化工资讯 2022-09-28 16:51:02 评论:0    浏览:24    

化工企业离心泵工作原理及检修注意事项

一、概念

离心泵(centrifugal pump)是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。

分类

(一)按叶轮数目来分类

1、单级泵:即在泵轴上只有一个叶轮。

2、多级泵:即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮,这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。

(二)按工作压力来分类

1、低压泵:压力低于100米水柱;离心泵

2、中压泵:压力在100~650米水柱之间;

3、高压泵:压力高于650米水柱。

(三)按叶轮吸入方式来分类

1、单侧进水式泵:又叫单吸泵,即叶轮上只有一个进水口;

2、双侧进水式泵:又叫双吸泵,即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍,可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。

(四)按泵壳结合来分类

1、水平中开式泵:即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。

2、垂直结合面泵:即结合面与轴心线相垂直。

(五)按泵轴位置来分类

1、卧式泵:泵轴位于水平位置。

2、立式泵:泵轴位于垂直位置。

(六)按叶轮出方式分类

1、蜗壳泵:水从叶轮出来后,直接进入具有螺旋线形状的泵壳。

2、导叶泵:水从叶轮出来后,进入它外面设置的导叶,之后进入下一级或流入出口管。

(七)按安装高度分类

1、自灌式离心泵:泵轴低于吸水池池面,启动时不需要灌水,可自动启动。

2、吸入式离心泵(非自灌式离心泵):泵轴高于吸水池池面。启动前,需要先用水灌满泵壳和吸水管道,然后驱动电机,使叶轮高速旋转运动,水受到离心力作用被甩出叶轮,叶轮中心形成负压,吸水池中水在大气压作用下进入叶轮,又受到高速旋转的叶轮作用,被甩出叶轮进入压水管道。

三、工作原理

(一)叶轮被泵轴带动旋转,对位于叶片间的流体做功,流体受离心作用,由叶轮中心被抛向外围。当流体到达叶轮外周时,流速非常高。

(二)泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体,这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动,使流体的动能转化为静压能,减小能量损失。所以泵壳的作用不仅在于汇集液体,它更是一个能量转换装置。

(三)液体吸上原理:依靠叶轮高速旋转,迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开,从而在叶轮中心形成低压,低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。

(四)叶轮外周安装导轮,使泵内液体能量转换效率高。导轮是位于叶轮外周的固定的带叶片的环。这些叶片的弯曲方向与叶轮叶片的弯曲方向相反,其弯曲角度正好与液体从叶轮流出的方向相适应,引导液体在泵壳通道内平稳地改变方向,使能量损耗最小,动压能转换为静压能的效率高。

(五)后盖板上的平衡孔消除轴向推力。离开叶轮周边的液体压力已经较高,有一部分会渗到叶轮后盖板后侧,而叶轮前侧液体入口处为低压,因而产生了将叶轮推向泵入口一侧的轴向推力。这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损,严重时还会产生振动。平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区,减轻叶轮前后的压力差。但由此也会引起泵效率的降低。

(六)轴封装置保证离心泵正常、高效运转。离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动,其间的环隙如果不加以密封或密封不好,则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区,使泵的流量、效率下降。严重时流量为零——气缚。通常,可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。

四、离心泵检修事项及验收标准

(一)检修项目

小修项目:

1 更换填料密封。

2 双支承泵检查清洗轴承、轴承箱、挡油环、挡水环、油标等,调整轴承间隙。

3 检查修复联轴器及驱动机与泵的对中情况。

4 处理在运行中出现的一般缺陷。

5 检查清理冷却水、封油和润滑等系统。

大修项目:

1 包括小修项目。

2 检查修理机械密封。

3 解体检查各零部件的磨损、腐蚀和冲蚀情况。泵轴、叶轮必要时进行无损探伤。

4 检查清理轴承、油封等,测量、调整轴承油封间隙。

5 检查测量转子的各部圆跳动和间隙,必要时做动平衡检验。

6 检查并校正轴的直线度。

7 测量并调整转子的轴向窜动量。

8 检查泵体、基础、地脚螺栓及进出口法兰的错位情况,防止将附加应力施加于泵体,必要时重新配管。

(二)拆卸检修流程

解体时

1、拆止推轴承前应利用百分表测量出平衡盘间隙,并做好记录;

