离心泵常见故障简析与日常维护

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摘要:离心泵的结构基本上可按轴的位置分为卧式离心泵和立式离心泵两大类,同时根据压出室型式、吸入方式可分为涡壳式和导叶式。离心泵组成比较简单,主要由四部分构成:原动机、叶轮、泵壳与轴封装置。

1. 离心泵的结构与工作原理
1.1 离心泵的结构
离心泵的结构基本上可按轴的位置分为卧式离心泵和立式离心泵两大类,同时根据压出室型式、吸入方式可分为涡壳式和导叶式。离心泵组成比较简单,主要由四部分构成:原动机、叶轮、泵壳与轴封装置。原动机是离心泵的动力装置,一般通过联轴器传动或其他传动方式将其与泵体连接,提供动能;叶轮内一般有6-12片后弯曲的叶片,其主要作用是将原动机的机械能传给被输送的液体;泵壳又称为蜗壳,是一个转能装置,同时汇集由叶轮抛出的液体;轴封装置是泵轴与泵壳之间的密封。其作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出或外界空气以向内进入泵壳。
1.2 离心泵的工作原理
以常见水泵为例,启动前,泵壳内应先充满液体,启动后叶轮在电动机带动下高速旋转,当叶轮转动时,叶轮入口处水的压强降低,低于大气压,而沿着叶轮半径方向水的压强不断升高,远高于大气压,这样,在进水管内形成一定的吸力。在外界的大气压强下,低处的水推开进水阀门,沿进水管进入泵壳,又被叶轮甩进出水管。这样低处的水可被不断地抽往高处[3]。
2. 离心泵的常见故障及修理建议
造成离心泵故障的原因多种多样,常见的有设备固有故障、安装故障、运行故障和选型错误。如:泵不能正常启动、泵不出水或流量不足、泵振动与噪音、轴承发热、泵超功率、汽蚀等[4]。判断离心泵故障时,应该结合设备状态基本指标和丰富的维修经验进行诊断,以下介绍一些常见的故障。
2.1 启动故障
2.1.1
电机不能正常启动
如果是电动机作为原动装置,首先用手拨动电机散热风扇,看转动是否灵活:如果灵活,可能为启动电容失效或容量减小,当更换相同值的启动电容;如果转不动,说明转子被卡死,当清洗铁锈后加润滑油脂,或清除卡转子的异物。
2.1.2
水泵反向旋转
遇到此类情况多出现在第一次使用,此时应立即停机,如为电动机,应调换三相电源中任意两相,可使水泵旋转方向改变,若以柴油机为动力,则应考虑皮带的连接方式。
2.1.3
离心泵转动后不出水
如转动正常但不出水,可能的原因有1)吸入口被杂物堵塞,应清除后安装过滤装置;2)吸入管或仪表漏气,可能由焊缝漏气,管子有砂眼或裂缝,接合处垫圈密封不良等;3)吸水高度过高,应将之降低4)叶轮发生气蚀;5)注入泵的水量不够;6)泵内有空气,排空方法为关闭泵出口调节阀,打开回路阀;7)出水阻力太大,应检查水管长度或清洗出水管;8)水泵转速不够,应增加水泵转速。
2.2 运转故障
2.2.1
流量不足或停止
可能的原因是:1)叶轮或进、出水管堵塞,应清洗叶轮或管路;2)密封环、叶轮磨损严重,应更换损坏的密封环或叶轮;3)泵轴转速低于规定值,应把泵速调到规定值;4)底阀开启程度不够或逆止阀堵塞,应开打底阀或停车清理逆止阀;5)吸水管淹没深度不够,使泵内吸人空气;6)吸水管漏气;7)填料漏气;8)密封环磨损,应更换新密封环或将叶轮车圆,并配以加厚的密封环;9)叶轮磨损严重;10)水中含砂量过大,应增加过滤设施或避免开机。
2.2.2
声音异常或振动过大
水泵在正常运行时,整个机组应平稳,声音应当正常。如果机组有杂音或异常振动,则往往是水泵故障的先兆,应立即停机检查,排除隐患。水泵机组振动的原因很复杂,从引发振动的起因看主要有机械、水力、电气等方面,从振动的机理看主要有加振力过大、刚度不足、和共振等。其原因可能有:
