耐磨环保护和提高泵的性能
提高泵效的涂层应用技术
提高泵效的涂层应用技术关键词:离心泵单级泵多级泵中开泵提高泵效节能降耗光滑涂层耐磨抗冲刷一、引言水泵作为通用机械设备而广泛地应用于国民经济的各个领域。
离心式水泵具有构造简单、紧凑‘流量与扬程范围大,适应性广泛.使用方便,维修容易和造价较低等特点、由于锈蚀、腐蚀、磨蚀和空蚀等破坏作用,使泵壳和泵轮表面变得凸凹不平,摩阻系数逐渐增加,泵效率下降,电耗增加,泵的使用寿命缩短。
对于离心泵的节能,人们一般是从设计制造、选用配套、综合利用及技术改造等几个途径来进行实施。
但在生产实践中,等设备安装运行后再去做这些工作一般式很难办到的。
选用离心式水泵固然很重要,保证离心式水泵的高效运行对设备的挖潜增效也是一个较好的途径。
离心式水泵的节能不仅局限于提高泵的效率,还应该包括系统的节能,即提高泵的运行效率。
二、水泵效率下降的原因分析水泵经过长时间使用后,运行效率会明显下降,主要有以下原因:1、由于水流的冲刷,水泵流道内壁和叶轮过水面变得粗糙不平,水泵内流道的摩阻系数增大,再加上水在泵内的流速很大,水头损失增加。
水力效率降低。
2、由于在泵前投加药物或水质等原因,使泵壳内严重积垢或腐蚀。
泵壳内积垢严重的可以使泵壳壁厚增加2mm左右,而且水泵内壁形成垢瘤,使泵体容积缩小、抽水量减少、并且流道粗糙,水头损失增加。
客积效率和水力效率都降低。
3、由于水泵加工工艺造成的铸造缺陷、汽蚀、磨蚀、腐蚀和化学浸蚀等原因造成泵流道内产生空洞或裂缝,水流动时产生旋涡而造成能量损失。
水力效率降低。
4、叶轮表面的汽蚀。
由于叶片背水面运行时产生负压,当压力Pk≤Pva时,产生汽穴和蜂窝表面后,在电化学腐蚀作用下,使泵叶汽蚀。
5、容积损失和机械损失。
由于泵使用时间长,机械磨损产生漏失和阻力增大,使容积效率和机械效率降低。
以上原因,使水泵性能变差。
运行效率降低2~5%,严重的可以使水泵效率降低l0%以上。
提高离心泵效率、降低离心泵的无功损耗在当前工业节能措施中具有重要意义。
脱硫泵泵体、泵壳冲刷磨损及提高泵效一体化保护方案
脱硫泵泵壳、泵体冲刷磨损及提高泵效一体化保护方案【关键词】脱硫泵、泵壳、泵体冲刷、磨蚀、腐蚀、提高泵效一、脱硫浆液循环泵冲刷腐蚀保护方案1、脱硫泵常见问题分析脱硫浆液循环泵是脱硫系统中继换热器、增压风机后的大型设备,通常采用离心式,它直接从塔底部抽取浆液进行循环,是脱硫工艺中流量最大、使用条件最为苛刻的泵,腐蚀和磨蚀常常导致其失效。
其特性主要有:1、强磨蚀性脱硫塔底部的浆液含有大量的固体颗粒,主要是飞灰、脱硫介质颗粒,粒度一般为0~400µm、90%以上为20~60µm、浓度为5%~28%(质量比)、这些固体颗粒(特别是Al 2O 3、SiO 2颗粒)具有很强的磨蚀性。
2、强腐蚀性在典型的石灰石(石灰)-石膏法脱硫工艺中,一般塔底浆液的pH 值为5~6,加入脱硫剂后pH 值可达6~8.5(循环泵浆液的pH 值与脱硫塔的运行条件和脱硫剂的加入点有关);Cl -可富集超过80000mg/L,在低pH 值的条件下,将产生强烈的腐蚀性。
3、气蚀性在脱硫系统中,循环泵输送的浆液中往往含有一定量的气体。
实际上,离心循环泵输送的浆液为气固液多相流,固相对泵性能的影响是连续的、均匀的,而气相对泵的影响远比固相复杂且更难预测。
当泵输送的液体中含有气体时泵的流量、扬程、效率均有所下降,含气量越大,效率下降越快。
随着含气量的增加,泵出现额外的噪声振动,可导致泵轴、轴承及密封的损坏。
2、高分子复合材料涂层修复保护福世蓝高分子复合材料用于抵抗流体环境下的磨损、腐蚀、气蚀,适应交替变形和温度的变化等性能,其本质是高分子聚合物,具有抗化学腐蚀性,能隔绝空气、水等介质和泵、叶轮母材的接触,最大程度减少锈蚀及电化学腐蚀;同时它的特殊分子结构赋予的高弹性及光滑表面,还可有效提升泵的抗气蚀能力,使泵的效能得到提升。
3、合作案例1、脱硫泵泵壳、泵体内壁冲刷磨损保护某集团电厂采用电石渣脱硫工艺,以电石渣代替了传统的石灰做为脱硫剂,由于该集团内部有电石厂,将电石渣变废为宝,经济效益显著。
提高井下抽油泵泵效的技术措施
提高井下抽油泵泵效的技术措施
1. 选择合适的抽油泵:根据井底情况、地层特点和井口压力等因素选择合适的抽油泵。
不同地层和工况下,选择不同类型的抽油泵,如离心泵、柱塞泵等,以提高泵效。
2. 优化泵的结构和材料:改进抽油泵的结构设计,减小泵的阻力,提高流体的流动
速率,从而提高泵的泵效。
采用高强度、耐磨的材料制造泵的内部零部件,能够延长泵的
使用寿命,保持泵的泵效。
3. 控制井口压力:根据地层压力和油井生产情况控制井口压力,使其保持在合理范
围内。
过高或过低的井口压力都会影响抽油泵的工作效率,适当调整井口压力可以提高泵
