Istrošenost glavčine višestepene pumpe za balansiranje: uzroci, simptomi i prevencija

Višestepene centrifugalne pumpe se široko koriste u -opskrbi vodom pod visokim pritiskom, napajanju kotlova, rudarstvu, proizvodnji električne energije, petrohemijskim i industrijskim procesima. Budući da je nekoliko impelera raspoređeno u seriji, ove pumpe stvaraju značajan aksijalni potisak tokom rada.

Za kontrolu ovog potiska, mnoge višestepene pumpe koriste hidraulički balansni sistem kao što jebalansni disk, balansna glavčina ili balansni bubanj. Kada komponente ravnoteže rade ispravno, prekomjerno aksijalno pomicanje se može svesti na minimum i pumpa može održavati stabilne performanse.

Međutim, habanje glavčine balansa ili njene komponente za spajanje može smanjiti hidrauličku efikasnost, povećati vibracije i na kraju dovesti do ozbiljnog oštećenja pumpe. Razumijevanje uzroka habanja balansnog sistema je stoga važno za pouzdan rad.

 

 

1. Šta je balansno čvorište u višestepenoj pumpi?

Tokom rada, impeleri stvaraju hidraulične sile u aksijalnom smjeru. Kako se broj stupnjeva i radni tlak povećavaju, rezultirajući aksijalni potisak može postati značajan.

Uređaj za balansiranje stvara suprotnu hidrauličku silu da smanji neto aksijalni potisak koji djeluje na rotor.

Balansna glavčina normalno radi s malim, kontroliranim zazorom u odnosu na njegovu komponentu koja se spaja. Ovaj razmak je važan i za hidrauličko balansiranje i za pouzdan rad.

Zazor premali:rotirajuće i stacionarne komponente mogu doći u kontakt jedna s drugom.

Razmak prevelik:unutrašnje curenje se povećava i performanse balansiranja se mogu pogoršati.

Zbog toga sistem ravnoteže mora održavati ispravnu geometriju i zazor tokom cijelog radnog vijeka pumpe.

 

2. Glavni uzroci habanja glavčine balansa

Habanje glavčine balansa je obično rezultat nekoliko mehaničkih, hidrauličkih i radnih faktora, a ne jednog izoliranog problema.

2.1 Neispravno poravnanje osovine

Loše poravnanje između pumpe i pogona može uzrokovati otklon osovine, kretanje rotora i neravnomjeran zazor oko uređaja za balansiranje.

To može dovesti do lokaliziranog kontakta i neravnomjernog trošenja.

Moguće indikacije uključuju:

Neravnomerni tragovi habanja

Pojačane vibracije

Abnormalno aksijalno kretanje

Ponovljeni problemi sa zaptivkama ili ležajevima

Precizno poravnanje osovine je posebno važno za višestepene pumpe-brzine i visokog{1}}pritiska.

 

2.2 Prekomjeran ili nestabilan aksijalni potisak

Aksijalni potisak višestepene pumpe menja se sa hidrauličkim radnim uslovima.

Rad znatno udaljen od projektne tačke, prekomjeran protok, unutrašnje habanje ili promjene u distribuciji tlaka u stupnju mogu utjecati na aksijalnu silu koja djeluje na rotor.

Ako je sistem za balansiranje potreban da kompenzira nenormalne uslove potiska tokom dugog perioda, habanje se može ubrzati.

Pumpa stoga treba da radi u okviru preporučenog radnog opsega proizvođača.

 

2.3 Pogrešna ravnoteža

Zazor ravnoteže je jedna od najkritičnijih dimenzija u sistemu balansiranja.

Ako je zazor premali, može doći do kontakta između rotirajućih i nepokretnih komponenti. Ako postane pretjerano zbog trošenja, više vode može procuriti kroz komoru za balansiranje i učinak hidrauličkog balansiranja može se smanjiti.

Tokom remonta, zazor bi trebao biti izmjeren, a ne vizualno procijenjen i upoređivan sa ograničenjima koje je odredio proizvođač.

 

2.4 Abrazivna ili kontaminirana voda

Čvrste čestice mogu značajno ubrzati habanje hidrauličkih komponenti sa malim-zazorom.