2、多级泵解体时必须将各零件按原装配顺序做好记号,以免回装时混乱、装错;

3、不便于做记号的小件(比如键)可与同级的叶轮或导叶(中段)等放在一起;

4、解体时可直观感觉一下是否有不正常的零件,比如配合松动等。

检修时

1、目测各零件表面是否正常,各配合面必须无磕碰划伤、无锈蚀等;

2、用量具实测关键配合部位公差是否合格;

3、量叶轮密封环、壳体密封环、导叶密封环、级间轴套等处的间隙是否在允差范围内,磨损过大的需要更换;

4、检查轴承是否完好;

5、所有密封圈、密封垫最好都换新的。

回装时

1、先将转子装好,重新进行动平衡试验;

2、按拆泵的相反顺序回装各零件,回装时注意再次测量各密封环处间隙值,确保无误;

3、装平衡盘之前应测量转子总串量;

4、装上平衡盘后,测量转子半串量;

5、与制造厂总装配图上要求的总串量及半串量对照,应基本符合图纸要求。一般情况下半串量大约是总串量的一半左右;

6、均匀地紧好各主螺栓,注意应对角进行;

7、在轴上吸一块百分表,旋转轴对平衡盘进行打表,允差按图纸要求,一般不得超过0.06;

8、装止推轴承时应注意调整平衡盘的间隙,应利用轴承前的调整环将平衡盘间隙调整至图纸要求。

离心泵的各零部件检修都有相应的标准,在检修时要严格按照标准来进行。

泵轴

1、清洗并检查泵轴,泵轴应无裂纹,严重磨损等缺陷。如已有磨损、裂纹、冲蚀等,应详细记录,并分析其原因。

2、检测离心油泵泵轴直线度,其值在全长上应不大于0.05mm。轴颈表面不得有麻点、沟槽等缺陷,表面粗糙度的最大允许值为0.8μm,轴颈圆度和圆柱度误差应小于 0.02mm。

3、离心泵键槽中心线对轴中心线平行度误差应小于0.03mm/100。

叶轮

1、清洗并检查各级叶轮表面,叶轮表面应无裂纹、磨损等缺陷,叶轮流道表面应光滑,且无结垢、毛刺,叶片应无裂纹、冲刷减薄等缺陷。

2、检查各级叶轮吸入口和排出口密封环,应无松动,密封环表面光滑,无毛刺,表面粗糙度Ra的最大允许值为0.8μm,与叶轮装配间隙量应为0.05~0.10 mm。以叶轮内孔为基准,检查叶轮径向跳动应不大于0.05 mm。端面跳动不大于0.04 mm。

3、叶轮与轴采用过盈配合,一般为H7/h6。键与键槽配合过盈量为0.09~0.12 mm,装配后离心泵键顶部间隙量就为0.04~0.07mm。

4、叶轮须作静平衡。

泵头、泵壳及导叶轮

1、清洗并检查各级叶轮,应无磨损、裂纹、冲蚀等缺陷。

2、离心泵导叶轮的防转销应无弯曲、折断和松动。泵头、泵壳密封环表面应无麻点、伤痕、沟槽,表面粗糙度Ra的最大允许值为0.8μm,密封环与泵头、离心泵泵壳装配间隙量为 0.05~0.10mm,密封环应不松动。