的泵效。
4. 采用先进的提升技术:引入先进的提升技术,如人工举升技术、气体助力技术等,可以减小抽油泵的工作负荷,提高泵的泵效。
5. 加强运行维护管理:定期对抽油泵进行维护保养,包括清洗泵的零部件、检查密
封件的损坏情况、修复泵的磨损或破损部件等。
通过有效的运行维护管理,保持抽油泵的
正常工作状态,提高泵的泵效。
6. 优化井眼和油管:在井底增设井眼和油管,以减小油液流动的阻力,提高油液的
流动速率,从而提高泵的泵效。
7. 应用智能控制技术:采用智能控制技术,对抽油泵的启停、运行参数进行自动调节,以及实时监测泵的工况和运行状态,及时发现问题并进行修复,提高泵的泵效。
提高井下抽油泵的泵效需要从多个方面进行综合优化,包括选择合适的抽油泵、优化
泵的结构和材料、控制井口压力、采用先进的提升技术、加强运行维护管理、优化井眼和
油管等。
只有综合考虑各个方面的因素,才能有效地提高抽油泵的泵效。
水泵抗汽蚀、磨损防护技术的研究
水泵抗汽蚀、磨损防护技术的研究水泵的汽蚀、磨蚀及其联合作用的破坏一直是水泵运行、维护及管理工作中的一个重要问题,传统的表面保护材料及工艺已远远不能满足水泵抗汽蚀、磨蚀的要求。
为了增强水泵过流部件表面抗汽蚀、磨蚀的能力,除了采用不锈钢或其它硬质合金制造叶片、叶轮室外,还对表面保护技术进行不断的试验研究。
本文对其进展叙述如下:表面保护技术研究现状表面保护技术简介非金属涂层的研究我国在20世纪60、70年代就开始将环氧树脂及其复合物应用于水泵进行抗磨蚀保护。
在20世纪80年代又相继开发了复合龙涂层、聚氨酯类涂层仿陶瓷涂层以及橡胶涂层等非金属涂层。
另外有一些使用速钛胶、橡胶、搪瓷、陶瓷、玻璃等材料形成的非金属涂层,由于加工工艺复杂等原因使用较少。
20世纪90年代,在工业领域还引进了美国DEVCON修复剂、ARC复合涂料、人造橡胶涂层等高分子聚合物材料。
这些非金属涂层材料在泵站恶劣的使用环境下,往往因涂层与金属基体结合能力差以及材料本身硬度不够,很难达到预期的抗汽蚀、抗磨蚀效果。
金属涂层的研究在水泵抗磨蚀表面保护技术中还广泛采用金属表面保护层。
使用最多的是焊条堆焊和线材喷涂。
利用不锈钢焊条的堆焊法可保证焊层与基体有很高的结合强度,但堆焊法冲淡率大,焊层厚而不匀且加工余量大,对工作基体材料的可焊性要求高。
经堆焊法处理的水泵叶片表面,一般在堆焊处未发生汽蚀破坏前,在堆焊点周围又迅速发生新的汽蚀破坏,直至堆焊层底部。
线材喷涂所形成的不锈钢雾状颗粒涂层以机械结合为主,不太适用于水泵冲击载荷和抗汽蚀的修复。
对于一些大型的水泵工件,如大口径(直径3米以上)轴流泵叶轮室,可以在表面镶嵌一层不锈钢板来增加抗磨蚀能力。
但这种方法需将工件送至大型水泵厂专门加工、车削、镶嵌、焊接、费用贵、周期长,非一般泵泵站所能实施。
合金粉末喷涂是在线材喷涂基础上发展起来的。
与堆焊法相比,成型美观平整,厚度易于控制,冲淡率小,方法简便,热源易得,加工不受气候、场地的限制。
环氧金刚砂涂护技术在水泵保护中的应用
环氧金刚砂涂护技术在水泵保护中的应用摘要: 针对红寺堡扬水泵站水泵泵体过流表面磨损后降低水泵使用寿命、装置效率等危害,采用了环氧金刚砂涂护技术保护水泵泵体过流表面,抗磨蚀效果明显,提高了装置效益和经济运行能力,延长了水泵使用寿命,具有良好的经济效益和应用推广价值。
关键词: 水泵泵壳, 过流表面, 环氧金刚砂涂护,抗磨蚀一、扬水泵站概况红寺堡扬水管理处位于中宁县新堡镇,所管辖扬水泵站地处黄河南岸,担负着红寺堡灌区工农业生产和人畜饮水的重要任务,灌溉农田75万亩。
共有14个泵站,总装机容量116655kw,运行容量95215kw,设计流量25 m3/s,总扬程305.8米,年上水量达2.2亿m3左右。
泵站共安装离心水泵88台,其中1200S 离心水泵27台,单台设计流量3m3/s ;32SA离心水泵11台,单台设计流量1.4 m3/s;另有28SA、24SA、24SH、16SA等不同型号水泵共43台,水源泵站安装立式混流泵7台,单台设计流量5.75 m3/s。
随着近几年灌溉面积的不断增大,各泵站机组运行状态接近满负荷运行。
因此,在每年的春秋季检修中,及时对磨蚀的水泵泵壳过流表面采用环氧金刚砂涂护,使水泵泵体过流表面光滑,减小水力损失,保证上水量、提高水泵经济运行能力等方面显得尤为重要。
二、水泵泵壳过流面的磨蚀和涂护现状水泵在工作中由于汽蚀作用,泵壳高压过流表面会出现形状、大小不规则的蜂窝状孔洞,再加上黄河泥沙水流对水泵泵壳过流表面的磨擦作用,水泵泵壳过流表面磨蚀程度更为严重。
例如红一泵站6#机组1200S水泵从1998年10月投入运行至2009年9月,累计运行20000小时左右,泵壳高压过流表面磨蚀孔洞最大深度可达18mm;其它水泵均有不同程度的磨损。
