-24-25-26-27-28-29-31-32-33-35-37-38-39-40 |
| 轴承磨损太快 | 23-25-26-27-28-29-32-33-35-37-38-39-40 |
| 泵发热卡死 | 1-4-19-20-22-23-25-26-27-28-29-32-33-35-36-37-38-39-40 |
| 机封泄漏量大 | 29-30-33-41-42-43-44-45-46-47 |
| 机封压盖过热 | 34-41-42-43-49 |
| 密封液增加 | 47-48 |
| 机封不正常结霜 | 46 |
失误可能的原因
| 1、泵不出水 | 26、转子和静部件摩擦 |
| 2、泵或入口管路未充满水 | 27、电机位置不正确 |
| 3、吸上高度过大 | 28、装配时轴承有负载 |
| 4、吸入压力与汽化压力之差过小 | 29、轴承损伤 |
| 5、泵送液体含气量大 | 30、口环磨损 |
| 6、入口管路有气囊 | 31、叶轮磨损 |
| 7、空气漏进入口管路 | 32、由于轴承损坏或不同心造成轴的偏心运转 |
| 8、空气通过填料箱漏入泵中 | 33、转子不平衡——由于振动 |
| 9、脚阀太小 | 34、没有要求的介质冷却水冷填料函 |
| 10、脚阀部分堵塞 | 35、轴向窜量太大 |
| 11、吸入口浸入泵送液面太浅 | 36、轴承箱中润滑油脂太多,导致油温过高 |
| 12、转速太低 | 37、润滑不足 |
| 13、转速太高 | 38、轴承配合不当或配合时损伤 |
| 14、转向错误 | 39、轴承不清洁 |
| 15、系统总水头高于泵的额定水头 | 40、轴承架进水导致轴承生锈 |
| 16、系统总水头低于泵的额定水头 | 41、密封面的汽化,冷却失效或不充分 |
| 17、泵送液体的密度与给定值不同 | 42、双端面机械密封大气端干摩擦,密封液或缓冲液失效 |
| 18、泵送液体的粘度与给定值不同 | 43、密封无循环出口 |
| 19、工作流量太小 | 44、有结晶物,冲洗不足或失效 |
| 20、与不合适的泵并联工作 | 45、固体沉淀,粘住密封环或弹簧,冲洗不足,旋风分离器失效 |
| 21、叶轮中有异物 | 46、轴封室或机封压盖加热不充分 |
| 22、泵不在工作点运行 | 47、弹簧断裂,密封环损坏,辅助垫片(O型圈等)破损 |
| 23、联接错误 | 48、双端面机封介质端泄漏,缓冲液或密封压力太低 |
| 24、基础不牢固 | 49、密封液或缓冲液不合适 |
| 25、轴挠曲 |
