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技術(shù)文章
離心泵的原理簡述
點擊次數(shù)：1323 發(fā)布時間：2014-4-9
IS系列單級單吸離心泵，由于設(shè)計原因，離心泵所用的滾動軸承用機油潤滑，動密封泄漏十分嚴重，威脅設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。離心泵滾動軸承的潤滑是減小磨擦功耗，降低磨損率，同時還起到一定的冷卻、防塵、防銹以及吸振等作用。搞好設(shè)備潤滑是保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。減少設(shè)備磨損，防止設(shè)備事故，降低動力消耗，延長修理周期和使用壽命的有效措施。
焙燒爐循環(huán)水系統(tǒng)所使用的離心泵為單級單吸泵，各種技術(shù)參數(shù)如下：
型號為IS150－125－250，流量200m3/h，揚程20m，軸功率18.5kw，轉(zhuǎn)速1450r/min。
這類型號的水泵滾動軸承潤滑是由30＃（冬）或40＃（夏）機械潤滑油潤滑。由于設(shè)計原因動密封泄漏非常嚴重，不但造成機油大量浪費，軸承燒壞，而且污染環(huán)境，不利于設(shè)備的安全運行及文明生產(chǎn)。在幾年的工作中，為了解決這一問題，多次進行小改小革。
1、潤滑方式改造的歷程
毛氈密封改為單層骨架油封
原軸承箱密封是用毛氈密封。泄漏非常嚴重，每臺泵耗油量約為300kg/a，從而造成大量機油浪費，
為了改變這種漏油狀況，改毛氈密封為骨架密封，方法如下：
①對軸承箱的內(nèi)外端蓋進行加工，車出一個Φ65mm，深12mm的圓孔，適合放一個規(guī)格為45mm×60mm×12mm的骨架油封。
②將毛氈取掉，把骨架油封用錘子輕輕打進去，并正確安裝。
通赤改造，設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，振動位移為0.04mm左右，軸承外測溫度為50℃左右，每臺泵年消耗機油僅需50kg左右。保持了泵房清潔衛(wèi)生，杜絕了由于缺油造成軸承、軸損壞事故的發(fā)生，使設(shè)備運行完好。
1.2單層骨架油封改為雙層骨架油封
為了使泄漏量更加減少，根據(jù)軸承箱端蓋的結(jié)構(gòu)情況，又提出了改造方案，把軸承箱端蓋內(nèi)孔加工為Φ65mm通孔。將單層骨架油封改為雙層骨架油封
測試表明，這種方法對防止漏油在短期內(nèi)是非常有效的。但連續(xù)運行6個月以后，由于骨架油封磨損又會增大泄漏量。
2、骨架油封的缺陷
將毛氈油封改為骨架油封，使用了4a，雖然效果好，但也有明顯的缺陷。
在實際工作中，因為骨架油封壽命較短，需要經(jīng)常更換，在更換骨架油封時，需要將設(shè)備全部解體，一方面增加工人勞動強度，另一方面在設(shè)備解體檢修過程中，有時會造成葉輪、軸承等零件的損壞，不符合設(shè)備經(jīng)濟管理要求，但如果不換油封，造成泄漏，不利于密封，也直接影響軸承壽命?？傊?，實踐證明：骨架油封沒有*解決這種結(jié)構(gòu)的軸承箱漏油問題。
3、潤滑脂代替潤滑油
目前，又便宜又無泄漏的密封裝置還沒有，有的密封效果好，但價格昂貴，經(jīng)濟上不可行。經(jīng)過調(diào)查研究，決定大膽試驗——用潤滑脂代替潤滑油來潤滑。
