动设备故障.ppt
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- 设备 故障
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1、常见化工泵操作故障分析 一、离心泵一、离心泵1-泵体;2-泵盖;3-叶轮;4-轴;5-密封环;6-叶轮螺母;7-止动垫圈;8-轴盖;9-填料压盖;10-填料环;11-填料;12-悬架轴承部件 1、离心泵工作原理(1)叶轮被泵轴带动旋转,对位于叶片间的流体做功,流体受离心力的作用,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。(2)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。v(3)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
2、在叶轮中心形成出现负压(或真空),低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。2.2.气缚现象:气缚现象:(1)气缚 若泵体内存有空气,由于 空气 液,所以产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,叶轮空转,这种现象称为气缚,达不到输液目的。因此因此,泵启动前要预先向泵壳和吸入管道灌液泵启动前要预先向泵壳和吸入管道灌液 排气。排气。(2)气囊 图 4-2 壳 内 气 囊 自 钻 孔 的 排 出 一种情况是流经泵的液流被完全截断;另一种情况是,虽有液体流动,但流量下降。这种流量下降会导致下列后果之一:第一,随着吸入管内堵塞区流速和压力损失的增大,通过气锁的液流绝对压力低于
3、吸入口处的绝对压力,使更多的气体脱离液体,气囊扩大。第二,液体以较高的速度流过气囊,带走了较多的气体。气囊的扩大或消失将取决于气体的形成或带走量的多少。因为上述两种情况预测有困难,所以最好是在泵启因为上述两种情况预测有困难,所以最好是在泵启动运行前能消除吸入管、泵壳或排出管内出现的气襄(即动运行前能消除吸入管、泵壳或排出管内出现的气襄(即排气),以避免发生故障。排气),以避免发生故障。有好多泵在吸入管内出现气囊后仍能正常运行,这就使用户疏忽了气囊的危害。气囊一旦顺管道进入泵内就会造成故障。旋转的叶轮将较重的液体甩出后,叶轮出口处被气体堵塞,造成故障:3、离心泵的汽蚀2、汽蚀现象及其对泵工作的影
4、响汽蚀现象及其对泵工作的影响v(1)材料的破坏汽蚀发生时,由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用,致使材料受到破坏,右图所示为一个受汽蚀破坏的离心泵叶轮示例。v(2)噪声和振动加剧 汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪声。v(3)性能下降 汽蚀发展严重时,大量汽泡的存在会堵塞流道的截面,减少流体从叶轮获得的能量,导致扬程下降,效率也相应降低。这时,泵的外部性能有明显的变化。(3)如何防止因操作工况改变引起的汽蚀由泵的允许汽蚀余量NPSH与允许几何安装高度Hg的关系 NPSH(NPSH)r0.5吸液容器液面压力吸液容器液面压力Po若降低太多,若降低太多,将有可能引起汽蚀的发生将有可能引起汽蚀的发生吸入管路
