多级式离心泵轴向力增大原因及改进措施
离心泵轴向力增大的原因
离心泵轴向力增大的原因全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:离心泵是一种常用的流体输送设备,它通过离心力将液体从进口吸入到出口,实现输送目的。
离心泵轴向力的大小直接影响着泵的运行性能和稳定性。
当离心泵轴向力增大时,会对泵的运行产生一系列不良影响,甚至造成泵的故障。
那么,离心泵轴向力增大的原因是什么呢?离心泵轴向力增大的原因之一是泵设计不合理。
泵的设计失误或不当会导致泵的轴向受力不均匀,从而引起轴向力增大。
泵的叶轮设计不良、轴承安装不准确等都会导致轴向力的不平衡,进而增大轴向力。
在设计离心泵时,必须考虑到轴向力的平衡和分布,避免因设计不当而导致轴向力增大的问题。
离心泵运行时,叶轮受到介质的作用力,产生反作用力,使得叶轮出现了轴向力。
当介质与泵叶轮的作用不平衡时,就会导致轴向力增大。
介质的流动速度过快或过慢、介质的粘性较大、介质温度过高等都会影响介质与泵叶轮的作用平衡,使得叶轮受到的轴向作用力增大。
要减小轴向力的增大,就需要调整泵的运行参数,使得介质的作用平衡,避免轴向力的增大。
离心泵使用过程中还存在着一些外部因素的影响,也可能会导致轴向力增大。
泵的外部支撑不稳定、泵的连接螺栓松动、泵的基础不牢固、泵的振动较大等外部因素都可能会影响泵的运行平稳性,从而使得轴向力增大。
在使用离心泵时,必须注意泵的安装、维护与保养,保证泵的正常运行,减小轴向力的增大。
离心泵轴向力增大的原因主要包括泵设计不合理、泵运行参数不当以及外部因素的影响。
要减小轴向力的增大,就需要在设计、运行和维护中综合考虑各种因素,确保泵的运行平稳、稳定。
只有这样,才能有效减小轴向力的增大,延长离心泵的使用寿命,提高泵的工作效率。
希望以上内容对大家有所帮助!第二篇示例:离心泵轴向力增大的原因离心泵是一种广泛应用于工业领域的泵类设备,它通过旋转叶轮产生离心力来输送液体。
在离心泵的工作过程中,轴向力的大小会直接影响其运行效率和稳定性,了解离心泵轴向力增大的原因对其正常运行至关重要。
多级离心泵平衡装置故障原因分析与预防措施
ANAL I YS SOF CAUS OR AI URE OFE ESF F L QUI B UUM LI I DEV CE OF I
M ULTI_ TAGE _ S CENTRI UGAL F PUM P AND PREVENTI VE EAS E S M UR
兖 矿 国泰 化 工有 限公 司气 化 车 间高 温 热水 泵 为 四级 离 心泵 , 号为 D 8 — 2 x , 向力 由平 型 G1 0 15 4 轴 衡 盘 装置 自动 调节 平衡 。该 泵在 以往 的运 行 中 , 多 次发 生 平 衡装 置 损 坏 的情 况 ,增 加 了检 修 工作 量
法 是在 平 衡套 的上下 左 右各 放 一个 铅 丝 ( 以用 可 黄 油 粘 住 ) 然后 用 力 向进 水 端 推转 子 , 平 衡 盘 , 使
与 平衡 套 间的 径 向间 隙 b 流 入 平衡 盘 与平衡 套 间 的水室 A 中 , 水室 A处 于高压 状态 。 使 平衡 盘另 一 侧 B室上 方 的 出水段 小孔 用 管 路 与泵 的入 口相 连 通. 这样 B室 内 的压力就 接 近于泵 的入 口压力 。由
向有 01 02m 的平 衡 间隙 6 即水 膜厚 度 。 . ̄ . m , 3 平衡 装置 损 坏原 因分 析及预 防措施
致, 也会 引 起 动静 盘偏 斜 , 速 平衡 盘 的磨 损 速 加
率 。 因此 , 修 中必 须用 百 分 表打 表 找 中 , 保 转 检 确 子 与壳体 的 同心度 和径 向对 中 。 34 不能 及时掌 握平 衡装 置 的磨损 量 . 平 衡装 置 是允 许 磨 损 的 ,通 过 它 的磨 损 才保 证 叶轮 不被 磨 损 ,但 平 衡装 置 的磨 损 量是 有 一定 要求的, 因此 , 时掌 握 平衡 装 置 的磨 损量 是 非 常 及 重要 的。在原 始装 配或 大修后 。 做好 以下数 据 的 要 记录, 即泵 的 总 串量 ( 6) 装完 平 衡 盘 的串量 6 6+ , ( 为 总 串 量 的 4 %~ 0 ) 约 0 5 % ,随 着 平 衡 装 置 的磨 损, b 值将 逐 渐增 大 , 增加 的值 即为 平 衡装 6所 置( 平衡 盘 与平衡 套径 向端 面 ) 的磨损 量 , 的最 大 允 许 值为 6+ b。在平衡 装 置到达 磨损 量允 许 的 6一 最 大值 之前 , 应及 时更 换 平衡 装 置 , 可保 证 叶 轮 就
多级离心泵轴向测量与调整方法解析
多级离心泵轴向测量与调整方法解析对多级离心泵轴向测量技术进行分析,结合技术设计模型的基本状态,进行调整方案的确定,旨在通过调整方案的整合以及技术的优化处理,提高多级离心泵轴向测量的有效性,为装置的设计及完善提供参考。
标签:多级离心泵;轴向测量;方案在多级离心泵轴向测量的过程中,轴向心力的平衡协调可以保证离心泵运行的可靠性,提高系统运行的寿命。
而且,在平衡轴向力维持中,多级泵设计是较为重要的内容。
但是,在多级离心泵轴使用中,存在着结构复杂以及维护人员技术水平不足的问题,这些影响因素的出现无法实现多级离心泵轴向测量的准确性,降低设备运行的稳定性。
研究中,结合多级离心泵J421系统的运行状况,进行轴向测量以及方法的调整,研究内容如下。
