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离心泵的应用与常见问题

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摘要:离心泵化工生产中有着广泛的应用,但其故障问题也是不容忽视的,需要及时解决处理。由于泵工作的动力较大,相对的它的震动幅度也比较大,它在运行期间会出现各种各样的问题与故障,本文描述了离心泵在化工生产中的应用,及其常见的一些故障原因和处理方法。

关键字:离心泵、化工生产、故障、处理

前言

随着石油化工产业的不断发展,对离心泵的要求不断增加。离心泵做为输送物料的一种转动设备,对连续性较强的化工生产装置尤为重要。在很多生产装置中要求输送高温介质及高扬程的离心泵。而离心泵运转过程中,难免会出现各种各样的故障。因而,要保证生产平稳运行,就得对离心泵发生的故障及时准确的做出判断处理,才能提高泵运转的可靠性、使用寿命及工作效率。

一、离心泵在化工生产中的应用

泵是提升液体,输送液体或使液体增加压力,把原动机的机械能变为液体能量的一种机器。化工生产中流体或含有固体颗粒的液体介质的输送和加压全依赖于泵。泵的使用多种多样,有的工艺条件要求十严格,因此泵的种类也多种多样,而离心泵因其诸多的优点成为各个领域中应用最为广泛的一种,是和我们的日常生产活动联系最为紧密的一种。

1.1固体颗粒液体输送的应用

在工业生产中,用液体来输送固体颗粒的流体机械称为固液两相流泵,也称杂质泵。化工生产中使用的泥浆泵,发电站使用的除灰的灰渣泵及河道疏浚的挖泥泵等现都已广泛应用于国民经济各领域之中并取得了显著的成绩。近年来,随着固体管道输送技术的迅猛发展,离心泵的需求日趋增加。

(1)旋流泵即叶轮后缩式泵,适合在要求无堵塞率最高的场合使用,而且日益普遍的应用于输送污水和其他固液混合物。

(2)吊泵即立式多级分段式离心泵,主要用于吸排含有少量泥沙和小颗粒的浑水,也可作为被淹没矿井的排水之用。

(3)立式无轴封离心式砂泵是一种高效、低耗、节能的新型杂质泵,主要用于输送含有固体悬浮颗粒的两相流体,对输送有泡沫状的料浆效果更佳。

1.2石油化工及化工流程中的应用

在石油化工和化工流程中,离心泵是最常用的流体机械。

(1)高速离心泵具有单级扬程高、结构紧凑、维护方便、可靠性好及适用范围广等优点,在炼油、石油化工及化学工业等领域得到广泛使用。

(2)大功率离心泵,因为炼油能力及化工生产规模的不断增大,大流量和高压力离心泵的需求量也随之增多起来。

(3)低空化余量离心泵,由于石油、化工等装置中,对有些离心泵要求抗空化性能好、空化余量低,故而低空化余量离心泵也是必不可少的。

(4)高入口压力离心泵的入口压力较高,转速较快,是一些石油化工装置所必须的,但还存在着机械密封的可靠性及轴向力平衡等问题亟待解决。

二、离心泵的工作原理

离心泵主要由叶轮、泵、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳里要灌满液体,当原动机带动泵轴和叶轮旋转时,液体一方面随叶轮作圆周运动,一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出,液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时,部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时,叶轮中心部位造成低压力区,与吸入液面的压力形成压力差,于是液体不断的被吸入,并以一定压力排出。

三、离心泵常见故障原因分析及处理方法

3.1泵不能启动或启动负荷大

泵卡住。处理方法:用手盘动联轴器检查,必要时解体检查,消除动静部分故障;填料压的太紧。处理方法:放松填料;排出阀未关。处理方法:关闭排出阀,重新启动;平衡管不通畅。处理方法:疏通平衡管。

3.2泵不排液

灌泵不足。处理方法:重新灌泵;泵转向不对。处理方法:检查旋转方向;泵转速太低。处理方法:检查转速,提高转速;吸上高度太高,或吸液槽出现真空。处理方法:降低吸上高度,检查吸液槽压力。