1、合理地設(shè)計單級雙吸離心泵葉輪及流道，使葉輪內(nèi)少發(fā)生汽蝕和脫流；合理選擇葉片數(shù)、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數(shù)等參數(shù)，消除揚程曲線駝峰；泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離，有資料認為該值為葉輪外徑的十分之一時，脈動壓力zui??；把葉片的出口邊緣做出傾角，來減小沖擊；保證葉輪與蝸殼之間的間隙；提高泵的工作效率。同時，對泵的出水流道等相關(guān)流道進行優(yōu)化設(shè)計，減少水力損失引起的振動。合理設(shè)計各種泵的進水段處的吸入室，以及壓縮級的機械結(jié)構(gòu)，減少壓力脈沖，可以保證流場穩(wěn)定，提高泵的工作效率，減小能量損失，也可以提高泵的振動動態(tài)性能的穩(wěn)定性。
2、汽蝕振動是泵振動的很重要的一部分。當(dāng)單級雙吸離心泵的入口壓力低于相應(yīng)水溫下的和壓力時，會發(fā)生伴隨劇烈振動的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:確定水泵的安裝高度時，使裝置的有效汽蝕余量大于泵的zui小裝置汽蝕余量;適當(dāng)加大進水管直徑，縮短進水管長度，減少管路附件，通流部分斷面變化率力求zui小，提高管壁的粗糙度;減少彎頭數(shù)目和加大管道轉(zhuǎn)彎角度;降低水泵的工作轉(zhuǎn)速;采用抗空化汽蝕的材料，比如不銹鋼，或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹脂;進水流道設(shè)計要合理，力求平滑，使進人葉輪的水流速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區(qū);提高制造加工質(zhì)量，避免因為葉片型線不準(zhǔn)確造成局部流速過大，壓降過多;提高泵裝置的抗汽蝕性能，包括在泵的進口處設(shè)置水力增能器，增能器的結(jié)構(gòu)，提高泵的吸人壓頭，從而提高泵裝置汽蝕余量;增加幾何倒灌高度;盡量減少進水管路水頭損失;采用雙吸式泵。
為了保證吸水管或壓水管內(nèi)無空氣積存，吸水管的任何部分都不能高過水泵的進口。為了減小人水口處的壓力脈動，吸水管路直徑應(yīng)比泵人口直徑大一個尺寸數(shù)量級，以便水流在泵人口處有一定的收縮，使流速分布比較均勻，同時還應(yīng)當(dāng)在泵人口前有一段直管，直管長度不小于管路直徑的10倍。
注意創(chuàng)造良好進水條件，進水池內(nèi)水流要平穩(wěn)均勻，以消除伴隨卡門渦旋的振動。
單級雙吸中開泵的準(zhǔn)備工作
一、轉(zhuǎn)動泵的轉(zhuǎn)子，應(yīng)無障礙轉(zhuǎn)動，關(guān)閉出水閘閥，向泵內(nèi)注水，要保證泵內(nèi)充滿水,無空氣窩存。
二、若泵上裝有真空表或壓力表，要關(guān)閉其與泵相連接的旋塞再起動電動機，待轉(zhuǎn)速正常后再打開，然后慢慢打開出水閘閥，如流量過大，可以適當(dāng)關(guān)小閘閥進行調(diào)節(jié)，反之，流量過小時，將閘閥開大。
三、單級雙吸泵均勻地擰緊填料壓蓋上的壓緊螺母，使液體成滴狀漏出,同時注意填料腔外的溫升。
四、當(dāng)停止運轉(zhuǎn)時，要先關(guān)閉真空表及壓力表的旋塞和出水管路上的閘閥，然后切斷電動機的電源，如所處環(huán)境的溫底較低時，則應(yīng)將泵體下部的四方螺塞打開，去掉剩水，以免凍裂。
五、單級雙吸泵長期停止使用時，應(yīng)該拆開水泵，將零件上的水擦干，在加工表面涂上防銹油保管好。
