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离心泵的使用原则及油密封的设计标准
离心泵广泛地应用于石油化工, 煤化工等化学工业中, 输送不同性质的液体, 提供化学反应所需要的压力, 流量。离心泵的种类繁多, 根据输送介质性质的不同可分为酸泵, 碱泵, 清水泵, 泥浆泵等。输送介质的工作温度和工作压力不同, 因此, 有效延长离心泵的使用周期, 减少维修量, 对提高工厂的经济效益有很大的作用。
一、 离心泵的使用的选择及安装: 离心泵应该按照所输送的液体进行选择, 并校核需要的性能, 分析抽吸, 排出条件, 是间歇运行还是连续运行等。离心泵一般应在或接近制造厂家设计规定的压力和流量条件下运行。泵安装时应进行以下复查: ①基础的尺寸, 位置, 标高应符合设计要求, 地脚螺栓必须恰当和正确地固定在混凝土地基中, 机器不应有缺件, 损坏或锈蚀等情况;②根据泵所输送介质的特性, 必要时应该核对主要零件, 轴密封件和垫片的材质;③泵的找平, 找正工作应符合设备技术文件的规定, 若无规定时, 应符合现行国家标准《机械设备安装工程施工及验收通用规范》的规定;④所有与泵体连接的管道, 管件的安装以及润滑油管道的清洗要求应符合相关国家标准的规定。
二、 离心泵的使用: 泵的试运转应符合下列要求: ①驱动机的转向应与泵的转向相同;②查明管道泵和共轴泵的转向;③各固定连接部位应无松动, 各润滑部位加注润滑剂的规格和数量应符合设备技术文件的规定;④有预润滑要求的部位应按规定进行预润滑;⑤各指示仪表, 安全保护装置自吸泵均应灵敏, 准确, 可靠;⑥盘车应灵活, 无异常现象;⑦高温泵在试运转前应进行泵体预热, 温度应均匀上升, 每小时温升不应大于500℃;泵体表面与有工作介质进口的工艺管道的温差不应大于4090;⑧设置消除温升影响的连接装置, 设置旁路连接装置提供冷却水源。离心泵操作时应注意以下几点: ①禁止无水运行, 不要调节吸入口来降低排量, 禁止在过低的流量下运行;②监控运行过程, 彻底阻止填料箱泄漏, 更换填料箱时要用新填料;③确保机械密封有充分冲洗的水流, 水冷轴承禁止使用过量水流;④润滑剂不要使用过多;⑤按推荐的周期进行检查。建立运行记录, 包括运行小时数, 填料的调整和更换, 添加润滑剂及其它维护措施和时间。对离心泵抽吸和排放压力, 流量, 输人功率, 洗液和轴承的温度以及振动情况都应该定期测量记录。
三、 离心泵的使用的维护: 1、 离心泵机械密封失效的分析离心泵停机主要是由机械密封的失效造成的。失效的表现大都是泄漏, 泄漏原因有以下几种: ①动静环密封面的泄漏, 原因主要有: 端面平面度, 粗糙度未达到要求, 或表面有划伤;端面间有颗粒物质, 造成两端面不能同样运行;安装不到位, 方式不正确。②补偿环密封圈泄漏, 原因主要有: 压盖变形, 预紧力不均匀;安装不正确;密封圈质量不符合标准;密封圈选型不对。实际使用效果表明, 密封元件失效最多的部位是动, 静环的端面, 离心泵机封动, 静环端面螺杆泵出现龟裂是常见的失效现象, 主要原因有: ①安装时密封面间隙过大, 冲洗液来不及带走摩擦副产生的热量;冲洗液从密封面间隙中漏走, 造成端面过热而损坏。②液体介质汽化膨胀, 使两端面受汽化膨胀力而分开, 当两密封面用力贴合时, 破坏润滑膜从而造成端面表面过热。③液体介质润滑性较差, 加之操作压力过载, 两密封面跟踪转动不同步。例如高转速泵转速为20445r/min, 密封面中心直径为7cm, 泵运转后其线速度高达75 m/s, 当有一个密封面滞后不能跟踪旋转, 瞬时高温造成密封面损坏。④密封冲洗液孔板或过滤网堵塞, 造成水量不足, 使机封失效。另外, 密封面表面滑沟, 端面贴合时出现缺口导致密封元件失效, 主要原因有: ①液体介质不清洁, 有微小质硬的颗粒, 以很高的速度滑人密封面, 将端面表面划伤而失效。②机泵传动件同轴度差, 泵开启后每转一周端面被晃动摩擦一次, 动环运行轨迹不同心, 造成端面汽化, 过热磨损。③液体介质水力特性的频繁发生引起泵组振动, 造成密封面错位而失效。液体介质对密封元件的腐蚀, 应力集中, 软硬材料配合, 冲蚀, 辅助密封0形环, V形环, 凹形环与液体介质不相容, 变形等都会造成机械密封表面损坏失效, 因此对其损坏形式要综合分析, 找出根本原因, 保证机械密封长时间运行。2、 离心泵停止运转后的要求①离心泵停止运转后应关闭泵的人口阀门, 待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门。