在不更换水泵转子,进水条件和容积损失等因素不变的情况下,水泵泵体高压过流表面的蜂窝状孔洞会使水泵性能恶化,水力损失增大,出水量减小,能耗增加。
如果不采取任何保护措施,通过相关统计估算,水泵运行40000小时左右,泵壳会严重磨蚀至穿孔报废,极大的缩短了水泵使用寿命。
科技成果——大型灌区水泵磨蚀防护技术
科技成果——大型灌区水泵磨蚀防护技术技术开发单位
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
成果简介
针对大型灌区泵站中水泵过流部件因磨蚀严重影响泵站装置效率的问题,综合利用先进的抗磨蚀新技术和高耐磨抗汽蚀材料,对扬黄灌排水泵泵壳、叶轮和密封口环等过流部件进行技术改造,监测防护处理后的水泵节能降耗效果,归纳总结抗磨防护处理最优工艺参数,解决水泵泵壳、叶轮、口环等过流部件因磨蚀严重导致效率低、能耗高等问题,保障水泵在高效区长期稳定运行,达到提高泵站装置效率、降低泵站运行费用的目的。
主要性能指标
1、水泵泵壳:采用聚氨酯复合树脂砂浆技术进行磨蚀修复或预防护。
抗压强度:100-120MPa;
粘接强度:30-40MPa;
抗冲磨强度:10-15h/(g/cm2);
厚度:2-6mm。
2、针对水泵外口环,采用浇筑的方式,制造出高抗磨聚氨酯外口环;针对水泵内口环,采用硬质合金厚膜被覆技术,制备叶轮口缘碳化钨钢圈内口环涂层。
技术指标:抗冲磨强度:>30h/(g/cm2)。
3、针对水泵叶轮,采用超音速喷涂技术或聚氨酯弹性体涂层技术进行磨蚀修复或出厂预防护。
抗压强度:10-20MPa;
粘接强度:30-40MPa;
抗冲磨强度:>20h/(g/cm2);
厚度:2-4mm。
适用范围
适用于大型灌区泵站水泵的磨蚀预防护和磨蚀修复,该技术可大大提高了水泵的运行效率和供排水的保证率。
泵的口环问题
泵体口环、叶轮口环的作用:起到辅助固定的叶轮,及密封叶轮吸入口,确保入口与泵腔密封不流通材料;石墨,或搪瓷叶轮口环的功能有二:一,密封作用;二,轴承作用。
叶轮口环是易损件,可以保护泵体和叶轮的磨损,同时也防止泄漏。
离心泵的泵体口环,与叶轮口环,是起密封作用的,它的间隙决定了泵的效率,所以两个口环都是易损件,一般是铸铁或铸钢。
其两个作用:1、提高泵的效率,尽可能地减少泵的回流;2、方便泵体、叶轮的维护,降低维修成本。
其材质根据过流介质的不同而有多种选择。
如:铸铁、聚四氟乙烯、各类型不锈钢等。
叶轮口环与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低!间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。
为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有间隙环,其间隙保持在0.25~1.10mm之间为宜。
口环材质与流体有关,基本上和叶轮材质相同或者相当。
一般用耐磨材料如优质灰口铸铁、青铜、碳钢但一定要比叶轮的材料软。
泵的口环要分清什么泵,一般离心泵和磁力泵就不一样,磁力泵口环和叶轮口环用碳纤维的较多,起到较好的密封和推力耐磨作用。
其他如锅炉给水泵口环和叶轮口环采用铸铁较多,有一定的保护作用。
泵的口环(多级泵),装在叶轮入口处的叫大口环,装在级间缝隙处的叫小口环。
(单级泵只叶轮入口处的大口环,小口环也有,但是小口环的后面就是密封填料了,故可以认为没有小口环)它的固定方式有螺栓固定、焊接固定,也有的是在泵盖或导叶上直接加工出来的。
它是泵的易损件之一,当这些密封被磨损到一定程度后,液体会在泵腔内发生大量的串流,严重影响泵的流量,使泵的效率显著下降。
还有,为了提高密封效果,一般大口环的间隙很小,当大口环内径为200mm左右时,其装配间隙不要超过0.35mm,如果磨损后,间隙超过0.7mm就要考虑更换了。
对于小口环,因为它的前侧是前一级叶轮的高压侧,后侧是后一级叶轮的低压侧,因此小口环两侧的压差不如大口环两侧大,所以,对它的密封间隙要求不如大口环严格。
提高水泵工作效率的方法总结
提高水泵工作效率的方法总结如何才能够提高水泵的工作效率,如果提高了工作效率,既能在单位时间内的产能更高,也能使生产成本降低。
下面谈谈提升水泵效率的方法。
一、使用超级润滑剂减少水泵轴套与轴承摩擦的密封摩擦,从而达到提高水泵效率的目的。
它是一种特殊的惰性材料,具有多种的用途,主要应用于降低金属间的接触。
作为螺纹密封复合物的一种,可在外螺纹和内螺纹间形成一个接触面,可以保护接头部免受摩擦和磨损影响,同时可以承受巨大的压力,甚至是磨损,腐蚀或错误机加工的螺纹面。