1 多级离心泵结构在多级离心泵J421系统使用的过程中,冷凝泵是单壳结构泵。
多级离心泵结构如图1所示。
系统中的外部使用螺栓将两端蜗壳以及导叶进行连接,并依靠驱动侧上的方法,确定泵入口。
在系统高速旋转中,不同层级的叶轮轴向力呈现出叠加的状态,并在某种程度上增强系统的平衡效果。
多级离心泵结构中,冷凝液泵主要采用了平衡盘与平衡鼓的装置,通过驱动运行,实现多级离心泵轴向的科学测量[1]。
2 多级离心泵轴向测量及调整方法2.1 多级离心泵转子窜量的测试及调整在冷凝泵轴向平衡设施运行中,由于平衡盘的阻碍,会导致转子窜量相对复杂,应该在未安装轴承、平衡盘以及机械密封等状况下,进行转子轴向移动部件的判断,然后加入一个长度为“a+a1”的轴套进行安装,实现平衡盘的稳定协调,逐渐提升转子窜量测量的精确性。
通常状况下,测量方法分为不同的方式:第一,转子窜量的监测方法。
在该种测量方法构建中,应该确定后泵端确定为加工平面,然后进行测量基准的确定,将转子推向一侧,用深度尺测量基准平面轴头的尺寸,将转子推到另一基准面时进行轴头基准平面尺寸的测量。
第二,半窜量测量方法。
在该种测量的过程中,需要合理确定止推轴承的位置,并进行稳定安装,及时测量出轴头到泵体平面的距离,确定转子的旋转位置,然后拆除转子向入口侧进行最大位移的移动,实现半窜量测量[2]。
离心泵轴向力的产生及平衡措施
离心泵轴向力的产生及平衡措施许华峰【摘要】分析离心泵轴向力产生的原因,根据具体实际情况采用平衡措施,有效减少泵的故障,为装置平稳运行创造有利条件,同时也降低了维修成本.【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P61-63)【关键词】轴向力;平衡措施;轴向力计算【作者】许华峰【作者单位】山东天弘化学有限公司,山东东营 257000【正文语种】中文【中图分类】TH311离心泵在运转时产生轴向力,流体作用在转子上的轴向力主要是由于其作用在叶轮两侧的压力分布不对称而引起的,此轴向力在工况稳定的情况下是一定值,即静态轴向力,设计时一般采用平衡装置将其平衡掉,剩余部分由止推轴承承担;而实际上,作用在止推轴承上的轴向力并不是固定不变的,运行工况、密封间隙、制造及装配误差等因素均会引起轴向力的变化,轴向力的变化部分称之为动态轴向力,而它是平衡装置无法平衡的。
加上各种轴向力计算公式理论上都存在着误差,静态轴向力的平衡也是不准确的。
这两方面是引起泵本身及电动机损坏的主要原因,极易造成作用在止推轴承上的轴向力过大或过小,轴向力过大则造成烧瓦、断轴、密封隔板的损坏或增大止推轴承的摩擦,主轴、叶轮向进口方向移动致使叶轮与泵壳发生摩擦,电动机负载加大;如果轴向力过小,则会引起转子的前后窜动。
1.轴向力的产生在离心泵中液体是在低压力P1下进入叶轮,而在高压力P2下流出叶轮。
由于出口压力大于进口压力及叶轮前后盖板的不对称,使得叶轮两侧所受的液体压力不相等,因而产生了轴向推力,如图1所示。
从图1可以看出,作用在叶轮右边的压力为:P右=πr22P2;作用在叶轮左边的压力为:P左=πr12P1+π(r22-r12)P2。
式中r1、r2为叶轮的内、外圆半径,ΔP=P右+P左=πr12(P1-P2)。
因P2>P1,故ΔP是正值。
因此当离心泵运转时总有一个沿轴并指向吸入口的力作用在转子上。
叶轮入口部位是低压,而出口及叶轮背部是高压,在叶轮的前轮盖和后轮盖之间形成压差,这个压差就形成了轴向力。
对称布置叶轮多级泵轴向力及平衡措施
通过 轴 向间 隙 的泄 漏量 和压 差 的公 式 :
q=z /F.
螺旋头数 多达 9 ,而且都在轴和孔径壁上 同时 个 切 制 出方 向相反 的螺纹 ( 复合 螺旋 密 封 ) 。应 注 意
3 对称布置叶轮多级离心泵轴 向 力平 衡 措 施
( 1 )如果是奇数级 , 在吸人侧少装一级叶轮 ()增加 密封长 度 ( 迷宫 密封 ) 2 如 ()采 用多头螺 旋密 封 ( 3 3 图 )
在 高压锅 炉给水 泵上 目前采 用 的螺旋 密封 ,其
力体减小 ,这 也造成一个 附加 的指 向吸入侧 的轴 向力 。
用 高压 平 衡 型 机 械 密 封 ,此 外 由于 该 密 封 处 于 转
图 3 螺 旋 密 封
图 4 机 械 密 封
21年第4 02 期
小 番 柱 采
・3・
图 5 把级 间泄漏引到导叶出 口处或叶轮进 口示意 图
子 的 中 间部 位 ,此 处 轴 挠 度 较 大 , 因此 要 采 用 挠 性 较 好 的 机 械 密封 或 波 纹 管机 械 密 封 。 密封 环 应 采 用耐 磨 的硬 质合金 等材 料 。 、 _ 、\ . () 吸人 侧末 级 叶轮 后盖 板 外 侧 车 削掉 一 部 5
隙 的 泄漏 量 很 大 ,吸人 侧 末 级 叶轮 后 盖 板 上作 用
图 2 叶轮对称布置蜗壳式多级离心泵
改 变 了 压 差 的值 ,其 影 响 多 大 也 难 以 定 量 确 定 。 最 实 用 的就 是 用标 定 的应 变 片测 量 出运 转 时 泵 的 轴 向力 。
多级式离心泵轴向力增大原因及改进措施
各 级 叶轮与导 叶 的不对 中也 是 轴 向力产生 的原 因。所 以计 算 出的数 值 也 要 比实 际数 值偏 小 。经 过计 算可 得 出轴 向力约 为 2 7 K N。但 实 际轴 向力要大 于 2 7 K N。 2 . 平衡 力计算 1 : 一 r :
.