3、以离心泵泵头、离心泵泵壳止口为基准,测量密封环内孔径向圆跳动,其值不大于0.50 mm,端面圆跳动应不大于0.04mm。

4、测量离心泵泵头、泵壳密封环与其装配密封环之间的间隙量,其值应在0.50~0.60 mm之间。

轴承

1、滑动轴承

(1)轴承与轴承压盖的过盈量为0.02~0.04mm,下轴承衬与轴承座接触均匀,接触面积应大60%以上。

(2)更换轴承时,轴颈与下轴承接触角为60~900密封,接触面积应均匀,接触点每平方厘米不少于2~3点。

(3)轴承合金层与轴承衬应结合牢固,合金层表面不得有气孔、夹渣、剥落等缺陷。

(4)轴承侧间隙在水平中分面上的数据为顶间隙的一半。

2、滚动轴承

(1)凡轴向止推采用滚动轴承的泵,其滚动轴承的外圈的轴向间隙应留有0.02~0.06mm。

(2)滚动轴承拆装时,采用热装的温度不超过100℃,严禁用火焰直接加热。

(3)滚动轴承的滚动体与油与滑道表面应无腐蚀、坑疤与斑点,接触平滑无杂音。

联轴器

1、联轴器两端面轴向间隙一般为2~6mm。

2、安装齿式联轴器应保证外齿在内齿宽的中间位置。

3、安装弹性圈柱销联轴器时,其弹性圈与柱销应为过盈配合,并有一定的紧力。弹性柱销与联轴器孔的直径间隙为0.40~0.60mm。

转子

对于多级泵,必要时转子应进行动平衡校验,其要求应符合技术要求。

5、叶轮

(1)叶轮要做静平衡,工作转速在3000r/min的叶轮,外径上允许剩余不平衡重量不得大于要求。

(2)叶轮用去重法找平衡,在适当部位,切去厚度不大于壁厚的1/3。

(3)对于热油泵,叶轮与轴装配时,键顶部位留有0.10~0.40间隙,叶轮与前后隔板的轴向间隙不小于1~2mm。

密封

1、机械密封

(1)压盖与轴套的直径间隙为0.75~1.00mm,压盖与密封间腔的垫片厚度为1~2mm。

(2)密封压盖与静环密封圈接触部位的粗糙度为▽3.2。

(3)安装机械密封部位的轴或轴套,表面不能有锈斑、裂纹等缺陷,粗糙度为▽1.6。

(4)静环尾部的防转槽根部与防转销顶部应保持1~2mm的轴向间隙。

(5)弹簧压缩后的工作应符合设计要求,其偏差为±2mm。

(6)机械密封并圈弹簧的旋向应与泵轴的旋转方向相反。

(7)压盖螺栓应均匀上紧,防止压盖端面偏斜。

2、填料密封

(1)封油环与轴套的直径间隙一般为1.00~1.50mm。

(2)封油环与填料箱的直径间隙为0.15~0.20mm。

(3)填料压盖与轴套的直径间隙为0.75~1.00mm。

(4)填料压盖与填表料箱直径间隙为0.10~0.30mm。

(5)填料底套现轴套的直径间隙为0.70~1.00mm。

(6)减压环与轴套的直径间隙为0.50 ~1.20mm。

(7)填料环的外径应小于填料函孔径0.30~0.50mm,内径大于轴径0.10~0.20mm,切口角度一与轴向成45°。

(8)安装时,相邻两道貌岸然填表料的切口至少应错开90°。

主轴

1、颈圆柱度为轴径的1/4000,最大值不超过0.025,且表面应无伤痕,粗糙度为▽1.6。

2、以两轴颈为基准,找联轴节和轴中段的径向圆跳动公差值为0.04mm。

3、键与键槽应配合紧密,不许加垫片,键与键槽的过盈量应符合表要求。

壳体口环与叶轮口环、中间托瓦与中间轴套的直径间隙应符合表要求。

多级泵的检修如果有条件的话,最好先看一遍制造厂的维护说明书及总装配图,看看有哪些特殊的地方需要注意。

填料压盖

1、填料压盖端面必须轴垂直。

2、填料压盖与轴套直径间隙0.75~1.0mm。

3、填料压盖外径与填料箱间隙0.1~0.15mm。

4、机械密封压盖胶垫要高于接触面1.50~2.50mm。

封油环

1、封油环与轴套间隙1.00~1.50mm。

2、封油环外径与端面垂直。

3、填料箱与封油环外径间隙0.15~0.2mm。

联轴器

1、联轴器的平面间隙:冷油泵2.2~4.2mm,热油泵大于前串量1.55~2.05mm。

2、联轴器用橡皮圈比穿孔直径小0.15~0.35mm。

3、拆联轴器时要用专用工具,保持光洁,以免碰伤。

轴与轴套

1、轴径允许弯曲不大于0.013mm,对于低转速泵轴中部不大于0.07mm,高转速泵轴中部不大于0.04mm。

2、轴表面光滑,无裂纹、磨损等。

3、轴套表面保持Ra=1.6um。

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