如何有效的让离心泵更加稳定(1)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)世界泵业 作者:world-pumps

  泵是人类所了解的最古老的机械之一,在工业领域有广泛应用。现在,负责离心泵选择、试运转、运行和维修的技术人员得到了更多的重视,因为效率低下的工厂会由于竞争力不强而遭淘汰。泵的稳定性管理在流程工业中可以分为三个阶段:

  1)泵的选择和安装前的稳定性确定;
  2)启动的准备;
  3)保证启动后的稳定性。

正确安装的泵可以长时间保持校准,泵壳和
法兰的泄漏更少,振动也更小。

泵的选择

  只要离心泵在接近设计条件的工况下运转,一般都可以达到良好的性能和维修时间间隔。但应该注意的是,“设计”指的不仅是压力、流量、温度和其他工艺参数,还包括法兰的压力和运动、联轴器的压力和运动、轴承的润滑和类似的机械因素。设计老套的泵只能在非设计工况下运行较短的时间,然后泵的性能水平就会下降。因此,应该选择在最大效率点(BEP)附近运转的泵。

  具有高吸入比速的离心泵通常只能在较窄的范围内达到良好的运行状态。在试图采用大叶轮进口来降低NPSHR的高扬程水泵中,会发生回流。

  具有低NPSHR的泵的吸入比速在12,000左右。如果正常的流速偏离了BEP流速,就会发生内部的回流,从而使泵的运行稳定性降低。湍流会引起叶轮的腐蚀和机械密封作用、轴承载荷及轴的偏移。离心泵部件的预期使用寿命会受到许多因素的影响,包括泵的吸入比速、流量百分比(Q实际/QBEP)、NPSH余量(NPSHA-NPSHR)、每个阶段的压头升高和泵壳设计。使用者对高效、低成本和低NPSHR泵的需求促使吸入比速度达到了12,000以上,此时,实际流量相对于BEP流量的偏移较小。泵理想的吸入比速度应该在8,500左右。

填料函设计

  许多泵送系统需要机械密封处于适当的温度环境中。这有时是由外部的冲洗装置来达到的。另一种获得合适的密封环境的方法是填料函冷却法。在许多泵中,填料函腔与需要冷却的密封端面之间距离较远。从有效冷却的角度来看,这是应该采用的一种很好的设计。

  通常,密封外径和填料函孔径之间的径向间隙在1.5mm-0.75mm之间。这样的设计会导致:密封上的热量散发不充分;密封由于磨损而损坏;部件无法标准化和互相交换;由于部件横截面较小,密封端面会出现过度偏移。

  因此,在采购新泵时,应该选择大的密封腔。降低运行温度的关键是,在密封腔中用一个开放式的喉道(密封腔叶轮末端上有限的环形空间。)环绕住密封端面。该密封腔可以在启动时自行排气。

  填料函的设计应该达到的主要目的包括:
  1) 密封腔要使密封端面温度更低,润滑更好;
  2) 避免密封端面在受限的孔内运转; 
  3) 推荐开放式喉道,提高密封腔的自我排放性能。

 管口压力

  当管道与泵壳的法兰用螺栓连接在一起时,管道重量导致的外部压力、热膨胀和过程流体的重量都将在泵上施加压力。这些压力将导致泵壳变形,引起内部的偏移,导致泵壳、叶轮和轴之间发生摩擦,甚至轴的停转。它们会在泵周围产生力矩,导致泵和驱动轴之间出现偏差,从而导致联轴器、轴承或机械密封提前失效。因此,必须对这些管口的压力和力矩设定限值。对于管道设计者来说,这些限值是管道可以施加在泵上的最大压力值。

施加在管道系统上的载荷和应力会严重影响
设备的稳定性。

密封的选择

  泵的密封和密封环境系统的选择是非常复杂的。筒式密封元件具有维修优势。它们安装快速,也可以从泵轴上快速拆除。如果填料函足够大,波纹管密封和筒式密封都可以。筒式密封更换简便,没有传统机械密封的装配错误问题或损坏风险。密封端面的材料必须能够将产生的热量快速传递出去,防止流体蒸发。碳化硅以其高热传导性和高硬度成为密封端面材料的首选。

存储

  泵被正确设计出来并有人订购之后,卖方将把泵送到买方处,等待安装。所有的泵用防水油布包裹好,确保油布完全覆盖住了泵的上下两端,以防止轴承和联轴器染上灰尘。

泵的位置

  泵的位置正确与否对于运行点和维修点来说很重要。为确保良好的流动条件,应使泵尽可能靠近液体供给端。如果空间足够,应使泵的入口低于供给液体的液位。泵的周围要留出足够的空间,便于检查和维修。泵的顶端要留有足够的空间,以便使用高位起重机和链式起重机将泵最重的部件提升起来。

  将泵安装在清洁干燥的地方,尽量避免肮脏、有灰或潮湿的空间内。

地基

  泵的地基必须仔细设计,以便确保泵及其驱动机的载荷不会超出土壤的承受能力。几乎所有的泵都安装在混凝土地基上,因为这种材料成本低且非常坚固。

泵的安装

  成功运行和维修各种级别和类型的泵的最关键的因素之一是:正确的安装。正确安装的泵可以长时间保持在校准位置,泵壳和法兰的泄漏更少,振动也更小。

管道的连接

  管道系统施加的载荷和应力会大大影响设备的稳定性。无论是管道膨胀还是其他原因造成的载荷都会引起轴的偏移、泵壳变形以及内部转动部件的相互干扰。因此,管道系统施加在设备上的应力越小越好。

管道的清洗

  泵的转动部件之间存在间隙,必须防止新管道系统中的磨蚀性颗粒对其造成损坏。磨蚀性的颗粒沉积在泵的转动间隙内,会导致泵的停机,维修成本非常高。为了降低磨蚀性颗粒进入泵的可能性,一般要安装过滤网。

校准

  通过将液体引入泵壳,让泵处于其运行温度。检查校准情况时,应检查电机和泵的转动。泵应该按照泵壳上的箭头方向转动。偏移可能会引起:
  1) 泵轴承的过载 ;
  2) 机械密封前后的轴向转动,密封移动越多,重合的密封端面越容易打开;
  3) 如果偏移严重,静止和运动部件会发生接触 ;
  4) 磨损环接触 ;
  5) 叶轮和涡壳相互接触。

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