: 断 增 大, 造 成 工 作 时 逐 渐 产 生 了 较 大 的 轴 向 推 力, 超 出 平
~
C h i n a C h e m i c a l T r a d e 多级式离心泵轴 向力增大原 因及改进措施
孟笑红 郝资明
( 1 . 辽宁省 葫芦 岛市锦 西工业 学校 。辽 宁葫芦 岛 1 2 5 0 01 ;
中 国 化 工 贸 易
薯
2 . 辽宁省葫 芦 岛市 锦西 天然气化 工责 任有 限公 司 。辽 宁葫芦 岛 1 2 5 0 0 1 ) 要:分析 了苏尔寿 MC 8 0㈥
负荷 限值 为 1 4 . 3 K N,在轴 向力小 幅度 波动时止 推轴承 完全可 以承 受轴 向不平衡 力 。
泵正常 受力 工作状况 分析
水 泵平 衡机 构平 衡 能力 不足 的 因素 ,我 们首 先分 析水 泵 正
三 、转子非正 常受力 状态分析 由于水 泵 内各级 叶轮前 后压 力差 、泵 内介 质 流速较 高 ,解 体检 修 时发 现 各 级 叶轮 入 口密封 环 、中级 密 封 环 冲刷 严 重 ,平均 间隙 达 到 1 . 5 a r m。更 换新 叶轮 入 口密封 环 、中级 密封 环后 运 行 3个 月左 右 即出 现 机械 密封 泄漏 ,轴承 严 重烧毁 现象 。在 排 除检 修质量 不 过关 的情 况 下 ,说 明原 叶轮入 口密封环 、中级 密封 环在 材料 上 已经不 能满 足运 行
多级离心泵维修常见故障分析及处理措施探讨
多级离心泵维修常见故障分析及处理措施探讨摘要:在现代化石油化工生产运行中多级离心泵得到了比较广泛应用。
多级离心泵主要适用介质有水、甲醇、腐蚀性液体、盐酸、非氧化性酸等液体中。
其主要以高扬程、大排量等优点,在现代化石油化工企业中起到非常重要的作用。
本文主要阐述了多级离心泵的结构特点及常见的故障,并提出了日常工作中维护、操作与维修放慢的处理措施。
关键词:多级离心泵;常见故障;措施引言:多级离心泵在设计、安装、检修和维护等方面有着较高的技术要求。
在使用、检修、维护等细节上的疏忽或考虑不周,会使多级离心泵投用后频繁发生异常磨损、振动、抱轴等故障,成为制约系统高负荷生产的瓶颈。
对于多级离心泵来说有其特殊性,在故障维修、日常维护等方面同单级离心泵相比较都不相同,多级离心泵技术要求比较高,在日常使用及保养维护中,容易对一些使用环节产生疏忽,造成多级离心泵在使用中,经常出现非正常的振动、磨损及抱轴等故障的发生,以致机器停机,严重的影响正常的生产。
1.多级离心泵结构特点离心泵叶轮内充满液体时,原动机带动叶轮快速旋转,叶片驱使液体旋转,液体在离心力作用下向叶轮外缘流动。
同时,新的液体在大气压力下从吸入室进入泵内。
有压的液体再沿级间出水流道进入下一级叶轮进口,第二级叶轮继续对液体做功,再次增加液体的压能,如此反复,直至末级叶轮,最后经压出室排出泵外。
流量不变,扬程叠加。
常用的多级离心泵基本结构有节段式或多级串联式两种形式。
节段式的结构特点是每一级由一个位于扩压器壳体内的叶轮组成,用螺栓将扩压器和连杆连在一起,各级以串联方式由固定杆固定,其优点是耐压高,不易泄漏。
但维修时必须拆卸进口管道,拆卸装配难度较大。
节段式多级泵吸入室结构大都为圆环形。
而每级叶轮的压出室,由于蜗壳制造方便,将液体动能转换为压能的效率较高。
多级泵的首级叶轮一般设计为双吸式叶轮,其余各级叶轮设计为单吸式叶轮,对温度较高、流量较大、易于产生汽蚀的介质更应如此。
多级离心泵振动、泄漏的原因及处理措施
多级离心泵振动、泄漏的原因有哪些?下面专业的水泵厂来给你分析一下原因:1.多级离心泵存在较大轴向推力每次检修拆开检查平衡盘,都发现其表面被擦伤,多为轴向推力过大而造成的。
多级离心泵的轴向推力比单级离心泵大得多,如果设单级叶轮的轴向推力为FA,对同样尺寸的多级离心泵叶轮,其级数为i,则总的轴向推力为iFA,多级离心泵的轴向推力可在几十kN,甚至上百kN。
它的轴向推力的平衡方法是采用平衡盘,其结构如图1。
离心泵正常工作时,末级叶轮出口处压力P2通过径向间隙b后,泄漏到平衡盘中间室的液体压力降到平衡盘前的压力P1,液体再经过轴向间隙,压力降为P0,在平衡盘两侧由于压力差P1-P0的存在,作用在相应的有效面积上,便产生了与轴力方向相反的平衡力-FA。
若因负荷的变化使轴向推力增大,当作用在平衡盘上的平衡还未改变时,轴向推力将大于平衡力,转子便朝吸入侧位移一段微小距离。
此时,轴向间隙减小,泄漏的液体量将会减小。
而径向间隙b是不变的,当泄漏量减小时,阻力损失减少,平衡盘前的压力P1升高。
同时泄漏量减少也会使平衡室内的压力P0下降。
这样在平衡盘两侧的压力差增大,平衡力增加。
直到轴向间隙b0减少到使平衡力与轴向推力相等为止。
反之亦然。