5、阻力吸入管路阻力Hf加大(如管路加大(如管路堵塞,吸入管阀门未开完)易导致汽堵塞,吸入管阀门未开完)易导致汽蚀发生,所以不允许用泵的吸入系统蚀发生,所以不允许用泵的吸入系统上的阀门调节流量上的阀门调节流量T升高,升高,Pv增大,汽蚀易发生增大,汽蚀易发生Q太大,易导致汽蚀发生,所以泵太大,易导致汽蚀发生,所以泵在运行时,如果发生汽蚀,可以设法在运行时,如果发生汽蚀,可以设法把流量调节到较小流量处;若有可能把流量调节到较小流量处;若有可能,0g(0 1)r()0.5vfppHHNPSHgg 离心泵性能曲线也可降低转速。但是,流量也不能过小,因为,流量太小时,因有容积损失的关系,泵内的水温升高,使
6、得汽化压强升高,相应的有效汽蚀余量减小;v在小流量区,还会因冲角增大而导致流动损失增加,NPSHr值也有可能出现上升的趋势,这样泵内仍有可能产生汽蚀。因此,在泵产品样本中规定了泵在运行时的最大允许流量和最小允许流量。4、轴端密封v(1)、填料密封带水封环的填料密封带水封环的填料密封布置水封环的目的:一是为了当泵内吸入口处的压强低于大气压时,从水封环注入高于一个大气压的水,以防空气漏入泵内;二是当泵内水压高于大气压时,可用高于泵内压0.050.1MPa的密封水注入,密封水在轴上形成一个水环完成密封,以减少泄漏损失;同时,水在填料与轴之间通过也起到冷却和润滑作用所以,在开填料泵前必须首先开密封水管
7、,若是停车所以,在开填料泵前必须首先开密封水管,若是停车时间较长的泵,最好能在密封水开一段时间,使填料时间较长的泵,最好能在密封水开一段时间,使填料充分润湿后开泵,避免填料因短时温度升高而烧坏。充分润湿后开泵,避免填料因短时温度升高而烧坏。(2)、机械密封机械密封损坏的常见原因对于双端面机封,泵运行前未开启机封冲洗水或机封水开启压对于双端面机封,泵运行前未开启机封冲洗水或机封水开启压力、流量不恰当,将可能导致机封温度升高而损坏力、流量不恰当,将可能导致机封温度升高而损坏 一般:机封密封冲洗水压力一般:机封密封冲洗水压力P泵进口压力泵进口压力1.52bar 机封密封冲洗水流量机封密封冲洗水流量Q
8、3L/min泵内残存气体或发生汽蚀,泵内介质温度升高将导致机封温度泵内残存气体或发生汽蚀,泵内介质温度升高将导致机封温度升高而影响使用寿命升高而影响使用寿命如果泵内介质为易结晶的介质,在泵停车时又未及时进行冲洗,如果泵内介质为易结晶的介质,在泵停车时又未及时进行冲洗,可能导致机封(特别是多弹簧机封)弹簧、动静环密封面结晶而可能导致机封(特别是多弹簧机封)弹簧、动静环密封面结晶而严重影响机封的使用寿命严重影响机封的使用寿命5、轴承v(1)滚动轴承损坏的常见原因)滚动轴承损坏的常见原因v润滑油过少导致润滑不良润滑油过少导致润滑不良,轴承磨损加剧轴承磨损加剧v机组过载,轴承发热磨损严重机组过载,轴承
9、发热磨损严重v油室不清洁或油中含有杂志微粒,导致轴油室不清洁或油中含有杂志微粒,导致轴承过度磨损承过度磨损v润滑油牌号不对润滑油牌号不对v水进入油箱,导致油乳化变质水进入油箱,导致油乳化变质v(2)分析轴承损坏的原因表明,)分析轴承损坏的原因表明,40%左右的左右的轴承损坏都与润滑不良有关。因此,轴承的良轴承损坏都与润滑不良有关。因此,轴承的良好润滑是减小轴承摩擦和磨损的有效措施好润滑是减小轴承摩擦和磨损的有效措施 v脂润滑脂润滑v润滑脂填入轴承中量不宜太多,过多散热差,但润滑脂填入轴承中量不宜太多,过多散热差,但也不宜过少,太少润滑效果差,填入量与速度有也不宜过少,太少润滑效果差,填入量与速
10、度有关,对于低速(关,对于低速(v300r/min)及中速()及中速(v3001500r/min),润滑脂的填入量不得超过轴承空间),润滑脂的填入量不得超过轴承空间的的2/3;高速轴承(;高速轴承(v15003000r/min),不超),不超过轴承空间的过轴承空间的1/31/2。v润滑脂的补充间隔时间润滑脂的补充间隔时间 v润滑脂经过一段时间使用以后,特性会变差,润滑功能会降低,润滑脂经过一段时间使用以后,特性会变差,润滑功能会降低,因此要适时补充润滑脂。润滑脂补充的时间间隔一般为因此要适时补充润滑脂。润滑脂补充的时间间隔一般为36月,月,但当轴承温度超过但当轴承温度超过70时,轴承温度每上升