可以在内部件上形成一层薄膜。
从而降低摩擦,减少齿轮噪音以及泄露。
它也明显降低了力矩应力,满足动力减压需求。
可以用于垫圈面或者作为一种填料来进行填充,通过密封防止流体泄露。
图一水泵二、更换泵的材质由于传统材质泵运行损耗过多,西方国家部分采用更换水泵材质提升水泵效率,其中美国的某复合材料泵较为有效。
该材料对海水及酸碱性介质具有超强的耐腐蚀能力,是一种结构性合成材料,由数控机床完全机加工而成,所有的复合材料的制造是结构性的。
独有的石墨基酚醛树脂增强型复合纤维双向或三向交织在一起而且为获得较高的强度和弹性,这些增强纤维是连续的;使用某混合的酚醛环氧树脂混合热固性树脂基体,这种树脂表现出优异的机械性能和很好的耐化学性;其是连续编织的石墨纤维、玻璃纤维和合成纤维,纤维全部连续,适用于诸如水泵叶轮的高强度应用,对于提升水泵效率有显著的改善。
水泵在不同流量和进出口的压力下,效率是变化的,一般厂家说明书中都有工作曲线。
固定工况下水泵效率应该是稳定的。
在水泵低于额定流量时,增加变频器可以降低电机功耗。
因为调节流量的过程,一般是减小出口通流面积,通过节流作用,增加水的出口阻力,节流会有不可逆损失;而变频器是改变电机转速,降低水流量,水出口阻力变化不大。
采用高分子复合材料在水泵工作过程中,水泵内流动的水受到其与流道和叶轮表面的摩擦以及水本身粘度的影响,泵所消耗的能量主要用来抵抗水表面的流动摩擦力及涡流阻力。
【泵效提升】泵类设备问题(气蚀、腐蚀、冲刷)解决专案
泵效提升需求背景介绍:泵类设备是工业生产企业必备的基础设备之一,泵的效率是衡量水泵效能高低的一项技术经济指标。
泵轴功率其中必有一部分能量损失,主要包括:水力损失、容积损失不机械损失。
水力损失在泵工作效率的影响因素中所占比例是最大的。
工作介质流经过流部件表面时,会受到来自部件表面的阻力而造成功能的损失,泵过流部分的壁面越粗糙,损失就越大。
如何提高壁面的光滑程度降低摩擦阻力,是降低水力损失的关键。
西方国家已采用高分子复合材料直接加工泵及部件提高效率,国内目前还没有此类技术,福世蓝通过多年工业企业合作,成功将高分子复合材料涂层应用在泵体、叶轮上,可显著提高过流部位的光滑程度,甚至可接近"镜面"效果,有效降低流体阻力,大幅提高泵效。
【图例1】泵类设备问题的解决措施:随着我国进入工业快速发展阶段,节约能源对国家的建设和发展是至关重要的,提高设备运行效率、降低能源消耗也是TnPM管理的一项重要内容。
泵是动力耗费大户,依据通用机械工业协会计算,泵耗电量占我国发电量的20%左右,泵效率的提升对于节能减排意义重大。
泵的效率是衡量水泵效能高低的一项技术经济指标。
泵轴功率不可能全部传递给被输出液体,其中必有一部分能量损失,主要包括:水力损失、容积损失与机械损失。
目前国产泵与国外同类产品相比,在效率上上仍存在着不小的差距。
水力损失在泵工作效率的影响因素中所占比例是最大的。
泵过流部分的壁面越粗糙,损失就越大。
如何提高壁面的光洁度降低摩擦阻力,是降低水力损失的关键。
1、表面处理用喷砂、切削、打磨等机械方法处理被粘接表面,露出金属原色并粗化粘接表面。
用分析纯丙酮或无水乙醇彻底清洗粘接表面的油脂。
被粘接表面要求干燥、清洁、粗糙、无油。
2、配比与混合要严格按照产品说明中规定的体积比(或重量比)配制基料和固化剂,在干净平整的调和板上充分搅拌混合。
混合均匀后应薄薄的摊开散热,并及时使用。
为了避免浪费,应根据用量调配材料,并在规定的适用期内用完。
混凝土泵送机械耐磨材料与耐磨技术应用分析
混凝土泵送机械耐磨材料与耐磨技术应用分析混凝土泵送机械是一种用于输送混凝土的设备,主要包括泵送管道、承压管道、接头等部件。
由于混凝土在输送过程中会对泵送机械进行磨损,因此需要使用耐磨材料和耐磨技术来提高其使用寿命。
耐磨材料是一种能够在摩擦、冲击、磨损等恶劣工况下长时间保持其机械性能的材料。
在混凝土泵送机械中,常用的耐磨材料有高铬合金、高硬质陶瓷、涂层等。
高铬合金具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等特点,常用于制作泵体、液压缸等部件。
高硬质陶瓷具有硬度高、耐磨性好、抗冲击性强等特点,可用于制作叶轮、泵壳等内部部件。
涂层技术是将耐磨涂层涂覆在机械部件表面,提高其抗磨损性能。
常用的涂层材料有聚氨酯、聚酰胺、聚四氟乙烯等。
耐磨技术是指通过优化设计和改进工艺,提高混凝土泵送机械的抗磨损性能。
首先应根据泵送混凝土的特点,合理设计机械结构和尺寸。
对于易磨损的部位可以采用增加材料厚度、设计弧度等方式来减少磨损。
采用适当的润滑和冷却方式,降低机械部件的摩擦和温度,延长其使用寿命。