六、單級雙吸泵軸承zui高溫度不應(yīng)超75度，潤滑油軸承用的鈣基黃油的數(shù)量以古軸承體空間的1/3-1/2為宜。填料磨損時可適當(dāng)壓緊填料壓蓋，若磨損過多應(yīng)更換。定期檢查彈性聯(lián)軸器部件，注意電機軸承溫升，運轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)現(xiàn)噪聲或其他不正常的聲音時，應(yīng)立即停車，檢查其原因，加以消除。
七、單級雙吸泵不得任意提高水泵的轉(zhuǎn)速，但可以降低轉(zhuǎn)速使用。
焙燒爐循環(huán)水系統(tǒng)所使用的離心泵為單級單吸泵，各種技術(shù)參數(shù)如下：
型號為IS150－125－250，流量200m3/h，揚程20m，軸功率18.5kw，轉(zhuǎn)速1450r/min。
這類型號的水泵滾動軸承潤滑是由30＃（冬）或40＃（夏）機械潤滑油潤滑。由于設(shè)計原因動密封泄漏非常嚴重，不但造成機油大量浪費，軸承燒壞，而且污染環(huán)境，不利于設(shè)備的安全運行及文明生產(chǎn)。在幾年的工作中，為了解決這一問題，多次進行小改小革。
1、潤滑方式改造的歷程
毛氈密封改為單層骨架油封
原軸承箱密封是用毛氈密封。泄漏非常嚴重，每臺泵耗油量約為300kg/a，從而造成大量機油浪費，
為了改變這種漏油狀況，改毛氈密封為骨架密封，方法如下：
①對軸承箱的內(nèi)外端蓋進行加工，車出一個Φ65mm，深12mm的圓孔，適合放一個規(guī)格為45mm×60mm×12mm的骨架油封。
②將毛氈取掉，把骨架油封用錘子輕輕打進去，并正確安裝。
通赤改造，設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，振動位移為0.04mm左右，軸承外測溫度為50℃左右，每臺泵年消耗機油僅需50kg左右。保持了泵房清潔衛(wèi)生，杜絕了由于缺油造成軸承、軸損壞事故的發(fā)生，使設(shè)備運行完好。
1.2單層骨架油封改為雙層骨架油封
為了使泄漏量更加減少，根據(jù)軸承箱端蓋的結(jié)構(gòu)情況，又提出了改造方案，把軸承箱端蓋內(nèi)孔加工為Φ65mm通孔。將單層骨架油封改為雙層骨架油封
測試表明，這種方法對防止漏油在短期內(nèi)是非常有效的。但連續(xù)運行6個月以后，由于骨架油封磨損又會增大泄漏量。
2、骨架油封的缺陷
將毛氈油封改為骨架油封，使用了4a，雖然效果好，但也有明顯的缺陷。
在實際工作中，因為骨架油封壽命較短，需要經(jīng)常更換，在更換骨架油封時，需要將設(shè)備全部解體，一方面增加工人勞動強度，另一方面在設(shè)備解體檢修過程中，有時會造成葉輪、軸承等零件的損壞，不符合設(shè)備經(jīng)濟管理要求，但如果不換油封，造成泄漏，不利于密封，也直接影響軸承壽命?？傊?，實踐證明：骨架油封沒有*解決這種結(jié)構(gòu)的軸承箱漏油問題。
3、潤滑脂代替潤滑油
目前，又便宜又無泄漏的密封裝置還沒有，有的密封效果好，但價格昂貴，經(jīng)濟上不可行。經(jīng)過調(diào)查研究，決定大膽試驗——用潤滑脂代替潤滑油來潤滑。
1、合理地設(shè)計單級雙吸離心泵葉輪及流道，使葉輪內(nèi)少發(fā)生汽蝕和脫流；合理選擇葉片數(shù)、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數(shù)等參數(shù)，消除揚程曲線駝峰；泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離，有資料認為該值為葉輪外徑的十分之一時，脈動壓力zui??；把葉片的出口邊緣做出傾角，來減小沖擊；保證葉輪與蝸殼之間的間隙；提高泵的工作效率。同時，對泵的出水流道等相關(guān)流道進行優(yōu)化設(shè)計，減少水力損失引起的振動。合理設(shè)計各種泵的進水段處的吸入室，以及壓縮級的機械結(jié)構(gòu)，減少壓力脈沖，可以保證流場穩(wěn)定，提高泵的工作效率，減小能量損失，也可以提高泵的振動動態(tài)性能的穩(wěn)定性。