11、时,轴承温度每上升15,润滑脂的补,润滑脂的补充间隔时间减少一半。充间隔时间减少一半。v油润滑油润滑v在高速、高温的条件下,脂润滑已不适应时在高速、高温的条件下,脂润滑已不适应时,可采用可采用油润滑。油量不可过多或过少,一般不得超过最低油润滑。油量不可过多或过少,一般不得超过最低一个滚动体中心,以免油搅动时功率损耗太大,轴一个滚动体中心,以免油搅动时功率损耗太大,轴承温升高,但太少也不利于润滑,一般离心泵加油承温升高,但太少也不利于润滑,一般离心泵加油量为油视镜的量为油视镜的1/31/2v润滑油的更换间隔时间润滑油的更换间隔时间 v润滑油的更换周期因使用条件和油量等不同,一般情况润滑油的更换周
12、期因使用条件和油量等不同,一般情况下,在运转温度为下,在运转温度为50以下,灰尘少的良好环境下使用以下,灰尘少的良好环境下使用时,一年更换一次,当油温达到时,一年更换一次,当油温达到100时,要时,要3个月或个月或更短时间更换一次,除更换外,当油量减少时,应及时更短时间更换一次,除更换外,当油量减少时,应及时补充。补充。v(3)机泵润滑油泄漏(主要从油封泄漏)的常见原因)机泵润滑油泄漏(主要从油封泄漏)的常见原因v加油过多加油过多v油杯歪斜漏气油杯歪斜漏气v负荷过大,导致油温升高产生蒸汽负荷过大,导致油温升高产生蒸汽v排气孔堵塞排气孔堵塞6、离心泵的操作程序v(一)、启动(一)、启动v离心泵机
13、组的正确启动、运行与停车是系统安全、经济运行离心泵机组的正确启动、运行与停车是系统安全、经济运行的前题。的前题。v(1)启动前的准备工作启动前的准备工作 v 盘车盘车就是用手转动机组的联轴器,凭经验感觉其转动的就是用手转动机组的联轴器,凭经验感觉其转动的轻重是否均匀,有无异常声响。目的是为了检查泵及电动机轻重是否均匀,有无异常声响。目的是为了检查泵及电动机内有无不正常的现象,例如转动零件松脱后卡住、杂物堵塞、内有无不正常的现象,例如转动零件松脱后卡住、杂物堵塞、泵内结晶、填料过紧或过松等问题。泵内结晶、填料过紧或过松等问题。v 初次启动泵或初次启动泵或 电机大修后应检查电机转向。电机反转会导电
14、机大修后应检查电机转向。电机反转会导致泵流量、扬程等达不到要求,严重的会使叶轮松脱卡死,致泵流量、扬程等达不到要求,严重的会使叶轮松脱卡死,造成重大事故。试转向时不能开动电机带动泵空转,否则将造成重大事故。试转向时不能开动电机带动泵空转,否则将使泵因干摩擦而损坏零件使泵因干摩擦而损坏零件v检查检查一下各处螺栓连接的完好程度,检查润滑情况,润滑一下各处螺栓连接的完好程度,检查润滑情况,润滑油(脂)是否足够、干净,必要时进行补充或更换油(脂)是否足够、干净,必要时进行补充或更换v检查冷却填料函水封管、水冷机械轴封、平衡检查冷却填料函水封管、水冷机械轴封、平衡管或平衡盘的冷却管路通畅,填料函和机械密
15、封管或平衡盘的冷却管路通畅,填料函和机械密封的密封水压力流量达到规定要求。检查泵填料松的密封水压力流量达到规定要求。检查泵填料松紧是否适宜,在更换新填料后开泵必须联系钳工紧是否适宜,在更换新填料后开泵必须联系钳工在现场调试处理在现场调试处理v泵用机械密封应冲洗干净,特别是输送易结晶介泵用机械密封应冲洗干净,特别是输送易结晶介质的泵,再次启动前应将密封部位的结晶物彻底质的泵,再次启动前应将密封部位的结晶物彻底清理干净,以免损坏密封面清理干净,以免损坏密封面v灌泵排气灌泵排气启动前,全开离心泵入口切断阀,启动前,全开离心泵入口切断阀,向泵及吸水管中灌冲介质,打开泵排气阀进行排向泵及吸水管中灌冲介质
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