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【摘要】现代石油化工装置要求所有设备必须具备长期高效稳定的运行特性,本文从基本结构上简要分析了石油化工装置中多级离心泵的,并结合石油化工装置多级离心泵的特点,从泵日常管理、装配等方面进行分析。
【关键词】多级离心泵 技术 措施
多级离心泵效率较高,能够满足高扬程、高流量工况的需要,在石化、电力等行业得到了广泛的应用。由于其本身的特殊性,与单级泵相比,多级泵在设计、使用和维护维修等方面,有着不同、更高的技术要求。人们往往在一些细节上的疏忽或考虑不周,使得多级离心泵投用后频繁发生异常磨损、振动、抱轴等故障,以致停机。
1 多级离心泵的特点
维修方便:立式管道式结构,进出口在同一水平上,泵的进出口能象阀门一样安装在管道的任何位置及任何方向,安装维修极为方便。
运行费用低:主要过流部件采用不锈钢冲压而成,光滑的过流部件,具有效率高、损失少、故障率低、配件使用寿命长,使整机具有更少的运行、维修费用。
2 基本结构分析
多级离心泵一般有节段式和的双层壳体式,CHTCR为双层壳体式多级离心泵,泵体是双层结构,在内外壳体的空间充满高压水,内壳体受外压作用,在流体压力作用下泵体结合面密封性很好。外壳体受等于泵出水压力的内压。整个泵装入筒内,检修方便。在圆筒形的外筒内,装有带流道的内壳体,筒盖装在一侧,压出压力将内壳体压附于外筒的内体上,在其接触部分放置垫片,以保持与吸入室间的密封。内壳体是分段式的,采用导叶式压水室,叶轮按同一方向布置,采用三间隙平衡盘来平衡轴向力,这种结构在可以使用较小的尺寸平稳较大的轴向力,而且不易产生磨损,工作可靠性高,泄漏的水通过平衡管引入泵吸入口。同时配有推力轴承。两端有滑动轴承支撑整个转子,轴承箱座固定在泵内筒体上。滑动轴承采用润滑油站提供的压力润滑油强制润滑,轴承箱采用迷宫密封。
3 多级离心泵操作技术3.1 开泵前
当被输送的高温液体突然进入多级泵的泵体时,泵体的温度会发生很大的变化,由于受热不均、热变形的不统一导致泵体和转子部件变形,耐磨部件间本身只有很小的缝隙从而导致不正常的接触。若设备在这种情况下启动,则会由于过热而导致振动、咬合、抱轴现象。所以说,泵用于输送高温液体时,在启动之前,须充分暖泵。只有在泵体温度达到一致时,才能启动泵。在冷态下紧急启动多级泵是不允许的。
3.2 运行中
靠平衡盘、平衡鼓等泵内平衡机构平衡轴向力的多级离心泵,平衡装置内有平衡液体流出,平衡液体通过平衡管接至泵的进口端,为保证泵正常运行:平衡管绝对不允许堵塞;平衡管内发生结垢的,应及时清洗、疏通;平衡管高压侧加装压力表,监测平衡管出口压力。
输送渣浆的多级离心泵,采用平衡盘的,运行时需注入高压密封清水,使平衡盘、平衡盘座在清水中工作,防止渣浆、硬颗粒对平衡盘座、平衡盘的磨损。多级泵在运行中巡检时应注意对泵的温升、振动、声音等的检查,必要时,为保护泵免受非正常损坏,对多级离心泵的轴向力、温升、振动等设置联锁,超过设定值时自动停泵。
3.3 停泵后