多级离心泵振动、泄漏的原因及处理措施2.叶轮密封环间隙的影响检查中发现,叶轮的密封环间隙磨损较为严重,检修规程要求控制在0.3~0.44mm,而实际多数已达到1mm以上,有的间隙甚至有2mm。
当密封环的间隙变大后使叶轮前盖板与泵腔内产生了径向流动,当有径向流动时,会改变泵腔内的压力分布,使前泵腔中液体压强减小。
这是因为叶轮出口压力不变,液体在流动中必然产生附加压力。
于是增大了轴向力。
8个叶轮的密封环间隙都有较大磨损,单个叶轮的轴向推力也都增大了,而整台泵的轴向推力是8个叶轮轴向推力的迭加。
而且导叶轮与叶轮之间的间隙也磨损增大,又进一步增大了轴向推力。
整个轴向推力增大后,以前平衡盘的结构就不能完全抵消轴向推力了。
离心泵轴向窜动的原因及控制方法
离心泵轴向窜动的原因及控制方法摘要:离心泵是利用离心力来输送液体的设备,在国民经济的各个部门以及人们生活中都有广泛的应用。
但在离心泵的使用中会不可避免地产生或大或小的轴向力,严重地影响着离心泵的使用寿命,因此对离心泵轴向力进行精确计算并想办法加以平衡,对于提高离心泵的效率和延长其使用寿命具有相当重要的意义。
本文简述了多级离心泵的基本结构,介绍多级离心泵的轴向窜动的原因,以及控制轴向窜动的集中常见的方法,并且提出了新的控制方法。
关键字:离心泵轴向力控制方法1 引言离心泵运转时,其转动部分受到一个与轴心线相平行的轴向力。
这个力相当大,特别是当级数很多时,更是如此。
单吸两级以上高压离心泵表现出来的轴向力,严重影响离心泵的正常工作,严重影响电动机的使用寿命,在轴向力的作用下,平衡盘与平衡环接触摩擦,当磨损至一定程度后,主轴工作叶轮向进水口方向移动,至使工作叶轮与机壳摩擦电动机负载加大,流量扬程下降。
若不更换平衡盘与平衡环则出现电动机烧毁的现象。
2 离心泵轴向力的产生原因离心泵的轴向力主要包括下列两个部分:(1)叶轮前后两侧因液体压力分布情况不同(轮盖测压力低,轮盘侧压力高)引起的轴向力G1,其方向为子叶轮背后面指向入口。
(2)液体流入和流出叶轮的方向和速度不同而产生的动反力G2,其方向与G1相反。
此外,对入口压力较高的悬臂式担心泵,还需要考虑作用在轴端上的入口压力引起的轴向力,其方向与G1相反。
对于立式离心泵,其转动部分重量也是轴向力。
2.1 叶轮前后两侧压引起的轴向力G1图1 叶轮前后两侧液体压力分布由图1中可以看出,叶轮前后两侧液体压力分布的示意图,由于林心里的作用,叶轮和壳体间的间隙内,液体压力沿径向成抛物线分布。
在图1中的右图夅,可以看到,叶轮的上部分压力大小相同,方向相反,正好压力抵消。
而叶轮下端压力不同,分别为P1,P2,且P1﹤P2,方向相反,则产生一个指向入口的力,这个力就是轴向力。
当泵的级数增加时,这个力也会相应的增加。
多级离心泵常见故障及处理措施分析
多级离心泵常见故障及处理措施分析张晓余(大庆华科股份有限公司 黑龙江大庆 163711)摘要:多级离心泵的维修技术要点主要集中在转子、轴弯曲度、平衡盘等关键环节,设备技术检修人员必须熟悉多级离心泵各部件的工作性能,通过反复多次拆装、调试多级离心泵,不断总结故障维修实践经验,将设备技术原理与实践维修经验相结合,确保多级离心泵能够安全、稳定运转。
关键词:多级离心泵;故障;处理措施1 多级离心泵维修技术要点1.1 转子预装1.1.1 预装配的目的转子预组装的作用在于可以通过转子预装测试转子是否安装稳固,防止转子在运行时出现内部摩擦,确保转子在低振动频率下很好地完成轴封工况。
转子预组装还可以实现对叶轮和叶轮之间轴向距离的调整,从而优化协调各级叶轮出口的对中度,使各级叶轮之间保持一致的距离。
在转子预装过程中,设备技术人员还可以检测转子动静平衡。
1.1.2 如何完成间隙的确定在转子预组装过程中严格按照相关规定对各个配件尺寸进行逐一核查,及时筛除规格差异较大的配件,同时利用专业检测仪器检查平衡盘、叶轮、转轴等转子部分配件的轴中心和端面垂直度,且要求转轴部分套装配件晃度应≤0.03mm。
由于转子在运行时是一种处于泵壳内游动状态,设备技术人员需要对转子进行泵壳内轴向总窜量测算,而由于平衡盘具有轴向推动平衡水泵的作用,因此,平衡盘间隙间接对平衡水泵的作业效率产生一定影响。
1.1.3 水泵转子测量调整在检查完轴上套装各部件大小后,将各套装配件整理干净,从进水侧到出水侧按照一定顺序安装好水泵转子套装件,同时对各级叶轮之间的轴向间距进行修正,并预留一定的空隙,防止由于套装配件发生膨胀,而影响转子正常性能,并及时检测转子套装件晃度,确保轴套锁母完全拧紧,同时水泵转子套装各部件晃动量都能够达到设备技术参数要求,并编号标识各级叶轮,标记确定好各部件之间的相对位置,有助于多级离心泵后期顺利拆除检修。