还需要做好设备的维护保养工作,定期检查、清洁和更换磨损部件,及时修复损坏的部位,避免进一步损坏。
混凝土泵送机械耐磨材料和耐磨技术的应用对于提高机械的使用寿命和降低维护成本具有重要意义。
通过使用耐磨材料和采用耐磨技术,可以减少机械的维修次数和停机时间,提高机械的生产效率和工作效益。
还可以降低能耗和减少环境污染,提高机械的可靠性和安全性。
需要注意的是,耐磨材料和耐磨技术的应用需要根据具体的工作条件和要求进行选择。
不同的工程环境和混凝土性质会对机械的磨损造成不同程度的影响,因此需要根据实际情况进行合理的选择和应用。
还需要进行定期检测和评估,及时发现问题并采取相应的措施加以解决。
混凝土泵送机械耐磨材料与耐磨技术应用分析
混凝土泵送机械耐磨材料与耐磨技术应用分析
混凝土泵送机械是混凝土搅拌站与施工现场之间运输混凝土的一种特殊设备,广泛应用于大型工程施工中。
由于混凝土的特性,混凝土泵送机械在使用过程中会面临很大的磨损问题。
为了延长混凝土泵送机械的使用寿命,提高施工效率,需要采用耐磨材料和耐磨技术。
一、耐磨材料的选择
1.高强度耐磨合金钢:该材料具有较高的硬度和耐磨性能,能够抵御混凝土颗粒的冲击和磨损,适用于泵送机的常见磨损部位,如输送管道和弯头等。
2.高硬度橡胶:在混凝土泵送机械中,橡胶是一种重要的耐磨材料,可以作为衬里材料使用,起到减少碰撞和磨损的作用。
3.耐磨陶瓷:陶瓷具有高硬度、耐磨性好的特点,可以应用于输送管道的衬里材料,提高管道的使用寿命。
4.高分子复合材料:该材料是一种性能优良的耐磨材料,广泛应用于混凝土泵送机械的输送管道、弯头等部位,能够有效延长泵送机械的使用寿命。
二、耐磨技术的应用
1.喷涂技术:通过喷涂耐磨材料的方式,将耐磨材料均匀地涂覆在泵送机械的磨损部位,形成一层坚固的保护层,提高机械的耐磨性能。
2.衬里技术:在输送管道和弯头等易磨损部位设置耐磨衬里,通过衬里的方式减少冲击和磨损,提高泵送机械的使用寿命。
3.强化处理技术:采用热处理、表面渗碳等强化处理技术,提高泵送机械零部件的硬度和耐磨性能,延长使用寿命。
4.抛光技术:通过抛光处理,减小泵送机械零部件的表面粗糙度,减少泵送过程中对混凝土的摩擦和磨损,提高机械的泵送效率。
耐磨环的质量改进研究
2017 No. 6重型机械• 59•耐磨环的质量改进研究陈营,赵清(沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳110870)摘要:为了提高耐磨环产品的合格率,采用控制图和过程能力指数等分析方法对A公司耐磨 环的质量问题进行分析,使用试验设计和工业工程相关知识对耐磨环的质量问题进行改善,用T〇psls评价方法评价改善方案技术的可行性。
通过分析,发现耐磨环硬质合金的材料配比有问题,采用试验设计法对关键材料配比进行了划分,找到了新的材料配比,并在小范围内实施后效果明显,使用寿命和耐磨性都有提高;对耐磨环出现质量问题最多的开槽工序的过程能力进行改进,改善后开槽工序的合格率由原先的93%提升为98%,改善效果明显;本文改善的意义是采用质量管理的方法,对A公司耐磨环进行了分析和改进,使A公司耐磨环的质量得到很大的提高,提升了公司的竞争力。
关键词:耐磨环;控制图;试验设计;T〇p s l s;材料配比中图分类号:TB114. 2 文献标识码:A 文章编号:1001 -196X(2017)06 -0059 -06Research on quality improvement of wearing ringCHEN Ying,ZHAO Qing(School of Mechanical, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China) Abstract:In order to improve the products pass rate of wearing ring, analytical methods with process capabilityindex and control charts are used for analysis wearing ring. The hard alloy material ratio problem of wear ring isfound by analyzing, key material ratio were divided by experimental design method, and then used a new material ratio, also implemented on a small scale, the result showed a good effect, service life