Potencijalni zagađivači uključuju:

Pijesak

Scale

Čestice rđe

Ostaci od zavarivanja

Ostale suspendovane čvrste materije

Čestice koje ulaze u balansni zazor mogu uzrokovati abrazivno habanje i povećati radni zazor.

Za napojnu vodu za kotlove i druge kritične aplikacije, održavanje odgovarajućeg kvaliteta vode i sprečavanje kontaminacije tokom instalacije i rada su važni.

 

2.5 Korozija i kompatibilnost materijala

Glava ravnoteže koja radi u korozivnom mediju može pretrpjeti površinsko oštećenje, udubljenje ili gubitak točnosti dimenzija.

Odabir materijala stoga treba uzeti u obzir:

Sastav tečnosti

Temperatura

Pritisak

Karakteristike korozije

Uslovi erozije

Upotreba materijala koji nije prikladan za primjenu može značajno smanjiti vijek trajanja komponente.

 

2.6 Prekomjerne vibracije pumpe

Vibracije mogu povećati relativno kretanje između rotora i nepokretnih komponenti.

Potencijalni uzroci uključuju:

Neravnoteža rotora

Habanje ležajeva

Neusklađenost spojnice

Kavitacija

Naprezanje cijevi

Problemi sa temeljima

Rad izvan preporučenog opsega

Ako se prekomjerne vibracije nastave, komponente balansa mogu doživjeti ponovljeni kontakt ili nenormalno opterećenje, što ubrzava habanje.

 

2.7 Problemi sa balansom ili protokom ispiranja

Neki dizajni višestepenih pumpi zahtijevaju odgovarajući raspored{0}}vode ili ispiranja.

Blokirani prolazi, nedovoljan protok, nepravilan pritisak ili kontaminirana voda za ispiranje mogu uticati na hidraulične uslove oko uređaja za balansiranje.

Ovo može rezultirati:

Povećano curenje

Loše performanse balansiranja

Lokalno pregrijavanje

Ubrzano trošenje

Zbog toga je potrebno pregledati balans i sistem za ispiranje tokom redovnog održavanja.

 

3. Uobičajeni simptomi habanja balansne glavčine

Problemi sa balansnim sistemom se ne pojavljuju uvijek iznenada. Nekoliko operativnih promjena može pružiti rana upozorenja.

Povećano aksijalno kretanje

Nenormalan aksijalni pomak rotora ili osovine može ukazivati ​​na promjene u sistemu balansiranja ili povećan aksijalni potisak.

Povećana vibracija

Habanje sistema ravnoteže može doprinijeti vibracijama, posebno kada je u kombinaciji s problemima rotora, ležaja ili poravnanja.

Smanjena visina pumpe ili protok

Kako se zazor ravnoteže povećava, unutrašnje curenje se može povećati i hidraulične performanse se mogu postepeno pogoršavati.

Povećana potrošnja energije

Smanjena hidraulička efikasnost ili promjena radnih uvjeta mogu rezultirati većom strujom motora ili potrošnjom energije.

Nenormalna buka ili temperatura

Neuobičajena mehanička buka, promjene temperature ležaja ili lokalizirano zagrijavanje mogu ukazivati ​​na unutrašnji kontakt ili druge mehaničke probleme.

Ove simptome treba procijeniti zajedno, umjesto da se pripisuju samo čvorištu ravnoteže.

 

4. Kako pregledati istrošenu glavčinu balansa

Kada se sumnja na habanje glavčine balansa, preporučuje se sistematska kontrola.

Korak 1: Pregledajte operativne podatke

Uporedi trenutno:

Protok

Glava

Pritisak

Struja motora

Vibracije

Aksijalni pomak

sa istorijskim operativnim podacima.

Korak 2: Provjerite poravnavanje pumpe i drajvera

Provjerite poravnavanje{0}}motora pumpe i pregledajte spojnicu, temelj i cjevovod da li postoje uslovi koji mogu uzrokovati pomicanje osovine.

Korak 3: Pregledajte komponente balansa

Tokom remonta provjerite:

Uravnotežite površinu glavčine

Komponenta za parenje

Radna dozvola

Erozija

Korozija

Neravnomjerno trošenje

Bodovanje ili kontakt oznake

Korak 4: Provjerite hidraulične prolaze

Pregledajte ravnotežu i prolaze za ispiranje da li postoje začepljenja, naslage ili abnormalno curenje.

