如何延长离心泵使用寿命以及怎么消除离心泵的轴向力

2021/05/26

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1.离心泵的选择及安装

    离心泵应该按照所输送的液体进行选择，并校核需要的性能，分析抽吸，排出条件，是间歇运行还是连续运行等。离心泵通常应在或接近制造厂家设计规定的压力和流量条件下运行。泵安装时应进行以下复查：

     ①基础的尺寸，位置，标高应符合设计要求，地脚螺栓必须恰当和正确地固定在混凝土地基中，机器不应有缺件，损坏或锈蚀等情况；

     ②根据泵所输送介质的特性，必要时应该核对主要零件，轴密封件和垫片的材质；

     ③泵的找平，找正工作应符合设备技术文件的规定，若无规定时，应符合现行国家标准《机械设备安装工程施工及验收通用规范》的规定；

     ④所有与泵体连接的管道，管件的安装以及润滑油管道的清洗要求应符合相关国家标准的规定。

     2、离心泵的使用

     泵的试运转应符合下列要求：

     ①驱动机的转向应与泵的转向相同；

     ②查明管道泵和共轴泵的转向；

     ③各固定连接部位应无松动，各润滑部位加注润滑剂的规格和数量应符合设备技术文件的规定；

     ④有预润滑要求的部位应按规定进行预润滑；

     ⑤各指示仪表，安全保护装置均应灵敏，准确，可靠；

     ⑥盘车应灵活，无异常现象；

     ⑦高温泵在试运转前应进行泵体预热，温度应均匀上升，每小时温升不应大于50℃；泵体表面与有工作介质进口的工艺管道的温差不应大于40℃；

     ⑧设置消除温升影响的连接装置，设置旁路连接装置提供冷却水源。

     离心泵操作时应注意以下几点：

     ①禁止无水运行，不要调节吸人口来降低排量，禁止在过低的流量下运行；

     ②监控运行过程，彻底阻止填料箱泄漏，更换填料箱时要用新填料；

     ③确保机械密封有充分冲洗的水流，水冷轴承禁止使用过量水流；

     ④润滑剂不要使用过多；

     ⑤按推荐的周期进行检查。建立运行记录，包括运行小时数，填料的调整和更换，添加润滑剂及其他维护措施和时间。对离心泵抽吸和排放压力，流量，输入功率，洗液和轴承的温度以及振动情况都应该定期测量记录。

     ⑥离心泵的主机是依靠大气压将低处的水抽到高处的，而大气压zui多只能支持约10.3m的水柱，所以离心泵的主机离开水面12米无法工作。

     3、离心泵的维护

     3.1、离心泵机械密封失效的分析

     离心泵停机主要是由机械密封的失效造成的。失效的表现大都是泄漏，泄漏原因有以下几种：

     ①动静环密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未达到要求，或表面有划伤；端面间有颗粒物质，造成两端面不能同样运行；安装不到位，方式不正确。

     ②补偿环密封圈泄漏，原因主要有：压盖变形，预紧力不均匀；安装不正确；密封圈质量不符合标准；密封圈选型不对。

     实际使用效果表明，密封元件失效zui多的部位是动，静环的端面，离心泵机封动，静环端面出现龟裂是常见的失效现象，主要原因有：

     ①安装时密封面间隙过大，冲洗液来不及带走摩擦副产生的热量；冲洗液从密封面间隙中漏走，造成端面过热而损坏。

    ②液体介质汽化膨胀，使两端面受汽化膨胀力而分开，当两密封面用力贴合时，破坏润滑膜从而造成端面表面过热。

     ③液体介质润滑性较差，加之操作压力过载，两密封面跟踪转动不同步。例如高转速泵转速为20445r/min，密封面中心直径为7cm，泵运转后其线速度高达75m/s，当有一个密封面滞后不能跟踪旋转，瞬时高温造成密封面损坏。

     ④密封冲洗液孔板或过滤网堵塞，造成水量不足，使机封失效。

     另外，密封面表面滑沟，端面贴合时出现缺口导致密封元件失效，主要原因有：

     ①液体介质不清洁，有微小质硬的颗粒，以很高的速度滑人密封面，将端面表面划伤而失效。

     ②机泵传动件同轴度差，泵开启后每转一周端面被晃动摩擦一次，动环运行轨迹不同心，造成端面汽化，过热磨损。

     ③液体介质水力特性的频繁发生引起泵组振动，造成密封面错位而失效。

     液体介质对密封元件的腐蚀，应力集中，软硬材料配合，冲蚀，辅助密封0形环，V形环，凹形环与液体介质不相容，变形等都会造成机械密封表面损坏失效，所以对其损坏形式要综合分析，找出根本原因，保证机械密封长时间运行。

     3.2、离心泵停止运转后的要求

     ①离心泵停止运转后应关闭泵的人口阀门，待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门。

     ②高温泵停车应按设备技术文件的规定执行，停车后应每偏20一30min盘车半圈，直到泵体温度降至50℃为止。

     ③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浆压力。

     ④输送易结晶，易凝固，易沉淀等介质的泵，停泵后应防止堵塞，并及时用清水或其他介质冲洗泵和管道。⑤排出泵内积存的液体，防止锈蚀和冻裂。

     3.3、离心泵的保管

     ①尚未安装好的泵在未上漆的表面应涂覆一层合适的防锈剂，用油润滑的轴承应该注满适当的油液，用脂润滑的轴承应该仅填充一种润滑脂，不要使用混合润滑脂。

     ②短时间泵人干净液体，冲洗，抽吸管线，排放管线，泵壳和叶轮，并排净泵壳，抽吸管线和排放管线中的冲洗液。

     ③排净轴承箱的油，再加注干净的油，彻底清洗油脂并再填充新油脂。

     ④把吸人口和排放口封起来，把泵贮存在干净，干燥的地方，保护电机绕组免受潮湿，用防锈液和防蚀液喷射泵壳内部。

一、离心泵的轴向力：
 

1、轴向力产生的原因：因吸排液口压力不等也使并非完全对称的叶轮两侧所受液体压力不等，从而产生了轴向力。叶轮两侧液体压力假如不计轴的截面积，也不考虑叶轮旋转对压力分布的影响，则作用在叶轮上的力为轮盘受的力和轮盖受的力的差值，转化为计算式就是出口压力和进口压力差值与叶轮轮盖的面积的乘积，因为出口压力始终大于进口压力，所以，当离心泵旋转起来就一定有了一个沿轴并指向入口的力作用在转子上。

2、轴向力产生的问题：不平衡的轴向力会加重止推轴承的工作负荷，对轴承不利，同时轴向力使泵转子向吸入口窜动，造成振动并可能使叶轮口环摩擦使泵体损坏。

二、如何正确消除离心泵的轴向力：

对于多级离心泵来说，一般出口压力远大于入口压力，所以用平衡力来消除轴向力就显得尤其重要，如何消除轴向力呢？
 

1、多级泵一般采用的是平衡盘和叶轮的对称安装，单级泵一般是在叶轮上开平衡孔，当然还有在叶轮轮盘上安装平衡叶片的方式来平衡轴向力。
 

2、虽然我们要求的是消除轴向力，但假如完全消除了也会造成转子在旋转中的不稳定，所以在设计的时候，会设计出30%的量让轴承来抵消，这就是为什么多级泵非驱动端轴承通常都是角接触轴承的原因，因为它可以用来承受很大的轴向力。