and wear resistanceare improved as well. Slotting process was improved because of largest quantity quality problems. After improvement, the qualified products promoted from the original 93% to 98% . Through quality management methods ,the quality of wearing rings be improved greatly, which enhance the competitiveness of the company A.Keywords:wearing ring;control chart;experimental design;Topsis;material ratio〇刖S现如今,随着经济的快速发展以及农业向 工业的转型,国内对机械的需求量越来越大,其质量性能要求也越来越高[1]。
机泵设备保护与维护方法
机泵设备保护与维护方法在工业生产的过程中,机泵设备起到了关键的作用,用于输送各种流体介质,保证了生产过程的正常运行。
为了延长机泵设备的使用寿命,保证其高效稳定运行,我们需要采取一些有效的保护与维护方法。
本文将介绍机泵设备保护与维护的重要性,并提供一些可行的措施与建议。
一、保持机泵设备清洁保持机泵设备的清洁是保护与维护的基础,它有助于防止杂质进入设备内部,减少摩擦和磨损,提高设备的工作效率。
在使用过程中,定期清理机泵设备表面的灰尘和污垢,确保设备通风良好。
同时,注意定期清洗设备内部的滤网和过滤器,防止堵塞影响正常工作。
二、正确使用润滑油润滑油在机泵设备的正常运行中起到重要的作用,它可以减少设备摩擦,降低磨损,并保持设备的正常温度。
因此,在使用机泵设备时,要选择合适的润滑油,并按照要求进行添加和更换。
定期检查润滑油的质量和数量,确保其在设备内部形成足够的膜层,提供充分的润滑。
三、定期检查设备连接机泵设备的连接部分容易出现松动或磨损,如果不及时处理,可能导致设备损坏或渗漏。
因此,定期检查设备连接部分如法兰、螺栓等,确保其紧固牢固,并根据需要进行润滑或更换。
另外,注意检查设备密封部分的渗漏情况,及时进行修复,防止介质泄漏和污染。
四、保护设备轴承与密封件设备的轴承和密封件是机泵设备运行中最易损坏的部分,因此,对它们的保护与维护尤为重要。
首先,定期检查轴承和密封件的润滑情况,确保润滑油的正常供给,避免因润滑不良造成的过热和磨损。
其次,注意防止介质的侵蚀和污染,使用耐蚀性好的密封件,避免泄露和影响设备的正常工作。
五、进行设备故障分析与处理及时发现并处理机泵设备的故障是保护与维护的关键。
一旦发现设备出现异常声音、温度升高、振动增大等异常情况,应立即停机检查。
通过仔细观察和分析,找出故障的原因,并采取有效的措施进行处理。
如果故障无法自行解决,应及时请专业技术人员进行维修。
六、定期进行设备保养与检修机泵设备的保养与检修是保障设备长期稳定运行的重要环节。
矿用离心泵的固体磨损与防治
矿用离心泵的固体磨损与防治矿用离心泵是矿山行业广泛使用的一种泵类设备,主要用于输送矿石浆、砂石浆等固体颗粒含量较高的介质。
然而,由于泵内物料的磨蚀作用,矿用离心泵容易出现固体磨损问题,影响其使用寿命和性能。
本文将从固体磨损的原因、表现和防治措施等方面进行详细探讨。
一、固体磨损的原因矿用离心泵的固体磨损主要是由以下几个原因导致的:1.颗粒结构和硬度:矿石浆等固体介质中,颗粒的结构和硬度对泵体内部的磨损有直接影响。
颗粒越硬、结构越紧密,对泵体的磨损也就越大。
2.颗粒浓度和粒径:颗粒浓度和颗粒粒径是影响固体磨损的重要因素。
颗粒浓度越高、颗粒粒径越大,对泵体的磨损也就越严重。
3.运行条件:矿用离心泵的运行条件也会影响固体磨损。
例如输送物料的速度、温度、压力等因素都会对泵体产生磨损作用。
4.泵的结构设计:泵的结构设计是否合理,也会对固体磨损产生一定的影响。
例如泵的叶片、轴承等部件的材料选择和配合方式,都会影响泵体的磨损程度。
二、固体磨损的表现固体磨损主要表现为以下几个方面:1.叶轮磨损:泵叶轮是矿用离心泵最主要的磨损部件之一。
由于固体颗粒对叶轮的磨损作用,叶轮的表面会出现磨损痕迹,严重时甚至会导致叶轮的损坏。
2.壳体磨损:泵的壳体也是容易受到固体磨损的部件之一。
物料颗粒在泵体内的高速运动中,对泵体壁面产生冲击力,导致壳体表面出现磨损。
3.轴承磨损:由于受到物料颗粒的冲击,泵的轴承也容易受到磨损。
轴承表面的磨损会导致轴承转动不灵活,影响泵的工作效果。