1.2 轴的弯曲度多级离心泵运行故障主要是由于内部结构非常精密,同时转轴负荷很大,转子转速又高,转动部件与静止部件之间空隙又非常小,导致对转轴弯曲度的精密度要求非常高,一旦轴弯曲度>0.03mm,则多级离心泵轴只能直轴作业,而过大的轴弯曲度则会增大水泵转子的晃度,从而导致导叶衬套与密封环之间的空隙变大,为避免动态部件和静态部件之间的运动磨损增加空隙,一旦空隙增大到一定量时就会有涡流产生,导致多级离心泵振动而降低水泵运转效率和作业质量。
多级离心泵轴向力
多级离心泵轴向力
多级离心泵轴向力是指在泵的运转过程中,由于叶轮的离心力和液体的惯性力等因素,使得泵的转子产生了一个沿轴线方向的力,即轴向力。
这种力的大小和方向会随着泵的运转状态而发生变化,如果轴向力过大,会对泵的正常运转产生不良影响,甚至会导致泵的损坏。
在多级离心泵中,轴向力的大小和方向主要受到以下因素的影响:
1. 叶轮的设计:叶轮的叶片数、叶片弯曲角度、进出口角度等都会影响叶轮的离心力和轴向力的大小和方向。
2. 泵的进口和出口布置:进口和出口的位置和布置方式也会影响泵的流量和压力分布,从而影响轴向力的大小和方向。
3. 液体的物理性质:液体的密度、粘度、温度等物理性质也会影响泵的流量和压力分布,从而影响轴向力的大小和方向。
4. 泵的运转状态:泵的运转状态包括转速、流量、压力等参数,这些参数的变化也会影响轴向力的大小和方向。
为了减小轴向力的影响,多级离心泵通常采用以下措施:
1. 采用双吸式结构:双吸式结构可以使得泵的进口压力分布更加均匀,从而减小轴向力的大小。
2. 采用对称式结构:对称式结构可以使得泵的进口和出口布置更加对称,从而减小轴向力的方向。
3. 采用轴向力平衡装置:轴向力平衡装置可以通过调整叶轮的进出口角度等参数,使得泵的轴向力趋于平衡。
4. 采用轴向力测量和控制系统:轴向力测量和控制系统可以实时监测泵的轴向力,并通过调整泵的运转状态等参数来控制轴向力的大小和方向。
总之,多级离心泵的轴向力是一个重要的运转参数,需要采取适当的措施来减小其影响,从而保证泵的正常运转和长期稳定性。
浅谈离心泵的故障原因及应对措施
浅谈离心泵的故障原因及应对措施摘要:泵是一种流体机械,它给予液体一定能量而沿管路输送液体。
由于泵的结构简单、比较耐用,是被广泛应用于石油、化工、电力、冶金、矿山、造船、工程、轻工、农业和国防等部门的一种通用机械设备。
尤其是在石油炼化企业生产中,泵类设备是不可缺少的运转设备之一,这其中要以离心泵的应用较为常见。
在离心泵的运转过程中,难免会出现各种故障。
为了确保设备正常运转,保证工艺生产的正常运行,必须加强日常生产中的维护和保养,并对离心泵出现的各种故障进行分析并采取相应的措施加以处理。
本文主要从离心泵的结构、工作原理、常见故障、影响因素、日常的维护保养及应对的措施等几方面进行探讨和分析。
关键词:离心泵故障措施1 离心泵的主要组成部分离心泵主要是由叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函等几部分组成。
1.1叶轮:叶轮是离心泵的核心部分,是将原动机输入的机械能传递给液体,提高液体能量的核心部件。
它用键固定于轴上,被电机驱动旋转对液体作功进行能量传递转换。
叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。
根据其结构形式可分为闭式、开式、半开式三种。
其中闭式叶轮效率较高,开式叶轮效率较低。
1.2泵体:泵体也称泵壳,它是离心泵的主体,起到支撑固定的作用,并与安装轴承的托架相连接。
1.3泵轴:泵轴是传递扭矩的主要部件,其主要作用是将联轴器和电动机相链接,并将电动机的转矩传给叶轮。
泵轴通常要选用强度较高的碳钢或合金钢并经调质处理,轴径按强度、刚度及临界转速定。
1.4轴承:轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种。
常见的轴承润滑方式有油润滑和脂润滑两种。
滚动轴承可使用牛油作为润滑剂,要按照规定加油,一般为2/3~3/4的体积,不能加油过多或太少,否则加油过多易引起轴承发热或加油过少而导致泵的运转噪声大并引起轴承过热。
滑动轴承使用的是透明油作为润滑剂,加油到刻度线。
应避免加油过多或过少的情况发生。
如果加油过多,会使油在泵运转时渗出并飞溅造成环境污染,而加油太少又会导致轴承过热而烧坏轴承。
浅析多级离心泵轴向力平衡装置设计
浅析多级离心泵轴向力平衡装置设计在现代工业生产中,多级离心泵已经广泛被应用到石油开采、水利发电等领域,由于多级离心泵的推广使用,我国工农产业的生产效率都得到了很大提升。
然而,在多级离心泵的运行过程中自然出现的轴向力给离心泵的运行带来了不好的影响。
轴向力使离心泵中的零件损耗速度加快,许多多级离心泵因此在运行过程中发生突然的损坏,降低了生产效率。
因此,相关部门应该做好轴向力平衡装置的设计工作,并对其进行定期的维护和检修工作,提升整个设备的运行稳定性。