Korak 5: Identifikujte osnovni uzrok

Nemojte jednostavno zamijeniti istrošenu komponentu. Odredite da li je osnovni problem povezan sa poravnanjem, kvalitetom vode, hidrauličkim radom, vibracijama, zazorom ili drugim stanjem.

 

5. Kako spriječiti habanje Balance Hub

Pouzdan sistem ravnoteže zahteva pravilan dizajn, proizvodnju, instalaciju, rad i održavanje.

Odgovarajući izbor pumpe

Odaberite pumpu prema potrebi:

Brzina protoka

Glava

Svojstva fluida

Temperatura

Pritisak

Radni opseg

Izbjegavajte nepotrebno predimenzioniranje koje može prisiliti pumpu da radi daleko od svog željenog raspona.

Precizna proizvodnja i montaža

Glačina za ravnotežu, spojne komponente, osovina i povezani dijelovi zahtijevaju preciznu obradu i ispravne zazore pri montaži.

Ispravna instalacija

Osigurajte:

Precizno poravnanje{0}}motora pumpe

Stabilan temelj

Pravilno pozicioniranje osovine

Ispravan nosač cijevi

Očistite hidraulične prolaze

Stabilan rad

Izbjegavajte:

Dugotrajni{0}}rad izvan preporučenog opsega

Kavitacija

Pretjerane vibracije

Česta nepotrebna pokretanja i zaustavljanja

Kontaminirana radna tečnost

Preventivno održavanje

Redovno prati:

Vibracije

Aksijalno kretanje

Glava pumpe i protok

Struja motora

Stanje ležaja

Balansni klirens

Balansiranje ili protok ispiranja

Praćenje trenda može pomoći u identifikaciji pogoršanja prije nego što dođe do većeg kvara.

 

5. Kako spriječiti habanje Balance Hub

Pouzdan sistem ravnoteže zahteva pravilan dizajn, proizvodnju, instalaciju, rad i održavanje.

Odgovarajući izbor pumpe

Odaberite pumpu prema potrebi:

Brzina protoka

Glava

Svojstva fluida

Temperatura

Pritisak

Radni opseg

Izbjegavajte nepotrebno predimenzioniranje koje može prisiliti pumpu da radi daleko od svog željenog raspona.

Precizna proizvodnja i montaža

Glačina za ravnotežu, spojne komponente, osovina i povezani dijelovi zahtijevaju preciznu obradu i ispravne zazore pri montaži.

Ispravna instalacija

Osigurajte:

Precizno poravnanje{0}}motora pumpe

Stabilan temelj

Pravilno pozicioniranje osovine

Ispravan nosač cijevi

Očistite hidraulične prolaze

Stabilan rad

Izbjegavajte:

Dugotrajni{0}}rad izvan preporučenog opsega

Kavitacija

Pretjerane vibracije

Česta nepotrebna pokretanja i zaustavljanja

Kontaminirana radna tečnost

Preventivno održavanje

Redovno prati:

Vibracije

Aksijalno kretanje

Glava pumpe i protok

Struja motora

Stanje ležaja

Balansni klirens

Balansiranje ili protok ispiranja

Praćenje trenda može pomoći u identifikaciji pogoršanja prije nego što dođe do većeg kvara.

 

Habanje glavčine ravnoteže je važna briga za održavanje višestepenih centrifugalnih pumpi, posebno u aplikacijama visokog{0}}pritiska i kontinuiranog{1}}radnja.

Glavni uzroci mogu uključivatineispravno poravnanje, prekomjeran aksijalni potisak, nepravilan zazor, kontaminirane ili korozivne tekućine, pretjerane vibracije i problemi s ravnotežom ili protokom ispiranja.

Najefikasnije rješenje nije jednostavno zamijeniti istrošenu glavčinu balansa. Osnovni uzrok treba identificirati i ispraviti kako bi se spriječio ponovni kvar.

Pravilnim odabirom pumpe, preciznom proizvodnjom i montažom, pravilnom instalacijom, stabilnim radom i redovnim praćenjem stanja, vijek trajanja balansnog sistema i cjelokupne višestepene pumpe može se značajno poboljšati.