Вишестепено хабање главчине баланса пумпе: узроци, симптоми и превенција

Вишестепене центрифугалне пумпе се широко користе у -снабдевању водом под високим притиском, напајању котлова, рударству, производњи електричне енергије, петрохемијским и индустријским процесима. Пошто је неколико радних кола распоређено у серији, ове пумпе стварају значајан аксијални потисак током рада.

За контролу овог потиска, многе вишестепене пумпе користе хидраулички балансни систем као што јебалансни диск, балансна главчина или балансни бубањ. Када компоненте баланса раде исправно, прекомерно аксијално померање се може свести на минимум и пумпа може да одржи стабилне перформансе.

Међутим, хабање главчине баланса или њене компоненте за спајање може смањити хидрауличку ефикасност, повећати вибрације и на крају довести до озбиљног оштећења пумпе. Разумевање узрока хабања система баланса је стога важно за поуздан рад.

 

 

1. Шта је балансно чвориште у вишестепеној пумпи?

Током рада, импелери стварају хидрауличне силе у аксијалном правцу. Како се број степени и радни притисак повећавају, резултујући аксијални потисак може постати значајан.

Уређај за балансирање генерише супротну хидрауличку силу да смањи нето аксијални потисак који делује на ротор.

Балансна главчина нормално ради са малим, контролисаним зазором у односу на његову компоненту за спајање. Овај зазор је важан и за хидраулично балансирање и за поуздан рад.

Зазор премали:ротирајуће и стационарне компоненте могу да додирују једна другу.

Размак је превелик:унутрашње цурење се повећава и перформансе балансирања могу да се погоршају.

Због тога систем баланса мора одржавати исправну геометрију и зазор током радног века пумпе.

 

2. Главни узроци хабања главчине баланса

Хабање главчине баланса је обично резултат неколико механичких, хидрауличких и радних фактора, а не једног изолованог проблема.

2.1 Неправилно поравнање осовине

Лоше поравнање између пумпе и погона може проузроковати отклон осовине, кретање ротора и неуједначен зазор око уређаја за балансирање.

То може довести до локализованог контакта и неравномерног хабања.

Могуће индикације укључују:

Неравномерни трагови хабања

Повећана вибрација

Абнормално аксијално кретање

Поновљени проблеми са заптивкама или лежајевима

Прецизно поравнање вратила је посебно важно за вишестепене пумпе{0}}брзине и високог{1}}притиска.

 

2.2 Претерани или нестабилни аксијални потисак

Аксијални потисак вишестепене пумпе мења се са хидрауличким радним условима.

Рад значајно удаљен од пројектоване тачке, прекомерни проток, унутрашње хабање или промене у дистрибуцији притиска у степену могу утицати на аксијалну силу која делује на ротор.

Ако је систем за балансирање потребан да компензује абнормалне услове потиска током дужег периода, хабање се може убрзати.

Пумпа стога треба да ради у оквиру препорученог радног опсега произвођача.

 

2.3 Нетачно поравнање баланса

Зазор равнотеже је једна од најкритичнијих димензија у систему балансирања.

Ако је зазор премали, може доћи до контакта између ротирајућих и непокретних компоненти. Ако због хабања постане прекомерно, више воде може да процури кроз балансну комору и ефекат хидрауличног балансирања може да се смањи.

Током ремонта, клиренс треба да се мери пре него да се процењује визуелно и упореди са ограничењима које је одредио произвођач.

 

2.4 Абразивна или контаминирана вода

Чврсте честице могу значајно да убрзају хабање хидрауличких компоненти са малим{0}}зазором.

Потенцијални загађивачи укључују:

Песак

Скала

Честице рђе

Остаци заваривања

Остале суспендоване материје

Честице које улазе у балансни зазор могу изазвати абразивно хабање и повећати зазор.

За напојну воду за котлове и друге критичне апликације, одржавање одговарајућег квалитета воде и спречавање контаминације током инсталације и рада су важни.

 

2.5 Корозија и компатибилност материјала

Глава за равнотежу која ради у корозивном медијуму може да претрпи оштећење површине, удубљења или губитак тачности димензија.

Стога, одабир материјала треба узети у обзир:

Састав течности

Температура

Притисак

Карактеристике корозије

Услови ерозије

Коришћење материјала који није погодан за примену може значајно смањити животни век компоненти.

 

2.6 Прекомерне вибрације пумпе

Вибрације могу повећати релативно кретање између ротора и стационарних компоненти.

Потенцијални узроци укључују:

Неравнотежа ротора

Хабање лежајева

Неусклађеност спојнице

Кавитација

Напрезање цеви

Проблеми са основама

Рад ван препорученог опсега

Ако се прекомерне вибрације наставе, компоненте баланса могу доживети поновљени контакт или ненормално оптерећење, што убрзава хабање.

 

2.7 Проблеми са балансом или протоком испирања

Неки дизајни вишестепених пумпи захтевају одговарајући распоред{0}}воде или испирања.

Блокирани пролази, недовољан проток, нетачан притисак или контаминирана вода за испирање могу утицати на хидрауличне услове око уређаја за балансирање.

Ово може довести до:

Повећано цурење

Лоше перформансе балансирања

Локално прегревање

Убрзано хабање

Систем балансирања и испирања стога треба прегледати током редовног одржавања.

 

3. Уобичајени симптоми хабања балансне главчине

Проблеми са балансним системом се не појављују увек изненада. Неколико оперативних промена може пружити рана упозорења.