4.密封件磨损:矿用离心泵的密封件也会受到固体颗粒的磨损。
密封件的磨损会导致泄漏问题,从而降低泵的工作效率。
三、固体磨损的防治措施针对矿用离心泵的固体磨损问题,我们可以采取以下防治措施:1.材料选择:选择耐磨性能较好的材料制作泵体、叶轮和轴承等主要部件,以提高其抗磨损能力。
2.设计优化:优化泵的结构设计,减少固体颗粒对泵体的冲击力,降低磨损程度。
例如增加叶轮和泵壳之间的间隙,减少磨损。
提高水泵的性能
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提高水泵的性能
一、提高进液装置有效气蚀余量的措施:
(1)减小吸上装置泵的安装高度。
(2)减小泵前管路上的流动损失。
如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。
(3)增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高有效气蚀余量。
(4)将上吸装置改为倒灌装置。
二、提高水泵本身抗气蚀性能的措施:
(1)采用前置诱导轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
(2)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积;改善大流量下的工作条件,以减少流动损失。
但正冲角不宜过大,否则影响效率。
(3)采用抗气蚀的材料水泵。
实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。
(4)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。
矿用耐磨多级泵的工作效率如何提高
自平衡多级泵厂长沙宏力水泵提供:
矿用耐磨多级泵的工作效率如何提高
矿用耐磨多级泵的效率与泵本身的效率,电机效率,机械效率,水力损失以及容积损失等因素有关,下面是提高矿用耐磨多级泵效率的一些关键措施。
1.选用适合的矿用耐磨多级泵。
在进行离心泵的选择的时候,应该选用与实际运行工况参数相接近的多级泵,保证多级泵在高效低能耗的状况下运行。
2.应用变频节能技术。
对于设计参数大于实际运行工况的矿用耐磨多级泵,加装变频调速装置,使离心泵始终在高效率的状况下运行。
3.推广新的节能装置。
在主要离心泵上推广应用高效节能的永磁调速电机及双功率电机等新型节能产品。
4.注意选购矿用耐磨多级泵。
在选用新泵的时候,要选择大厂家生产的离心泵,能确保矿用耐磨多级泵的质量可靠,从而保证离心泵使用的高效率。
5.做好矿用耐磨多级泵的维护工作。
要经常对离心泵轴端密封进行检查和调整,降低其容积损失。
而且在离心泵上推广应用波纹管密封技术,彻底消除矿用耐磨多级泵外漏现象,提高容积效率。
6.要定期清理过滤缸,检查管线连接,保证卧式多级泵进液管路畅通。
7.要按照离心泵的使用规程进行操作,启动泵之前,对泵进行检查,检查泵的进出口压力是否符合要求。
8.定期对矿用耐磨多级泵进行泵的运行效率的检测,对于泵效率低的泵组,应该及时查找出原因,并采取相应措施加以解决。
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耐磨环保护和提高泵的性能
一、前言
泵在冶炼作业中有着非常重要的作用,是提炼流程的必要设备。
在大型石化提炼厂,有上千台泵在工作,以保证工厂能够顺利运转。
在冶炼作业中,通常是采用离心泵来取代原有的反向泵和回转泵。
制造技术及冶金学方面的改善,使得离心泵制造成本大幅下降;同时由于泵内的移动或转动零件越来越少,使得维修作业变得越来越简单。
泵运转中出现机械问题或是效率降低,就会对整个工厂的生产造成不良影响。
耐磨环可以在泵非正常操作条件下运转时,对泵起到提供保护以及控制液体的回收循环情况。
所以其性能的优化十分重要。
传统的耐磨环是以不同材料的金属所制造,但是由于金属材料的特性所限,影响了离心泵整体功能的进一步提升。
二、耐磨环的作用
耐磨环的作用,是将泵中转动及静止的零件,高压和低压的部分分隔开。
多年来,设计人员尝试了不同的材料来取代金属耐磨环,以期获得性能的改善。
在美国石油协会标准(API 610)中,规定离心泵中必须使用耐磨环,并且准许使用复合材料来制造这些零件,耐磨环结构如图1和图2所示。
三、金属耐磨环失效原因
当金属耐磨环有所接触时,通常会产生高温、造成金属焊接在一起(摩擦焊接),并造成泵运转不顺。
这种情况会大幅增加耗电量,造成设备严重损坏,同时可能会使得液体渗漏到大气中,对现场的工作人员造成伤害。
以下情况耐磨环可能会发生接触。
(1)在泵刚起动,液体还没有流过叶片之前而空转时(尤其是垂直式泵更为严重)。
