Istrošenost glavčine višestupanjske balansne pumpe: uzroci, simptomi i prevencija

Višestupanjske centrifugalne pumpe naširoko se upotrebljavaju u opskrbi visokotlačnom-vodom, napajanju kotlova, rudarstvu, proizvodnji električne energije, petrokemiji i industrijskim procesima. Budući da je nekoliko rotora raspoređeno u nizu, ove pumpe generiraju značajan aksijalni potisak tijekom rada.

Za kontrolu ovog potiska, mnoge višestupanjske pumpe koriste hidraulički sustav za uravnoteženje kao što jedisk za balansiranje, središte za balansiranje ili bubanj za balansiranje. Kada komponente ravnoteže rade ispravno, prekomjerno aksijalno pomicanje može se svesti na najmanju moguću mjeru i pumpa može održavati stabilan učinak.

Međutim, trošenje glavčine balansa ili njegove spojne komponente može smanjiti hidrauličku učinkovitost, povećati vibracije i na kraju dovesti do ozbiljnog oštećenja pumpe. Razumijevanje uzroka istrošenosti sustava ravnoteže stoga je važno za pouzdan rad.

 

 

1. Što je Balance Hub u višestupanjskoj pumpi?

Tijekom rada impeleri stvaraju hidrauličke 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 kako bi smanjio neto aksijalni potisak koji djeluje na rotor.

Glavčina za balansiranje normalno radi s malim, kontroliranim razmakom u odnosu na svoju spojnu komponentu. Taj je razmak važan i za hidrauličko balansiranje i za pouzdan rad.

Premalen razmak:rotirajuće i nepokretne komponente mogu doći u kontakt.

Preveliki razmak:povećava se unutarnje curenje i performanse balansiranja mogu se pogoršati.

Stoga sustav ravnoteže mora održavati ispravnu geometriju i zazor tijekom cijelog radnog vijeka pumpe.

 

2. Glavni uzroci istrošenosti glavčine Balance

Istrošenost glavčine Balance obično je rezultat nekoliko mehaničkih, hidrauličkih i radnih čimbenika, a ne jednog izoliranog problema.

2.1 Neispravno poravnanje vratila

Loše poravnanje između pumpe i pokretača može uzrokovati otklon osovine, pomicanje rotora i neravnomjeran razmak oko uređaja za balansiranje.

To može dovesti do lokalnog kontakta i neravnomjernog trošenja.

Moguće indikacije uključuju:

Neravnomjerni tragovi istrošenosti

Povećana vibracija

Abnormalno aksijalno kretanje

Ponovljeni problemi s brtvom ili ležajem

Precizno poravnanje vratila posebno je važno za višestupanjske-brzine i visoko{1}}tlačne pumpe.

 

2.2 Pretjeran ili nestabilan aksijalni potisak

Aksijalni potisak višestupanjske pumpe mijenja se s hidrauličkim radnim uvjetima.

Rad znatno udaljeniji od projektirane točke, prekomjerni protok, unutarnje trošenje ili promjene u raspodjeli tlaka stupnja mogu utjecati na aksijalnu silu koja djeluje na rotor.

Ako je sustav za uravnoteženje potreban za kompenzaciju nenormalnih uvjeta potiska tijekom dugih razdoblja, trošenje se može ubrzati.

Crpka stoga treba raditi unutar preporučenog radnog raspona proizvođača.

 

2.3 Netočno uklanjanje ravnoteže

Ravnotežni razmak jedna je od najkritičnijih dimenzija u sustavu uravnoteženja.

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

Tijekom remonta, zazor treba mjeriti, a ne vizualno procijeniti i usporediti ga s ograničenjima koja je naveo proizvođač.

 

2.4 Abrazivna ili onečišćena voda

Čvrste čestice mogu znatno ubrzati trošenje hidrauličkih komponenti-malog zazora.

Potencijalni zagađivači uključuju:

Pijesak

Skala

Čestice hrđe

Ostaci od zavarivanja

Ostale suspendirane tvari

Čestice koje ulaze u ravnotežni zazor mogu uzrokovati abrazivno trošenje i povećati radni zazor.

Za napojnu vodu za kotlove i druge kritične primjene važno je održavanje odgovarajuće kvalitete vode i sprječavanje kontaminacije tijekom instalacije i rada.

 

2.5 Korozija i kompatibilnost materijala

Glavčina vage koja radi u korozivnom mediju može pretrpjeti oštećenje površine, udubljenja ili gubitak točnosti dimenzija.

Pri odabiru materijala stoga treba uzeti u obzir:

Sastav tekućine

Temperatura

Pritisak

Karakteristike korozije

Uvjeti erozije

Korištenje 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.

Mogući uzroci uključuju:

Neuravnoteženost rotora

Istrošenost ležajeva

Neusklađenost spojnice

Kavitacija

Naprezanje cijevi

Problemi s temeljima

Rad izvan preporučenog raspona

Ako se pretjerana vibracija nastavi, komponente vage mogu doživjeti ponovljeni kontakt ili abnormalno opterećenje, ubrzavajući trošenje.

 

2.7 Problemi s ravnotežom ili protokom ispiranja

Neki modeli višestupanjskih crpki zahtijevaju odgovarajuću ravnotežu-vode ili sustava za ispiranje.

Blokirani prolazi, nedovoljan protok, neodgovarajući tlak ili kontaminirana voda za ispiranje mogu utjecati na hidrauličke uvjete oko uređaja za balansiranje.

To može rezultirati:

Povećano curenje

Loše performanse balansiranja

Lokalno pregrijavanje

Ubrzano trošenje

Sustav ravnoteže i ispiranja stoga treba pregledati tijekom rutinskog održavanja.