2、汽蝕振動是泵振動的很重要的一部分。當(dāng)單級雙吸離心泵的入口壓力低于相應(yīng)水溫下的和壓力時，會發(fā)生伴隨劇烈振動的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:確定水泵的安裝高度時，使裝置的有效汽蝕余量大于泵的zui小裝置汽蝕余量;適當(dāng)加大進水管直徑，縮短進水管長度，減少管路附件，通流部分斷面變化率力求zui小，提高管壁的粗糙度;減少彎頭數(shù)目和加大管道轉(zhuǎn)彎角度;降低水泵的工作轉(zhuǎn)速;采用抗空化汽蝕的材料，比如不銹鋼，或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹脂;進水流道設(shè)計要合理，力求平滑，使進人葉輪的水流速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區(qū);提高制造加工質(zhì)量，避免因為葉片型線不準(zhǔn)確造成局部流速過大，壓降過多;提高泵裝置的抗汽蝕性能，包括在泵的進口處設(shè)置水力增能器，增能器的結(jié)構(gòu)，提高泵的吸人壓頭，從而提高泵裝置汽蝕余量;增加幾何倒灌高度;盡量減少進水管路水頭損失;采用雙吸式泵。
為了保證吸水管或壓水管內(nèi)無空氣積存，吸水管的任何部分都不能高過水泵的進口。為了減小人水口處的壓力脈動，吸水管路直徑應(yīng)比泵人口直徑大一個尺寸數(shù)量級，以便水流在泵人口處有一定的收縮，使流速分布比較均勻，同時還應(yīng)當(dāng)在泵人口前有一段直管，直管長度不小于管路直徑的10倍。
注意創(chuàng)造良好進水條件，進水池內(nèi)水流要平穩(wěn)均勻，以消除伴隨卡門渦旋的振動。
單級雙吸中開泵的準(zhǔn)備工作
一、轉(zhuǎn)動泵的轉(zhuǎn)子，應(yīng)無障礙轉(zhuǎn)動，關(guān)閉出水閘閥，向泵內(nèi)注水，要保證泵內(nèi)充滿水,無空氣窩存。
二、若泵上裝有真空表或壓力表，要關(guān)閉其與泵相連接的旋塞再起動電動機，待轉(zhuǎn)速正常后再打開，然后慢慢打開出水閘閥，如流量過大，可以適當(dāng)關(guān)小閘閥進行調(diào)節(jié)，反之，流量過小時，將閘閥開大。
三、單級雙吸泵均勻地擰緊填料壓蓋上的壓緊螺母，使液體成滴狀漏出,同時注意填料腔外的溫升。
四、當(dāng)停止運轉(zhuǎn)時，要先關(guān)閉真空表及壓力表的旋塞和出水管路上的閘閥，然后切斷電動機的電源，如所處環(huán)境的溫底較低時，則應(yīng)將泵體下部的四方螺塞打開，去掉剩水，以免凍裂。
五、單級雙吸泵長期停止使用時，應(yīng)該拆開水泵，將零件上的水擦干，在加工表面涂上防銹油保管好。
六、單級雙吸泵軸承zui高溫度不應(yīng)超75度，潤滑油軸承用的鈣基黃油的數(shù)量以古軸承體空間的1/3-1/2為宜。填料磨損時可適當(dāng)壓緊填料壓蓋，若磨損過多應(yīng)更換。定期檢查彈性聯(lián)軸器部件，注意電機軸承溫升，運轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)現(xiàn)噪聲或其他不正常的聲音時，應(yīng)立即停車，檢查其原因，加以消除。
七、單級雙吸泵不得任意提高水泵的轉(zhuǎn)速，但可以降低轉(zhuǎn)速使用。