当多级离心泵较长时间停止工作时,由于叶轮和转子的重量,使泵轴在一个方向上受力,容易造成轴弯曲。应定期对其盘泵一次,每次按同一方向将轴转动120°。备用的多级离心泵如出口阀关闭不严,出口管道内的高温介质倒流回泵内,由于停转的泵轴上下部位受热不均,导致泵弯曲。备用的多级离心泵应每班盘泵一次。
4 多级离心泵的拆装技术
对多级泵,应预先组装转子部分(包括叶轮、叶轮挡套或叶轮轮毂和平衡盘等) ,以检查转子的同心度(不大于0.05 mm) 、偏斜度和叶轮出口之间的距离。将叶轮、叶轮挡套和平衡盘装于校正好的泵轴上,用轴套锁紧后安装在车床顶尖或支承在V 形铁(或轴瓦) 上。
4.1 转子同轴度检查
将转子的圆周分成8 等分(叶轮也可按叶片数分) ,并作上记号。将百分表分别置于叶轮的口环外圆、叶轮外圆、叶轮挡套外圆、轴套外圆以及平衡盘外圆上。慢慢转动转子,每转过1 等分,记录1 次百分表的读数。转子转动1 周后,每个测点上的百分表就能得到8 个读数,把这些读数记下来。将每一测点处的最大读数减去最小读数,即得到转子的同轴度。测量转子同轴度的目的是为了检查各部件与泵轴的同心度。如果同轴度超过允许值,可用车床车削,使其符合要求。
4.2 转子偏斜度检查
转子偏斜度主要检查叶轮口部端面和平衡盘与平衡环的摩擦面。把泵轴架成水平后,叶轮口部端面和平衡盘的摩擦面应当是与泵轴线垂直的铅垂面。该铅垂面若有偏斜,运转中会严重磨损,甚至影响平衡盘的工作。检查偏斜度时,用百分表水平指在叶轮、平衡盘的侧面。转动叶轮和平衡盘,百分表的最大读书减去最小读数,即为偏斜度。偏斜度超过规定时,可采用车削校正。
4.3 间距测量及调整
间距测量及调整内容包括相邻叶轮出口间距、首级叶轮与末级叶轮的总间距、相邻导叶的进口间距以及首末级导叶的进口总间距。以叶轮中心线或叶轮的边缘作基准,用钢片尺或专用卡尺来测量叶轮间距。每一个间距或总间距的误差一般不大于规定1 mm。如不符合要求,应进行调整,调整的方法根据具体情况而定。例如总间距合乎要求,但个别间距不合要求(有的间距大,有的间距小) ,这多半由于叶轮轮毂长短不均造成。此时把原来装配叶轮或轴套的次序适当改动一下,取长补短便可调整好。如果还不行或者总间距不合要求,那就可更换几个叶轮或轴套,也可以锉削过长的叶轮轮毂,或在叶轮与挡套之间增加紫铜垫片使用。
4.4 零件装配成小部件
首先装配密封环和叶轮,使其配合间隙符合标准,并把密封环装配到相应中段和吸入段上。如果有导叶套,要分别装配到导叶上。如果是可拆换的导叶,要分别装配到中段上。把滑动轴承部分分别装配好,组成2个轴承架。选配好平衡套,使平衡套与平衡盘轮榖之间隙符合要求。最后把平衡环装配到排出段上。试装后的转子组件应进行动平衡试验,把检查好的零件或装配好的部件按装配次序摆好以供装配。
4.5 测量多级离心泵机械密封压缩量时必须考虑到转子窜量的影响,否则将导致机械密封压缩量数据测量不准确
具体方法是将安装好平衡盘的转子推向入口侧,使平衡盘间隙保持为0.1 mm。此时测量出机械密封及机械密封腔的长度,二者之差即为机械密封的压缩量。
5 结语
为了多级离心泵能够正常使用,稳定运行,需要多措并举,应从设计、使用与维修等多方面细致考虑多级离心泵的特殊点、常见问题以及可能出的问题,不断总结经验教训,积极创新,使多级离心泵达到、保持最佳运行状态。
参考文献
