IS系列单级单吸离心泵介绍与原理

2017-11-07 01:47:03

南方泵业股份有限公司

  IS系列单级单吸离心泵(Centrifugal pump),由于设计原因,离心泵所用的滚动轴承用机油润滑,动密封泄漏十分严重,威胁设备的安全稳定(wěn dìng)运行,笔者在几年的工作中,对轴承箱密封进行多次的小改小革都取得了一定的效果。但泄漏问题(Emerson)没有彻底解决,后经过实践改机油润滑为润滑脂润滑,效果良好。
  单级离心泵滚动轴承的润滑主要是减小磨擦功耗,降低磨损(零部件失效的一种基本类型)率,同时还起到冷却、防尘、防锈以及吸振等作用。搞好设备(shèbèi)润滑是保证设备正常运转。减少设备磨损,防止设备事故,降低动力消耗,增加修理周期和使用寿命的有效措施。
  这类型号的水泵滚动轴承润滑是由30#(冬)或40#(夏)机械润滑油润滑。由于设计原因动密封泄漏非常严重,不但造成机油大量浪费,轴承烧坏,而且污染环境,不利于设备(shèbèi)的安全运行及文明生产。在几年的工作中,为了解决这一问题,多次进 行小改小革。
  1、润滑方式改造的历程
  1.1 毛毡密封改为单层骨架油封
  原轴承(bearing)箱密封是用毛毡密封。泄漏非常严重,每台泵耗油量约为300kg/a,造成大量机油浪费,地面上油渍污垢厚厚一层。
  为了改变这种漏油状况,改毛毡密封为骨架密封,方法如下:
  ①对轴承(bearing)箱的内外端盖进行加工,车出一个Φ65mm,深12mm的圆孔,适合放一个规格为45mm×60mm×12mm的骨架油封。南方泵业由此可见,若离心泵叶轮不断旋转,则可连续吸水、压水,水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述,离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下,将水提向高处的。
  ②将毛毡取掉,把骨架油封用锤子轻轻打进去,并正确安装。
  经过改造后,设备(shèbèi)运转正常,振动位移为0.04mm左右,轴承外测温度为50℃左右,每台泵年消耗机油仅需50kg左右。保持了泵房清洁卫生,杜绝了由于缺油造成轴承、轴损坏事故的发生,使设备运行完好。
  1.2 单层骨架油封改为双层骨架油封
  为了使泄漏量更加减少,根据轴承箱端盖的结构情况(Condition),又提出了改造方案,把轴承箱端盖内孔加工为Φ65mm通孔。将单层骨架油封改为双层骨架油封。
  试运行表明,这种方法对防止漏油在短期内是非常有效的。但连续运行6个月以后,由于骨架油封磨损(零部件失效的一种基本类型)又会增大泄漏量。
  2、骨架油封的缺陷
  将毛毡油封改为骨架油封,使用了4a,虽然效果较好,但是也有明显的缺陷。
  在实际工作中,因为骨架油封寿命较短,需要常常更换,在更换骨架油封时,需要将设备全部解体,一方面增加工人劳动强度,另一方面在设备解体检修过程中,有时会造成叶轮、轴承等零件的损坏,不符合设备经济(jīng jì)管理要求,但如果不换油封,造成泄漏,不利于密封,也直接影响(influence)轴承寿命。总之,实践证明:骨架油封没有彻底解决这种结构的轴承箱漏油问题(Emerson)。
  3、润滑脂代替润滑油(Lubricating oil)
  目前,又便宜又无泄漏的密封装置还没有,有的密封效果好,但价格昂贵,经济(jīng jì)上不可行。南方泵业开动前,先将泵和进水管灌满水,水泵运转后,在 叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下,叶轮流道里的水被甩向四周,压入蜗壳,叶轮入口形成真空,水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。经过调查研究,决定大胆试验——用润滑脂代替润滑油来润滑。
  3.1 改造方法
  考虑到泵轴功率只有18.5kw,流量只有200m3/h;泵转速为1450r/min,线速度为3.4m/s。从以上两点看,用润滑脂润滑是可行的。
  3.2 具体方法如下
  ①把油箱内的机油放掉,对轴承(bearing)箱进行清洗。
  ②把轴承箱两端的端盖及放油孔丝堵打开,以排除箱体内空气。
  ③用黄油枪把锂基脂由加油孔向轴承(bearing)箱内加注,加到润滑脂从两端盖及放油孔挤出,视为加满,并上紧轴承端盖及放油孔丝堵。用手盘车,使润滑脂在箱体内分布均匀。
  启动泵后,开出口阀门(功能:截止、导流、稳压、分流等),使泵在正常情况(Condition)下运行,监视泵两端轴承温度及油质情况。用红外线(Infrared)测温仪监测温度,数据如表1所示:
  表1 轴承(bearing)温度随运行时间的变化
运行时间/h
内侧轴承(bearing)温度/℃
外侧轴承温度/℃
室温/℃
0.17
40
41
35
0.33
42
44
35
0.50
44
47
35
0.67
47
50
35
0.83
49
53
35
1
50
54
35
2
50
54
35
10
50
53
34
240
45
50
32
720
44
49
31

  经改造后振动位移为0.04mm左右。杭州南方如安装过高,则不吸水;此外,由于山区比平原大气压力低,因此同一台水泵在山区,特别是在高山区安装时,其安装高度应降低,否则也不能吸上水来。
  润滑脂油质良好、无变化,水泵运转正常,从温度监测数据(data)和振动监测数据可以看出,用润滑脂代替润滑油是可行的,能在同类型泵上推广使用。
  3.3 润滑脂润滑效果
  润滑脂不易泄漏,有利于水泵轴承的润滑,确保水泵安全稳定运行,大大减少加油量和加油次数。南方泵业开动前,先将泵和进水管灌满水,水泵运转后,在 叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下,叶轮流道里的水被甩向四周,压入蜗壳,叶轮入口形成真空,水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。不但节油,而且降低工人的劳动强度。具体来说:
  ①节省油费用(expense)。南方泵业股份有限公司性能的技术参数有流量、吸程、 扬程、轴功率、水功率、效率等;根据不同的工作原理可分为 容积水泵、叶片泵等类型。 容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量; 叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有 离心泵、 轴流泵和 混流泵等类型。使用润滑油脂每台水泵消耗为9kg/a,费用为63元/a。而机油消耗量在骨架油封完好情况(Condition)下4kg/月,费用为200元/a。每台泵可节约137元/a,大大降低了润滑费用。
  ②减少检修费用。骨架油封平均寿命为4个月,为更换骨架油封,每年需解体检修3次左右,改为锂基脂润滑,减少人工费。材料费、机械费,并避免了在检修过程中造成设备零件的损坏。
  ③延长了设备(shèbèi)运行周期。从振动。温度等方面监测,使用润滑脂密封性能好,轴承运转良好,延长了轴承的使用寿命。
  ④改善了岗位环境。
  4、结语
  总之,用润滑脂代替机械润滑油,对这种转速低、流量不大的水泵是切实可行的,并且有着明显的经济效益、环境效益,是使设备经济合理运行的一项有效措施。