泵的9次校准中心在哪里以及循环水泵叶轮汽蚀原因分析

2021-03-17

      在现场,发现很多泵的问题在于没有校准中心,所以,故障的问题并不在于泵的本身。

     随着报警频率上升,对一些认为已经很好地将泵与驱动装置对准,在开机前不需要再进行调校的终端用户进行查询后了解到,这些用户一般是直接插上电源,开车。后来,当泵出现代价高昂的问题,向他们指出这是因为对准不良造成的时,终端用户会问 “为什么不是在出厂前就对准好呢?”

泵在出厂前中心确实是对准的,尽管不是那么准确,但此后驱动电机会因为各种原因而移位。

所以,我们强烈建议在泵的使用过程中,至少要调整泵的中心位置7~9次, 其中4次甚至应在开机前完成。在顶尖设施中工作并且所负责的设备高度可靠、故障间隔时间长(MTBF)的旋转设备专家和工程师对此深表赞同。

本文并不侧重于指导用户逐步完成准确的对中心,因为市面上有很多这类方法,而是侧重于告诉并说服人们,首先, 在整个安装过程中,应该多次校中心;其次,则强调了这样做的重要性。

为什么要花费时间进行校中心

看一下为什么要进行校中心的所有原因,会发现列表中的因素主要有:缩短机械密封、轴承和联轴器寿命;泵过早磨损;不可接受的振动;轴故障、噪音、效率低下以及相关的额外功率成本等。

本文对所有这些问题进行了说明, 包括昂贵的非计划停机时间。所有这些会转化为相当于总成本的底线。

如果不能正确地将驱动装置与泵对中心,则需要在拥有和使用已经被缩短了寿命的泵的期间支付更多的费用。市场经常将此问题称为TCO,也称为总拥有成本。

1 水泵的汽蚀现象与危害
 
1.1 汽蚀形成的过程和表现
 
离心泵叶轮入口处是泵内压力最低的地方,当此处的压力等于或低于工作温度下被输出液体的饱和蒸汽压时,液体就会沸腾汽化,产生大量汽泡。同时原来溶于液体中的气体也将析出。这些汽泡随液体流到叶轮内压力较高处重新凝结,在凝结过程中,由于体积急剧缩小,四周的液体以极大的速度冲向这个凝结空间,使泵内造成冲击振动和噪音。在压力很大(可达到10~100MPa),频率很高的液体质点连续冲击下,金属表面逐渐因疲劳而破坏,这种破坏称为剥蚀。
 
P4201循环水泵叶轮的汽蚀主要集中在叶片入口部位,汽蚀形状呈现连续分布的坑状,且有密集的蜂窝状,有的部位已被破坏穿孔甚至缺失,叶轮报废只能更换。
 
1.2 汽蚀的危害
 
汽蚀会改变泵内水流状态,造成流动阻力增加,产生噪音和振动,缩短叶轮使用寿命,而且会使泵的性能下降。
 
1.2.1 产生噪声和振动
 
泵发生汽蚀时,大量汽泡在高压区连续发生骤然破裂,微细射流的高速冲击形成了噪声,汽泡破裂时的冲击力将使泵组产生很大振动。而P4201这台循环泵在2008年6月至11月的试车过程及往后的运行中,噪声极大,振动一直超标,虽然经过多次检修。一直未得到改善。
 
1.2.2 对流道的材料造成破坏
 
当汽泡随液体流到叶轮内压力较高处时,汽泡受压后内部压强升高,破碎时形成微细射流(速度可达130m/s,压强可达100MPa)。流道金属表面在高频高压的微细射流作用下,发生疲劳破坏,严重时呈现蜂窝状的空洞。另外,微细射流造成的冲击还会形成200℃以上的高温,使流道金属出现电解现象而产生强烈的化学腐蚀。