[1] 周夏,白云升.多级离心泵设计、使用、维修技术和改进措施[J].氮肥技术,2008(01)
[2] 王煜,陈淑英.多级离心泵振动原因分析及解决办法[J].大氮肥,2006(02)
【关键词】多级离心泵 技术 措施
多级离心泵效率较高,能够满足高扬程、高流量工况的需要,在石化、电力等行业得到了广泛的应用。由于其本身的特殊性,与单级泵相比,多级泵在设计、使用和维护维修等方面,有着不同、更高的技术要求。人们往往在一些细节上的疏忽或考虑不周,使得多级离心泵投用后频繁发生异常磨损、振动、抱轴等故障,以致停机。
1 多级离心泵的特点
维修方便:立式管道式结构,进出口在同一水平上,泵的进出口能象阀门一样安装在管道的任何位置及任何方向,安装维修极为方便。
运行费用低:主要过流部件采用不锈钢冲压而成,光滑的过流部件,具有效率高、损失少、故障率低、配件使用寿命长,使整机具有更少的运行、维修费用。
2 基本结构分析
多级离心泵一般有节段式和的双层壳体式,CHTCR为双层壳体式多级离心泵,泵体是双层结构,在内外壳体的空间充满高压水,内壳体受外压作用,在流体压力作用下泵体结合面密封性很好。外壳体受等于泵出水压力的内压。整个泵装入筒内,检修方便。在圆筒形的外筒内,装有带流道的内壳体,筒盖装在一侧,压出压力将内壳体压附于外筒的内体上,在其接触部分放置垫片,以保持与吸入室间的密封。内壳体是分段式的,采用导叶式压水室,叶轮按同一方向布置,采用三间隙平衡盘来平衡轴向力,这种结构在可以使用较小的尺寸平稳较大的轴向力,而且不易产生磨损,工作可靠性高,泄漏的水通过平衡管引入泵吸入口。同时配有推力轴承。两端有滑动轴承支撑整个转子,轴承箱座固定在泵内筒体上。滑动轴承采用润滑油站提供的压力润滑油强制润滑,轴承箱采用迷宫密封。
3 多级离心泵操作技术3.1 开泵前
当被输送的高温液体突然进入多级泵的泵体时,泵体的温度会发生很大的变化,由于受热不均、热变形的不统一导致泵体和转子部件变形,耐磨部件间本身只有很小的缝隙从而导致不正常的接触。若设备在这种情况下启动,则会由于过热而导致振动、咬合、抱轴现象。所以说,泵用于输送高温液体时,在启动之前,须充分暖泵。只有在泵体温度达到一致时,才能启动泵。在冷态下紧急启动多级泵是不允许的。
3.2 运行中
靠平衡盘、平衡鼓等泵内平衡机构平衡轴向力的多级离心泵,平衡装置内有平衡液体流出,平衡液体通过平衡管接至泵的进口端,为保证泵正常运行:平衡管绝对不允许堵塞;平衡管内发生结垢的,应及时清洗、疏通;平衡管高压侧加装压力表,监测平衡管出口压力。
输送渣浆的多级离心泵,采用平衡盘的,运行时需注入高压密封清水,使平衡盘、平衡盘座在清水中工作,防止渣浆、硬颗粒对平衡盘座、平衡盘的磨损。多级泵在运行中巡检时应注意对泵的温升、振动、声音等的检查,必要时,为保护泵免受非正常损坏,对多级离心泵的轴向力、温升、振动等设置联锁,超过设定值时自动停泵。
3.3 停泵后
当多级离心泵较长时间停止工作时,由于叶轮和转子的重量,使泵轴在一个方向上受力,容易造成轴弯曲。应定期对其盘泵一次,每次按同一方向将轴转动120°。备用的多级离心泵如出口阀关闭不严,出口管道内的高温介质倒流回泵内,由于停转的泵轴上下部位受热不均,导致泵弯曲。备用的多级离心泵应每班盘泵一次。