(2)当转动轴变形,转动叶片因为泵内压力突然升高或其他异常情况而偏离转动轴。
(3)在起动或停止期间“慢速转动”时,因为振动而使得套管偏离转动轴。
(4)在低压蒸汽下、出现气泡或在处理低密度的液体时。
(5)放射状轴承失灵,使得耐磨环彼此接触时。
四、金属耐磨环之外的其他选择
在了解使用金属和复合材料零件的实际成本费用之后,有些生产厂商转而使用石墨/金属合金等替代材料。
但是石墨/金属合金制造的零件脆性太大,耐冲击性、抗振动和抗强烈撞击性能差。
这些特性使得石墨/金属合金零件,在运送和安装的过程中可能会出现断裂的情况,大幅提高更换组件的成本。
在20世纪80年代中期,DuPontTM杜邦开发出一种以氟化树脂为基材,通过特种纤维强化的高性能材料Vespel CR-6100。
CR—6100结合氟化树脂的抗化学侵蚀及耐高温性(使用温度可高达288℃),以及特种纤维的强度与尺寸稳定性。
CR—6100材料已被应用在西岸纯化公司、钢材研磨、纸张研磨、化学工厂以及食品加工厂等产业使用的泵中。
它取代金属及其他复合材料,作为泵中的耐磨环、喉管轴衬和套管轴承,大幅度提升泵的效能。
五、使用CR—6100材料耐磨环的好处
1. 降低维修费用
维修耐磨环的成本非常高,尤其是大型泵的维修,通常每年会付出高达数十万美元的维修费用,同时需要花费几个星期的时间。
以美国一个炼油工厂为例,其盐水冷却系统曾经出现过一些问题。
在这个系统中包含了4个并联方式配置,共享备用系统的泵。
这个系统每年都因为重复进行维修(每年5到6次),而要花费超过200 000美元的维修费用。
当较大的碎片在经过进口时,会因为阻塞而带来剧烈的振动,造成耐磨环摩擦力提高。
最后可能会导致叶片、泵外壳、套管、轴承、轴承衬管以及衔接器等部件的损坏。
除维修费用高昂外,还有可能会对泵操作人员和维护保养人员的安全造成威胁。
该公司后决定采用CR—6100材料的耐磨环及喉管轴衬。
在第一部泵经过改装正常使用后,一个大的碎片卡在转动叶片中,使得泵的套管损坏。
但是CR—6100耐磨环以及喉管轴衬仍然可以支撑住破损的泵套管,且可以继续使用。
其中的转动叶片与外壳并未损坏。
在所有的泵的耐磨静止部件被更换
成CR—6100之后,每年的维护保养费用降低到4万美元,维修时间也从几个星期缩短到几天。
2.效率的提升
一个泵的运转效率,主要取决于通过耐磨环而回流的液体量大小;缩小耐磨环的间隙,可以缩小耐磨环之间让液体通过的面积。
而采用金属耐磨环,需要保持较大的间隙以降低耐磨环碰触。
但是较大的间隙会造成液体回流,使得泵的效率降低。
同时较大的运转间隙会造成泵强力的振动,使得套管移位而造成耐磨环彼此接触。
CR-6100拥有较低的热膨胀系数(CTE),因此使用这种材料制造的耐磨环等静止部件,在安装时就可有更小的运转间隙,详情参考下表。
这样可在更低的输出功率下得到相同的流量,同时也使效率提高2%~5%。
此外,这些耐磨环所造成的振动也得到了大大的降低,延长轴承和耐磨环的使用寿命。
3.空转不会造成运转不顺利
CR—6100 耐磨环可以在空转的情况下使用。
在没有吸入任何液体,操作条件超出设计范围,慢速转动,或者泵刚起动的期间,不会造成泵运转不顺。
相反,使用金属耐磨环的泵若遇到同样的情况,就会造成泵因高温而卡死,需要停机进行拆卸维修,以便将问题排除。
在某凝结回收作业中,离心泵在接近汽化的温度下运转,因此经常出现“蒸汽死锁”及“空转”的情况。
其常见的损坏情况,包括耐磨环因高温而黏在一起、转动叶片破裂,以及扰动板偏转。
此外,管路套管轴承也可能造成套管损坏且无法修复,最后导致泵下半部整个被刮伤。
泵平均每年都要维修两次,更严重的是每次泵送修时,许多非常昂贵的凝结剂都会被浪费掉。
工厂的维修人员将某一个泵内所有的静止磨耗零件都改为CR—6100材质,并测试其在工作运转过程中加压效能。
因CR—6100材质的磨耗零件有较小的间隙,所以该泵的加压效能比新泵稍高。
之后进料阀门被关闭1min的时间,并让泵持续运转,然后重新开起阀门。
泵没有出现运转不顺的问题,其振动情况及温度都维持非常稳定,经过测量其效能也没有任何改变。
再将进口阀门关闭60min的时间,也没有对其效能造成非常严重的影响。
该泵在连续使用3年后被送回进行例行性维护保养。
CR—6100材质的零件仍然可以继续使用。
现在泵中的所有静止磨耗零件都采用CR—6100材料,故障率也从每年两次故障,变成在4年内完全没有故障。
六、结论
大多数离心泵的运转条件,都很容易造成其耐磨环受到损坏。
但是炼油厂商可以有效避免这种情况,选择具有最佳之操作及功能特性的零件。
这样,管理人员就可以提高作业的效率和安全性,同时大幅降低公司的营运成本。