下面就简要分析在现代工业生产中多级离心泵轴向力平衡装置的设计工作,并从多角度出发,提出相关的设计方法和理念。
1 多级离心泵轴向力的产生多级离心泵在正常运转时,受到自然因素和运转必需因素的影响,会产生各种性质的轴向力。
以下根据轴向力产生的原因将多级离心泵的轴向力分为四种。
其一,离心泵运转时,叶轮旋转时的程度差异给离心泵的驱动端口和自有端口带来了不同的压力,构件自然产生一种指向驱动端口的弹力来平衡压力,这种弹力是轴向力的一部分。
其二,为了将液体从离心泵的吸入口输送到排出口,离心泵必须改变液体的流动方向,此时液体将对离心泵的叶片产生作用力。
其三,离心泵内的转子本身也具有一定的重力势能,因此也会产生一个向下的轴向力;其四,多级离心泵在运行时,内部的转子处于高速旋转状态,内表面的空气流速提高降低了压强,使外界的大气压强大于内部空间压强,这就使得其内部轴端上会产生一定的压力,这也是离心泵轴向力的一种表现形式。
现代多级离心泵中轴向力的产生原因很多,设计人员在对平衡装置进行设计时一定要多方考虑,设置多方面抵消方式,达到各处轴向力都不对零件造成影响,使离心泵能够安全使用直到使用年限为止。
多级离心泵的相关设计研发工作应该由相关部门牵头,充分重视设计工作,设计人员在设计中要注意理论的探讨和实践的结合,确保设计的多级离心泵在现实中具有较高的可实用性和可操作性,且要注意设备的经济性,既保证多级离心泵良好运行,提高工农业的生产效率,也降低设备的运行成本。
多级离心泵常见故障原因与分析
多级离心泵常见故障原因与分析【摘要】根据离心泵的结构形式和使用环境,对其常见且易被忽略的故障模式进行描述和原因分析,并针对故障模式提出相应的改进与维护方案,以保障水泵能长期、稳定的运行。
【关键词】:故障、抱死、装配间隙、杂质1.概述离心泵是核电工程应用较多的一类设备。
单级离心泵结构简单,故障模式相对较少,维修方便;多级离心泵结构复杂,装配精度要求较高,故障种类较多,设备损坏将带来严重的维护经济成本和时间成本,是困扰泵组操作人员的一个难题。
本文对核电站使用的多级离心泵遇到的频繁且易被忽略的故障进行原因分析和阐述。
1.故障模式及原因分析1.转子“假抱死”故障与分析转子“假抱死”在气动离心泵组和轴封泵组中常出现,虽不会造成严重后果,但会影响设备的工作效率,干扰操作人员的判辨和检修。
故障描述:某核电站汽轮多级给输泵出现转子“假抱死”现象,当泵机组正常运行一段时间并停机后,再次启动之前,手动盘车,发现转子不动,轴向也推拉不动,疑似转子抱死状态。
对转子拆解,每拆一个零部件均尝试盘车,均无法盘动,直至拆下平衡盘后,转子可轴向拉动,盘车正常。
检查解体后的零部件,发现动、静部分均无明显现划痕、擦伤等影响设备正常运转的缺陷,零部件尺寸基本未发生变化,泵体内部也无明显可见颗粒存在。
原因分析:结合泵头部分的拆解结果及泵组结构分析,发现导致转子盘不动的主要原因是水泵平衡盘与推力环产生的“吸附”现象所致。
水泵的平衡系统由推力环、平衡盘及平衡板组成。
泵机组在工作时,转子轴向主要受蒸汽推力(指向泵端)、泵叶轮前后盖板压力差和泵叶轮动反力共同作用,且在平衡盘前后压力差作用下,使泵组转子轴向力处于平衡状态。
当机组速关停机时,由于蒸汽被切断,转子失去蒸汽轴向推力,转子在平衡盘的作用下,被推向汽机端,此时平衡盘与推力环发生摩擦研磨。
随着泵组运行时间增加,反复启停,平衡盘和推力环表面被研磨得非常平整贴合。
当机组停机后,蒸汽被迅速切断,转子惰走停机过程中,在平衡盘前后压力差的作用下,平衡盘推向推力环,将平衡盘与推力环之间的水完全挤出,产生“吸附”现象。
现场维护多级离心泵常遇问题分析处理
D1 2 6— 2 5×5 沟南
H = 15 2 m Q =2 6 / T 7 % 1 m3 h l 8 =
零件图、 到编制材料清单、 产生加工数据整个模具设 计过 程 。所 以 , 现 0 / AM/ A 的 集 成 化 和 实 C cE 支持并行设计 已是 目前模具设计的必然趋势。
2 2 D X方 法 . F
众所周知, 设计阶段 的工作成效对产 品成本有
着极 大 的影 响, 以, 行工 程 思想要求 在 设计 的早 所 并
期就充分考虑产 品生命周期的各种因素, 包括制造、 装配、 质量和成本等, 这种从便于制造、 装配、 降低成 本等角度出发形成的设计方法学称为 D X F。 D X实施 的主要 目标是根据产 品结构 图和装 F 配顺序实施对装配结构的分析、 评价, 对于设计提 出 改进 , 减少 不必 要 的零 件 , 化零 件 结构 , 优 使其 便 于 加工、 便于装配, 减少加工和装配时间, 为提高产 品 设计质量, 缩短产品开发周期, 降低产品成本奠定基
础。
2 3 基 于 知 识 的 方 法 .