3.3泵排液后中断

吸入管漏气。处理方法:检查侧管道管道连接处及填料函密封情况;灌泵时吸入侧气体未排尽。处理方法:要求重新灌泵;吸入侧突然被异物堵住。处理方法:停泵处理异物;吸入大量气体。处理方法:检查吸入口有否漩涡,淹没深度是否太浅。

3.4流量不足

系统静扬程增加。处理方法:检查液体高度和系统压力;壳体和叶轮耐磨环损失过大。处理方法:更换或修理耐磨环及叶轮;其它部位漏液。处理方法:检查轴封等部位;泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。处理方法:清洗、检查、更换。

3.5扬程不够

输送介质内有空气、叶轮损坏、转速不够、输送介质比重过大。解决方法:重新灌注液体或排空气体,更换叶轮,检查电机和供电线路,降低粘度或增加灌注压力。

3.6运行中功耗大

叶轮与耐磨环、叶轮与壳有摩擦处理方法:检查并修理;液体密度增加处理方法:检查液体密度;填料压的太紧或干摩擦处理方法:放松填料,检查水封管;轴承损坏处理方法:检查修理或更换轴承;泵轴弯曲处理方法:矫正泵轴;轴向力平衡装置失效处理方法:检查平衡孔,回水管是否堵塞;联轴器对中不良或轴向间隙大小处理方法:检查对中情况或调整轴向间隙。

3.7泵振动或有异常声响

振动频率为0~40%的工作转速。过大的轴承间隙,轴瓦松动,油内有杂质,油质(粘度、温度)不良,因空气或工艺液体使轴起泡,不良,轴承损坏。处理方法:检查后,采取相应的措施,如调整轴承间隙,清除油中杂质,更换新油。

振动频率为60%~100%的工作转速。有关轴承问题,或者是密封间隙过大,护圈松动,密封磨损。处理方法:检查、调整或更换密封。

振动频率为2倍的工作转速。不对中,联轴器松动,密封装置摩擦,壳体变形,轴承损坏,支撑共振,推力轴承损坏,轴弯曲,不良的配合。处理方法:检查,采取相应的措施,修理、调整或更换。

3.8轴承发热

轴承瓦块刮研不合要求。处理方法:重新修理轴承瓦块或更换;轴承间隙过小。处理方法:重新调整轴承间隙或刮研;油量不足,油质不良。处理方法:增加油量或更换油;轴承装配不良。处理方法:按要求检查轴承装配情况,消除不合要求因素;冷却水断路。处理方法:检查,修理;轴承磨损或松动。处理方法:修理轴承或报废。

3.9轴封发热

填料压的过紧或摩擦,应当放松填料并检查水封管;水封圈与水封管错位,应当重新对其检查并对准;冲洗或冷却不良,应当对冲洗冷却循环管进行细致检查;机械密封有故障,应检查机械密封并采取相应措施解决。

3.10发生水击

由于突然停电,造成系统压力波动,出现排出系统负压,溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。处理方法:将气体排净。

高压液柱由于突然停电迅猛倒灌,冲击在泵出口单向阀阀板上。处理方法:对泵的不合理排出系统的管道、管道附近的布置进行改造。

四、故障预防措施

要保障离心泵长稳有效的运行,就要做好预防措施,防患于未然。平时在维护过程中要做到以下几点:保证离心泵的良好;加强易损件的维护;应当使流量变化平稳,一般不做快速打幅度调整;严格执行操作规程,杜绝违章操作和野蛮操作;做好状态监测,发现问题及时分析处理;定期清理泵入口过滤器。

结束语

随着化工生产行业科技的不断发展,离心泵的现代化应用程度也在不断进步提高,对我们的维修人员运行维护人员的自身素质要提出了较高要求。我们在生产中要不断加强维修人员的理论与实践学习,在化工生产实际工作中把理论与实践相结合,严格执行离心泵运行的安全操作规程,保证设备安全、可靠、平稳的运行。

参考文献:

[1]杨孝祖.机械维护修理与安装【M】.北京:冶金工业出版社,1990.