潜水泵②高温泵停车应按设备技术文件的规定执行, 停车后应每偏20一30min盘车半圈, 直到泵体温度降至50℃为止。③低温泵停车时, 当无特殊要求时, 泵内应经常充满液体;吸入阀和排出阀应保持常开状态;采用双端面机械密封的低温泵, 液位控制器和泵密封腔内的密封液应保持泵的灌浆压力。④输送易结晶, 易凝固, 易沉淀等介质的泵, 停泵后应防止堵塞, 并及时用清水或其它介质冲洗泵和管道。⑤排出泵内积存的液体, 防止锈蚀和冻裂。3、 离心泵的保管①尚未安装好的泵在未上漆的表面应涂覆一层合适的防锈剂, 用油润滑的轴承应该注满适当的油液, 用脂润滑的轴承应该仅填充一种润滑脂, 不要使用混合润滑脂。②短时间泵人干净液体, 冲洗, 抽吸管线, 排放管线, 泵壳和叶轮, 并排净泵壳, 抽吸管线和排放管线中的冲洗液。③排净轴承箱的油, 再加注干净的油, 彻底清洗油脂并再填充新油脂。④把吸人口和排放口封起来, 把泵贮存在干净, 干燥的地方, 保护电机绕组免受潮湿, 用防锈液和防蚀液喷射泵壳内部。⑤泵轴每月转动一次以免冻结, 并润滑轴真空泵轴承
离心泵油密封的设计选择, 轴承箱压盖和转轴之间的密封结构为迷宫密封, 在迷宫密封外加一防尘环, 密封性能较差。由于泵的转速较高, 在离心力的作用下, 轴承箱内的润滑油沿轴从端盖甩出, 漏油现象非常普遍, 造成轴承箱、 联轴器及周围地面沾满油污, 给安全生产带来隐患, 同时造成不必要的润滑油浪化工泵费, 又严重污染了生产环境, 影响文明生产和企业的达标升级。如果操作员不能及时发现, 还有可能造成机泵的损坏。因此, 改进原油封结构, 研制一种密封性能优良、 使用寿命长的新型油封结构以取代原油封是非常必要的。
机泵运行中由于油位限制, 螺母下端浸入油池中, 把润滑油搅起, 沿压盖内表面淌下, 直接滴到旋转轴上, 轴上积油很多, 被旋转轴带动, 油沿轴爬行, 进入压盖与轴迷宫密封间隙, 由于迷宫密封间隙较大, 而且密封阻力较小, 油一旦进入迷宫难以打回, 因而不断沿轴外甩出, 在轴端处形成积油, 使迷宫和防尘环起不到密封作用, 即发生漏油。从以上分析能够看出原油封结构存在的主要问题是轴承锁紧螺母太大和迷宫密封间隙太大起不到有效的密封作用。
新型防漏油结构应满足以下要求: 首先要保证结合部分的密闭性。同时, 结构紧凑、 系统简单、 制造维修使用方便、 成品低廉、 工作可靠, 使用寿命长。针对漏油的主要原因, 应从以下两个方面入手进行改进, 阻止漏油。
轴承锁紧螺母浸油深度(液面与锁紧螺母的相对距离)是影响甩油量大小的一个重要因素。减小螺母直径, 能够减小浸油深度, 减小搅油, 从而减少落到轴上的油量, 间接减少漏油量。
密封原理角度讲可考虑填塞或阻塞、 分隔、 引出或注入和流阻、 反输, 以及这些方案组合等方法。首先对分隔, 可采取机械密封。根据机械密封性能、 适用范围、 寿命来看, 机械密封都能适用, 但机械密封价格高, 结构复杂, 所需空间较大, 拆装不便, 不适于离心泵这种小空间结构。其次考虑采用引出或注入方法, 能够达到密封要求, 但需要辅助装置, 结构复杂, 因而也不可取。再有考虑采用填塞和阻塞的方法, 由于要求较长的寿命, 一些接触型密封如毡圈、 档圈、 密封圈、 油封等与轴接触磨损, 寿命有限, 不适合高速长周期运转, 而且易发生抱轴, 因而排除。
最后考虑采用流阻或反输, 或采用综合方案。流阻是利用密封件狭窄间隙或曲折途径造成密封所需要的流体阻力。反输是利用密封件对泄漏流体造成反压, 使之部分平衡或完全平衡, 将流体反输到上游, 以达到密封的目的。其特点是无机械摩擦, 结构紧凑。流体反输(也称动压)包括迷宫螺旋密封、 动密封、 螺旋密封等。考虑空间狭小、 寿命长、 功耗小、 结构简单、 拆卸方便、 价格低等要求, 采用流阻或反输及其综合方案最优。在流阻或反输方案中, 螺旋密封最能综合满足上述要求, 因此优先考虑螺旋密封。鉴于离心密封可与其它密封配合使用, 为保证密效果, 选定螺旋密封与离心密封组合形式。
检修离心泵密封油环的技术标准是什么?
离心泵的密封油环有迷宫密封和机械密封两种。
迷宫密封的技术要求: 检查各级密封齿, 应无污垢、 锈蚀、 毛刺、 裂纹、 弯曲、 缺口变形以及折断等缺陷, 密封损坏及间隙超差时应更换, 密封装配后应无松晃或过紧现象, 密封齿顶端应尖锐。对小机泵来说, 密封齿只有一个, 且较大, 密封齿不与轴配合, 而与轴承定位盖配合。油环厚度3~5mm。
在高速离心泵中, 它的油封形式属于机械密封。