Повећано аксијално кретање

Ненормално аксијално померање ротора или осовине може указивати на промене у систему балансирања или повећан аксијални потисак.

Повећана вибрација

Хабање система за балансирање може допринети вибрацијама, посебно када се комбинује са проблемима ротора, лежаја или поравнања.

Смањена глава или проток пумпе

Како се зазор равнотеже повећава, унутрашње цурење се може повећати и хидрауличне перформансе могу постепено да се погоршавају.

Повећана потрошња енергије

Смањена хидраулична ефикасност или промена услова рада могу довести до веће струје мотора или потрошње енергије.

Ненормална бука или температура

Неуобичајена механичка бука, промене температуре лежаја или локализовано загревање могу указивати на унутрашњи контакт или друге механичке проблеме.

Ове симптоме треба процењивати заједно, а не приписивати само чворишту равнотеже.

 

4. Како прегледати истрошену главчину баланса

Када се сумња на хабање главчине баланса, препоручује се систематска провера.

Корак 1: Прегледајте оперативне податке

Упоредите тренутно:

Флов

Глава

Притисак

Струја мотора

Вибрације

Аксијално померање

са историјским оперативним подацима.

Корак 2: Проверите поравнање пумпе и драјвера

Проверите поравнање{0}}мотора пумпе и проверите спојницу, основу и цевовод да ли постоје услови који могу изазвати померање вратила.

Корак 3: Прегледајте компоненте баланса

Током ремонта проверите:

Уравнотежите површину главчине

Компонента парења

Радни простор

Ерозија

Корозија

Неравномерно хабање

Бодовање или контакт ознаке

Корак 4: Проверите хидрауличне пролазе

Прегледајте равнотежу и пролазе за испирање да ли постоје блокаде, наслаге или абнормално цурење.

Корак 5: Идентификујте основни узрок

Немојте једноставно заменити истрошену компоненту. Одредите да ли је основни проблем повезан са поравнањем, квалитетом воде, хидрауличким радом, вибрацијама, зазором или другим стањем.

 

5. Како спречити хабање главчине за балансирање

Поуздан систем баланса захтева правилан дизајн, производњу, инсталацију, рад и одржавање.

Одговарајући избор пумпе

Изаберите пумпу према потреби:

Брзина протока

Глава

Својства течности

Температура

Притисак

Радни опсег

Избегавајте непотребно превелике димензије које могу приморати пумпу да ради далеко од свог жељеног опсега.

Прецизна производња и монтажа

Глава за балансирање, спојне компоненте, осовина и повезани делови захтевају прецизну машинску обраду и исправне зазоре при монтажи.

Исправна инсталација

Уверите се:

Прецизно поравнање{0}}мотора пумпе

Стабилна основа

Правилно позиционирање осовине

Исправан ослонац цевовода

Очистите хидрауличне пролазе

Стабилан рад

Избегавајте:

Дуготрајан{0}}рад ван препорученог опсега

Кавитација

Прекомерна вибрација

Честа непотребна стартовања и заустављања

Контаминирана радна течност

Превентивно одржавање

Редовно надгледајте:

Вибрације

Аксијално кретање

Глава пумпе и проток

Струја мотора

Стање лежаја

Клиренс баланса

Проток за балансирање или испирање

Праћење тренда може помоћи у идентификацији погоршања пре него што дође до великог квара.

 

5. Како спречити хабање главчине за балансирање

Поуздан систем баланса захтева правилан дизајн, производњу, инсталацију, рад и одржавање.

Одговарајући избор пумпе

Изаберите пумпу према потреби:

Брзина протока

Глава

Својства течности

Температура

Притисак

Радни опсег

Избегавајте непотребно превелике димензије које могу приморати пумпу да ради далеко од свог жељеног опсега.

Прецизна производња и монтажа

Глава за балансирање, спојне компоненте, осовина и повезани делови захтевају прецизну машинску обраду и исправне зазоре при монтажи.

Исправна инсталација

Уверите се:

Прецизно поравнање{0}}мотора пумпе

Стабилна основа

Правилно позиционирање осовине

Исправан ослонац цевовода

Очистите хидрауличне пролазе

Стабилан рад

Избегавајте:

Дуготрајан{0}}рад ван препорученог опсега

Кавитација

Прекомерна вибрација

Честа непотребна стартовања и заустављања

Контаминирана радна течност

Превентивно одржавање

Редовно надгледајте:

Вибрације

Аксијално кретање

Глава пумпе и проток

Струја мотора

Стање лежаја

Клиренс баланса

Проток за балансирање или испирање

Праћење тренда може помоћи у идентификацији погоршања пре него што дође до великог квара.

 

Хабање главчине баланса је важна брига за одржавање вишестепених центрифугалних пумпи, посебно у апликацијама високог{0}}притиска и непрекидног-радња.

Главни узроци могу укључиватинетачно поравнање, превелики аксијални потисак, неправилан зазор, контаминиране или корозивне течности, прекомерне вибрације и проблеми са балансом или протоком испирања.

Најефикасније решење није само замена истрошеног балансног чворишта. Основни узрок треба идентификовати и исправити како би се спречио поновни квар.

Уз правилан избор пумпе, тачну производњу и монтажу, правилну инсталацију, стабилан рад и редовно праћење стања, радни век система за баланс и укупне вишестепене пумпе може се значајно побољшати.