型后的机械性能, 模具设计人员一般要根据 自己的 经验知识对产品结构做必要的修改或增加某些工艺 辅助特征。这些修改需要丰富的经验和知识, 不合 理 的修 改反 而 会破坏 产 品 的整体 质 量和 性 能 。所 以 建 立基 于知 识 的模具 设计 并 行工 程 系统 有 利于 提高
经过近 几 年 的运 行 、 修 , 们发 现多 级 离心 泵 检 我
多级 离 心泵 作为 神华 准能 公司 水源 二级 加压 设
备在使用和维护中存 在着许 多问题, 本文就我公 司 水源加压设备总结 1 2年来的现场维护状况谈一谈 本人在使用维 护离心泵方面的 一些实际经验和做 法。神华准能公用事业公 司水源 加压泵选用型号
离心泵叶轮轴向力自动平衡新方法
离心泵叶轮轴向力自动平衡新方法摘要:离心泵的作用是抽吸输送液体,原动机可提供机械能,而离心泵能够将机械能转变为液体动能以及压力能,为液体提供一定的压力,使得液体在流动过程中能够克服阻力。
在离心泵运行过程中可产生轴向推力,可对离心泵产生较大冲击,使得离心泵振幅增加,要求采用适宜的平衡方式进行调节。
对此,本文首先对轴向推动力的产生原因进行介绍,然后对离心泵叶轮轴向力自动平衡方法进行探究。
关键词:离心泵;叶轮;轴向力;平衡在流体机械中,离心泵的应用比较常见,在离心泵运行过程中,叶轮会形成轴向力,与离心泵转轴的轴心保持平行,可对离心泵运行稳定性以及使用年限造成不良影响。
另外,如果轴向力比较大,还会导致轴承被烧毁,密封性能受到严重破坏,因此,需对离心泵轴向力进行有效控制,保证离心泵处于稳定运行状态。
一、轴向推力的产生(一)作用在叶轮前、后盘上的压力不平衡。
单机叶轮轴向力作用形式如图1所示,在叶轮入口位置,压强比较低,为低压P1,而出口位置压强比较高,为高压P2,在离心泵运行中,叶轮持续旋转,并流出高压水,部分高压水通过间隙回流至叶轮前后盘外侧。
在叶轮半径R2至缝隙R1之间,前后轮盘压强分布为对称分布形式,并且可相互抵消,而在缝隙R1与轮毂半径Rg之间,叶轮左侧为入口低压,而右侧为出口高压,因此,在叶轮两侧压强并不平衡,此时即可产生轴向推力。
图1 单级叶轮轴向推力(二)叶轮内水流动量发生变化。
当水在叶轮内流动时,速度方向可沿轴向逐渐转变为径向,随着速度不断发生变化,动量也会随之变化,进而对叶轮产生较大冲击力。
通常情况下,这一冲击力比较小,如果与叶轮前后轮盘所受到的压力处于不平衡状态,则会产生轴向力。
(三)大小口环磨损严重。
随着离心泵使用年限的不断增加,大小扣环磨损越来越严重,泄漏量持续增加,与此同时,叶轮前后轮盘压强分布也随之调整,导致轴向力增加。
通常情况下,这一轴向力比较小,但是,如果离心泵处于非正常运行状态,则轴向力比较大[1]。
离心泵出现轴向窜量的原因分析及讨论
离心泵出现轴向窜量的原因分析及讨论作者:顾国威来源:《中国科技博览》2019年第10期[摘要]影响泵的长周期平稳运行的关键因素之一就是密封的泄漏。
机械密封泄漏的原因有很多,不容忽视的一个原因是轴向窜动量过大,即轴向力平衡不好。
[关键词]离心泵轴向窜量轴向力平衡中图分类号:TP579 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0342-01单级离心泵在工作时,在叶轮两侧压力差及水流动量变化的作用下会产生轴向力,在轴向力的作用下泵转子会产生轴向窜动,此窜动的大小称为窜动量(或称窜量)。
对于装有机械密封的水泵,轴窜量必须控制在适当的范围内。
机械密封是依靠装于轴上且垂直于轴作相对轴向滑动的端面(动环)在流体压力和补偿机构的弹簧力作用下与另一端面(静环)保持贴合,并配以辅助密封,从而防止流体泄漏的轴封装置。
动环与静环的端面彼此贴合是决定机械密封性能和寿命的关键,必须严格控制端面上的单位面积压力,使密封端面间保持必要的润滑液膜。
比压力过大,不易形成稳定的润滑液膜,会加速端面的磨损比压力过小,泄漏量增加。
为了保持适当的端面比压,机械密封的弹簧要有适当的压缩量,因此要求泵在工作时不允许其转子有过大的轴向窜动,一般机械密封规定轴向窜动量小于0.5mm。
我厂为催化裂化装置采购的顶循环回流泵在现场进行单机试运时出现了肉眼可见的轴向窜量,由于在现场没有维修条件,所以联系厂家返厂检修。
为了能准确的找到泵出现轴向窜动较大故障的原因,避免盲目的对泵进行解体检修,在厂家对泵进行了再次单机试验。
由于厂家试泵站控制柜最大功率为315KW,电流不能超过320A,因此泵入口流量控制在140m³/h,室温29.1℃。
运转20分钟,联轴器端轴承温度37.1℃,温升为8℃;泵轴端轴承温度40.6℃,温升为11.5℃,振动值为3.6mm/s,发现泵轴仍存在窜动现象。
运行中的多级离心泵由于轴向力的存在和平衡装置的作用,使泵转子处于动态平衡,即转子不停的左右窜动,窜动量一般在0.10~0.15mm之间,窜动次数在10~15min。
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多级式离心泵轴向力增大原因及改进措施
摘要:分析了苏尔寿mc80(a)离心式水泵轴向力增大的原因,提出了解决方法,改造后收到了良好的应用效果。
关键词:多级离心式水泵轴向推力密封环间隙