机械方面:1)叶轮平衡未校准,当即刻校正;2)泵轴与电动机轴不同心,当校正;3)基础不坚固,臂路支架不牢,或地脚螺栓松动;4)泵或电机的转子转动不平衡。
水力方面:1)吸程过大,叶轮进口产生汽蚀;水流经过叶轮时在低压区出现气泡,到高压区汽泡溃灭,产生撞击引起振动,此时应降低泵的安装高度;2)泵在非设计点运行,流量过大或过小,会引起泵的压力变化或压力脉动;3)泵吸入异物,堵塞或损坏叶轮,应停机清理。4)进水池形状不合理、龙其是当几台水泵并联运行时,进水管路布置不当,出现漩涡使水泵吸入条件变坏。共振引起的振动,主要是转子的固有频率和水泵的转速一致时产生,应针对以上故障原因,做出判断后采取相应的办法解决。
2.2.3
轴承过热
运行时,如果轴承烫手,应从以下几方面排查原因并进行处理:1)润滑油量不足,或油循环不良;2)润滑油质量差,杂质使轴承锈蚀、磨损和转动不灵活;3)轴承磨损严重;4)泵与电机不同心;5)轴承内圈与泵轴轴颈配合太松或太紧;6)用皮带传动时皮带太紧;7)受轴向推力太大,应逐一叶轮上的平衡孔的疏通[3,5,6]。
2.2.4
泵耗用功率过大
泵运行过程若出现电流表读数超常、电机发热,则有可能是泵超功率运行,可能的原因:1)泵内转动部份发生磨擦,如叶轮与密封环、叶轮与壳体;2)泵转速过高;3)输送液体的比重或粘度超过设计值;4)填料压得过紧或填料函体内不进水;5)轴承磨损或损坏;6)轴弯曲或轴线偏移;7)泵运行偏离设计点在大流量下运行。
3. 离心泵的日常维护
3.1 离心泵使用的注意事项
3.1.1开机前的准备
为确保水泵的安全运行,开机前应做必要的检查:先用手慢转联轴器或皮带轮,观察水泵转向是否正确、转动是否灵活、平稳,泵内有无杂物,轴承运转是否正常,皮带松紧是否合适;检查所有螺丝是否坚固;检查机组周围有无妨碍运转的杂物;检查吸水管淹没深度是否足够;有出水阀门的要关闭,以减少起动负荷,并注意起动后应及时打开阀门。
3.1.2运行中的检查
开机后,应检查各种仪表是否工作正常、稳定,电流不应超过额定值。压力表指针应在设计范围;检查水泵出水量是否正常,检查机组各部分是否漏水;检查填料压紧程度,通常情况下填料处宜有少量的泄漏(每分钟不超过10~20滴),机械密封的泄漏量不宜大于10毫升/时(每分钟约3滴);滚动轴承温度不应高于75℃;滑动轴承温度不应高于70℃。并注意有无异响、异常振动,出水量减少情况;及时调整进水管口淹没深度;经常清理拦污栅上的漂浮物;通过皮带传动的,还要注意皮带是否打滑。
3.1.3
停机和停机后的注意事项
停机前应先关闭出水阀门再停机,以防发生水倒流,损害机件;每次停机后,应及时擦净泵体及管路的油渍,保持机组外表清洁,及时发现隐患;冬季停机后,应立即将水放净,以防冻裂泵体及内部零件;在使用季节结束后,要进行必要的维护[7]。
3.2 离心泵的周期性检查
离心泵的周期检查一般可分为以下三种:1)日常检查,即使用中的检查,如上所述;2)月检查,在不拆卸零部件的情况下对设备外表进行清洗和小修,包括对轴承温度、轴封泄漏原因及电机绝缘情况等方面的检查;3)定期检修。包括更换轴封润滑油,检查泵和电机对中情况,检查轴套磨损情况,检查联轴器橡胶圈损坏情况,清洗机械密封、冷却液过滤器及泵过滤器,检查滑动部件磨损情况,检查接触液体的各部件损伤腐蚀情况[8]等。
4. 结束语
以上针对离心泵在实际使用过程中的常见故障及排修方法仅做一简要总结,并提供了离心泵在日常使用过程中的注意事项,希望能够为大家的工作提供切实的便利。

标签:离心泵

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