 

3. Uobičajeni simptomi istrošenosti glavčine Balance

Problemi sa sustavom ravnoteže ne pojavljuju se uvijek iznenada. Nekoliko operativnih promjena može pružiti rana upozorenja.

Povećano aksijalno kretanje

Abnormalni aksijalni pomak rotora ili osovine može ukazivati ​​na promjene u sustavu za uravnoteženje ili povećani aksijalni potisak.

Povećana vibracija

Istrošenost sustava za ravnotežu može pridonijeti vibracijama, posebno u kombinaciji s problemima rotora, ležaja ili poravnanja.

Smanjena visina pumpe ili protok

Kako se ravnotežni zazor povećava, unutarnje curenje se može povećati i hidraulička izvedba može postupno pogoršati.

Povećana potrošnja energije

Smanjena hidraulička učinkovitost ili promjena uvjeta rada mogu rezultirati većom strujom motora ili potrošnjom energije.

Nenormalna buka ili temperatura

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

Ove simptome treba procijeniti zajedno, a ne pripisati samo središtu ravnoteže.

 

4. Kako pregledati istrošenu glavčinu ravnoteže

Ako se sumnja na istrošenost glavčine balansa, preporučuje se sustavni pregled.

Korak 1: Pregledajte podatke o radu

Usporedi trenutno:

Protok

glava

Pritisak

Struja motora

Vibracija

Aksijalni pomak

s povijesnim podacima o radu.

Korak 2: Provjerite poravnanje pumpe i pokretača

Provjerite poravnanje-motora pumpe i pregledajte spojku, temelj i cjevovod zbog uvjeta koji mogu uzrokovati pomicanje vratila.

Korak 3: Pregledajte komponente ravnoteže

Tijekom remonta provjerite:

Uravnotežite površinu glavčine

Komponenta parenja

Radni prostor

Erozija

korozija

Neravnomjerno trošenje

Oznake bodovanja ili kontakta

Korak 4: Provjerite hidrauličke prolaze

Provjerite ima li začepljenja, naslaga ili abnormalnog curenja u balansu i kanalima za ispiranje.

Korak 5: Identificirajte glavni uzrok

Nemojte jednostavno zamijeniti istrošenu komponentu. Odredite je li temeljni problem povezan s poravnanjem, kvalitetom vode, hidrauličkim radom, vibracijama, razmakom ili nekim drugim uvjetom.

 

5. Kako spriječiti trošenje glavčine Balance

Pouzdan sustav ravnoteže zahtijeva pravilan dizajn, proizvodnju, ugradnju, rad i održavanje.

Pravilan odabir pumpe

Odaberite pumpu prema zahtjevima:

Brzina protoka

glava

Svojstva tekućine

Temperatura

Pritisak

Radni raspon

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

Precizna proizvodnja i montaža

Glavčina ravnoteže, spojne komponente, osovina i srodni dijelovi zahtijevaju preciznu strojnu obradu i ispravne zazore za montažu.

Ispravna instalacija

Osigurati:

Precizno poravnanje-motora pumpe

Stabilan temelj

Ispravno pozicioniranje osovine

Ispravna potpora cijevi

Očistite hidrauličke prolaze

Stabilan rad

Izbjegavati:

Dugotrajni-rad izvan preporučenog raspona

Kavitacija

Pretjerane vibracije

Česta nepotrebna paljenja i zaustavljanja

Kontaminirana pogonska tekućina

Preventivno održavanje

Redovito pratite:

Vibracija

Aksijalno kretanje

Visina pumpe i protok

Struja motora

Stanje ležaja

Klirens ravnoteže

Ravnoteža ili protok ispiranja

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

 

5. Kako spriječiti trošenje glavčine Balance

Pouzdan sustav ravnoteže zahtijeva pravilan dizajn, proizvodnju, ugradnju, rad i održavanje.

Pravilan odabir pumpe

Odaberite pumpu prema zahtjevima:

Brzina protoka

glava

Svojstva tekućine

Temperatura

Pritisak

Radni raspon

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

Precizna proizvodnja i montaža

Glavčina ravnoteže, spojne komponente, osovina i srodni dijelovi zahtijevaju preciznu strojnu obradu i ispravne zazore za montažu.

Ispravna instalacija

Osigurati:

Precizno poravnanje-motora pumpe

Stabilan temelj

Ispravno pozicioniranje osovine

Ispravna potpora cijevi

Očistite hidrauličke prolaze

Stabilan rad

Izbjegavati:

Dugotrajni-rad izvan preporučenog raspona

Kavitacija

Pretjerane vibracije

Česta nepotrebna paljenja i zaustavljanja

Kontaminirana pogonska tekućina

Preventivno održavanje

Redovito pratite:

Vibracija

Aksijalno kretanje

Visina pumpe i protok

Struja motora

Stanje ležaja

Klirens ravnoteže

Ravnoteža ili protok ispiranja

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

 

Istrošenost glavčine ravnoteže važan je problem održavanja za višestupanjske centrifugalne crpke, posebno u primjenama s visokim-tlakom i kontinuiranim-radom.

Glavni uzroci mogu uključivatinetočno poravnanje, pretjerani aksijalni potisak, neodgovarajući razmak, kontaminirane ili korozivne tekućine, prekomjerne vibracije i problemi s ravnotežom ili protokom ispiranja.

Najučinkovitije rješenje nije samo zamijeniti istrošenu glavčinu balansa. Glavni uzrok treba identificirati i ispraviti kako bi se spriječio ponovni kvar.

Pravilnim odabirom crpke, preciznom proizvodnjom i montažom, ispravnom instalacijom, stabilnim radom i redovitim praćenjem stanja, životni vijek balansnog sustava i ukupne višestupanjske pumpe može se značajno poboljšati.