一、前言
辽宁锦天化甲醇车间锅炉给水泵(600p001)采用大连苏尔寿泵厂生产的mc80(a)型多级式离心泵,双机运行。
在使用中水泵机械密封首先出现频繁泄漏现象并伴随止推轴承箱温度升高、继而烧毁轴承。
在多次更换机械密封、止推轴承后,启动泵时造成水泵轴向力瞬间增大,机械密封轴套、折流盘、轴承内圈熔结在一起,解体大修时不得不破坏止推轴承箱,大修周期不足3个月,检修工作量大,水泵运行稳定性低,严重影响正常生产。
分析其原因:主要是水泵工作一段时间后,各级叶轮入口密封环、中级密封环不耐高速水流的冲刷,密封间隙不断增大,造成工作时逐渐产生了较大的轴向推力,超出平衡机构的平衡能力,最终造成上述故障(损坏部件见下图)。
二、水泵正常受力工作状况分析
为排除水泵平衡机构平衡能力不足的因素,我们首先分析水泵正常工作时候转子的受力情况,并校核转子的平衡力。
mc80(a)多级水泵为单吸收多级分级式水泵。
工作时水以轴向速度c1进入叶轮,而以径向速度流出叶轮,形成一定的水动压力。
如果忽略泄漏等因素,工作时水泵每一只叶轮在轴旋转力矩作用
下,带动泵腔内水以等角速度运动,逐级提高水的压力,将水泵出。
水泵叶轮前后底盘外表面受到进、出水压力差f1和叶轮内表面动反力f2的影响,机构产生较大的轴向力,迫使叶轮和其它运动件同向入水口方向移动(如图1),观察其运动,前后腔压力在r1到r2半径差值范围内大小相等,方向相反,故相互抵消,即叶轮前后abcd所受力可认为相同。
但在r1到轴范围内叶轮后侧压力大于叶轮入口侧压力,既cfgh所受力f1就是单个叶轮前后压差所形成的轴向力。
因而整个运动构件(转子)有指向出口的轴向移动。
多个叶轮轴向力同时累加起来是十分巨大的,称为多级水泵平稳运行的主要隐患。
为平衡多级泵的轴向力,通常使用的平衡机构主要有平衡毂、平衡盘或平衡毂与平衡盘的联合机构。
mc80(a)离心泵采用平衡毂平衡方式,可平衡90%-95%的轴向力,剩余轴向力由止推轴承(skf 31310)承受。
三、转子非正常受力状态分析
由于水泵内各级叶轮前后压力差、泵内介质流速较高,解体检修时发现各级叶轮入口密封环、中级密封环冲刷严重,平均间隙达到1.5mm。
更换新叶轮入口密封环、中级密封环后运行3个月左右即出现机械密封泄漏,轴承严重烧毁现象。
在排除检修质量不过关的情况下,说明原叶轮入口密封环、中级密封环在材料上已经不能满足运行需要(原入口密封环、中级密封环材质为纯铜制造),使用寿命已经不能达到一个运行周期。
冲刷后叶轮的受力情况(如图2),
由于密封环处间隙增大,泄漏量增加造成在r1 到r2半径差值范围内大小不再平衡,由后一级叶轮泄漏的介质到达前一级轮背造成单级轴向力增加,7级叶轮各级间隙泄漏量不同,各级的压力也大小不一,但累计增加的轴向力大大超过了止推轴承的最大止推力(14.3kn),最后的结果就是轴承烧毁,轴承内圈、折流盘、机封轴套熔结在一起。
可见密封环间隙一旦超出了许用范围,虽然效率下降不多,但轴向力却成倍增加,平衡毂的平衡力这时已经不能再起到平衡作用。
由此我们可以假设轴向力只增加一倍后即54kn时,就已经超过了轴承的疲劳负荷限值与平衡力之和,使得水泵运行周期大大缩短。
四、密封环、中级密封环损坏原因
1.装配原因
各级静导叶、轴承箱与轴承箱之间、轴承箱与各级静导叶之间在装配时同轴度不好,造成转子转动时与各级密封环摩擦,间隙增大。
2.密封环材料不适用
2.1铜材料耐磨损性能偏低,在水流大于1.5m/s时,会被水流冲刷导致溃腐蚀。
目前泵内流速最低为1.7m/s。
2.2水质偏软,可溶固体总量小于300mg/l的水容易造成腐蚀。
现在水泵内泵出的介质为精制水,溶固体总量偏低。
2.3铜在热水大于50℃时有腐蚀倾向。
现水泵内介质水温在140℃。
2.4铜材料不纯造成腐蚀。
铜的纯度越高,耐腐蚀性能越好,材
料中内含有杂质将造成杂质性的腐蚀。
五、解决方法
首先,要仔细调节前后轴承箱、轴承箱与各级静导叶之间以及各级静导叶之间的同轴度,保证各处装配尺寸、间隙达到设计要求。
其次,更换各级叶轮入口密封环、中级密封环的材质,可以考虑球墨铸铁材料qt-h185(160-210hb)或者qt-h200(170-230hb)。
由于原水泵设计上没有叶轮密封环,密封环直接安装在各级静导叶上进行密封。
如更换球墨铸铁密封环,必须考虑叶轮与叶轮入口密封环及叶轮轮毂与中级密封环的摩擦,并且要求密封环具有良好的耐冲刷、腐蚀性能。
叶轮与密封环摩擦位置、叶轮轮毂与中级密封环摩擦位置均进行表面硬化处理,硬度在240hb以上,保证其硬度满足使用要求。
这样就可以在不对水泵做大的改造前提下,使水泵平衡机构长时间稳定运行。
六、结论
在更换新材质的叶轮入口密封环、中级密封环后,解决了轴向力增大的问题,并且检修费用较之原来大幅降低,,提高了水泵的运行周期,提高了生产稳定性,保证了生产的正常运行。
参考文献
[1] а.и.斯捷潘诺夫《离心泵与轴流泵》中国工业出版社1965:15165.3797.
[2] 关醒凡《现代泵技术手册》宇航出版社 isbn
7-80034-797-4.
[3]《叶片泵设计手册》沈阳水泵研究所/中国农业机械化科学研究院主编机械工业出版社 1983:16033.5174.。