4 多级离心泵的拆装技术
对多级泵,应预先组装转子部分(包括叶轮、叶轮挡套或叶轮轮毂和平衡盘等) ,以检查转子的同心度(不大于0.05 mm) 、偏斜度和叶轮出口之间的距离。将叶轮、叶轮挡套和平衡盘装于校正好的泵轴上,用轴套锁紧后安装在车床顶尖或支承在V 形铁(或轴瓦) 上。
4.1 转子同轴度检查
将转子的圆周分成8 等分(叶轮也可按叶片数分) ,并作上记号。将百分表分别置于叶轮的口环外圆、叶轮外圆、叶轮挡套外圆、轴套外圆以及平衡盘外圆上。慢慢转动转子,每转过1 等分,记录1 次百分表的读数。转子转动1 周后,每个测点上的百分表就能得到8 个读数,把这些读数记下来。将每一测点处的最大读数减去最小读数,即得到转子的同轴度。测量转子同轴度的目的是为了检查各部件与泵轴的同心度。如果同轴度超过允许值,可用车床车削,使其符合要求。
4.2 转子偏斜度检查
转子偏斜度主要检查叶轮口部端面和平衡盘与平衡环的摩擦面。把泵轴架成水平后,叶轮口部端面和平衡盘的摩擦面应当是与泵轴线垂直的铅垂面。该铅垂面若有偏斜,运转中会严重磨损,甚至影响平衡盘的工作。检查偏斜度时,用百分表水平指在叶轮、平衡盘的侧面。转动叶轮和平衡盘,百分表的最大读书减去最小读数,即为偏斜度。偏斜度超过规定时,可采用车削校正。
4.3 间距测量及调整
间距测量及调整内容包括相邻叶轮出口间距、首级叶轮与末级叶轮的总间距、相邻导叶的进口间距以及首末级导叶的进口总间距。以叶轮中心线或叶轮的边缘作基准,用钢片尺或专用卡尺来测量叶轮间距。每一个间距或总间距的误差一般不大于规定1 mm。如不符合要求,应进行调整,调整的方法根据具体情况而定。例如总间距合乎要求,但个别间距不合要求(有的间距大,有的间距小) ,这多半由于叶轮轮毂长短不均造成。此时把原来装配叶轮或轴套的次序适当改动一下,取长补短便可调整好。如果还不行或者总间距不合要求,那就可更换几个叶轮或轴套,也可以锉削过长的叶轮轮毂,或在叶轮与挡套之间增加紫铜垫片使用。
4.4 零件装配成小部件
首先装配密封环和叶轮,使其配合间隙符合标准,并把密封环装配到相应中段和吸入段上。如果有导叶套,要分别装配到导叶上。如果是可拆换的导叶,要分别装配到中段上。把滑动轴承部分分别装配好,组成2个轴承架。选配好平衡套,使平衡套与平衡盘轮榖之间隙符合要求。最后把平衡环装配到排出段上。试装后的转子组件应进行动平衡试验,把检查好的零件或装配好的部件按装配次序摆好以供装配。
4.5 测量多级离心泵机械密封压缩量时必须考虑到转子窜量的影响,否则将导致机械密封压缩量数据测量不准确
具体方法是将安装好平衡盘的转子推向入口侧,使平衡盘间隙保持为0.1 mm。此时测量出机械密封及机械密封腔的长度,二者之差即为机械密封的压缩量。
5 结语
为了多级离心泵能够正常使用,稳定运行,需要多措并举,应从设计、使用与维修等多方面细致考虑多级离心泵的特殊点、常见问题以及可能出的问题,不断总结经验教训,积极创新,使多级离心泵达到、保持最佳运行状态。
参考文献
[1] 周夏,白云升.多级离心泵设计、使用、维修技术和改进措施[J].氮肥技术,2008(01)
[2] 王煜,陈淑英.多级离心泵振动原因分析及解决办法[J].大氮肥,2006(02)