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KRACHT KF系列泵密封失效的分析方法

利用離心力輸水的想法最早出在列奧納多·達(dá)芬奇所作的草圖中。1689年，法國(guó)物理學(xué)家帕潘發(fā)明了四葉片葉輪的蝸殼離心泵。但更接近于現(xiàn)代離心泵的，則是1818年在美國(guó)出現(xiàn)的具有徑向直葉片、半開(kāi)式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵。1851～1875年，帶有導(dǎo)葉的多級(jí)離心泵相繼被發(fā)明，使得發(fā)展高揚(yáng)程離心泵成為可能。
盡管早在1754年，瑞士數(shù)學(xué)家歐拉就提出了葉輪式水力機(jī)械的基本方程式，奠定了離心泵設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，但直到19世紀(jì)末，高速電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使離心泵獲得理想動(dòng)力源之后，它的*性才得以充分發(fā)揮。在英國(guó)的雷諾和德國(guó)的普夫萊德雷爾等許多學(xué)者的理論研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，離心泵的效率大大提高，它的性能范圍和使用領(lǐng)域也日益擴(kuò)大，已成為現(xiàn)代應(yīng)用產(chǎn)量最大的泵。
1．離心泵的選擇及安裝　離心泵應(yīng)該按照所輸送的液體進(jìn)行選擇，并校核需要的性能，分析抽吸，排出條件，是間歇運(yùn)行還是連續(xù)運(yùn)行等。離心泵通常應(yīng)在或接近制造廠(chǎng)家設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力和流量條件下運(yùn)行。泵安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下復(fù)查：
①基礎(chǔ)的尺寸，位置，標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，地腳螺栓必須恰當(dāng)和正確地固定在混凝土地基中，機(jī)器不應(yīng)有缺件，損壞或銹蝕等情況；
②根據(jù)泵所輸送介質(zhì)的特性，必要時(shí)應(yīng)該核對(duì)主要零件，軸密封件和墊片的材質(zhì)；
③泵的找平，找正工作應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定，若無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》的規(guī)定；
④所有與泵體連接的管道，管件的安裝以及潤(rùn)滑油管道的清洗要求應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2．離心泵的使用　泵的試運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列要求：
①驅(qū)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)與泵的轉(zhuǎn)向相同；
②查明管道泵和共軸泵的轉(zhuǎn)向；
③各固定連接部位應(yīng)無(wú)松動(dòng)，各潤(rùn)滑部位加注潤(rùn)滑劑的規(guī)格和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定；
④有預(yù)潤(rùn)滑要求的部位應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑；
⑤各指示儀表，安全保護(hù)裝置均應(yīng)靈敏，準(zhǔn)確，可靠；
⑥盤(pán)車(chē)應(yīng)靈活，無(wú)異常現(xiàn)象；
⑦高溫泵在試運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)進(jìn)行泵體預(yù)熱，溫度應(yīng)均勻上升，每小時(shí)溫升不應(yīng)大于50℃；泵體表面與有工作介質(zhì)進(jìn)口的工藝管道的溫差不應(yīng)大于40℃；
⑧設(shè)置消除溫升影響的連接裝置，設(shè)置旁路連接裝置提供冷卻水源。
離心泵操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
①禁止無(wú)水運(yùn)行，不要調(diào)節(jié)吸人口來(lái)降低排量，禁止在過(guò)低的流量下運(yùn)行；
②監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程，阻止填料箱泄漏，更換填料箱時(shí)要用新填料；
③確保機(jī)械密封有充分沖洗的水流，水冷軸承禁止使用過(guò)量水流；
④潤(rùn)滑劑不要使用過(guò)多；
⑤按推薦的周期進(jìn)行檢查。建立運(yùn)行記錄，包括運(yùn)行小時(shí)數(shù)，填料的調(diào)整和更換，添加潤(rùn)滑劑及其他維護(hù)措施和時(shí)間。對(duì)離心泵抽吸和排放壓力，流量，輸入功率，洗液和軸承的溫度以及振動(dòng)情況都應(yīng)該定期測(cè)量記錄。
⑥離心泵的主機(jī)是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的，而大氣壓最多只能支持約10.3m的水柱，所以離心泵的主機(jī)離開(kāi)水面12米無(wú)法工作。
3．離心泵的維護(hù)
3．1、離心泵機(jī)械密封失效的分析
離心泵停機(jī)主要是由機(jī)械密封的失效造成的。失效的表現(xiàn)大都是泄漏，泄漏原因有以下幾種：
①動(dòng)靜環(huán)密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未達(dá)到要求，或表面有劃傷；端面間有顆粒物質(zhì)，造成兩端面不能同樣運(yùn)行；安裝不到位，方式不正確。
②補(bǔ)償環(huán)密封圈泄漏，原因主要有：壓蓋變形，預(yù)緊力不均勻；安裝不正確；密封圈質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)；密封圈選型不對(duì)。
實(shí)際使用效果表明，密封元件失效最多的部位是動(dòng)，靜環(huán)的端面，離心泵機(jī)封動(dòng)，靜環(huán)端面出現(xiàn)龜裂是常見(jiàn)的失效現(xiàn)象，主要原因有：
①安裝時(shí)密封面間隙過(guò)大，沖洗液來(lái)不及帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量；沖洗液從密封面間隙中漏走，造成端面過(guò)熱而損壞。
②液體介質(zhì)汽化膨脹，使兩端面受汽化膨脹力而分開(kāi)，當(dāng)兩密封面用力貼合時(shí)，破壞潤(rùn)滑膜從而造成端面表面過(guò)熱。
③液體介質(zhì)潤(rùn)滑性較差，加之操作壓力過(guò)載，兩密封面跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng)不同步。例如高轉(zhuǎn)速泵轉(zhuǎn)速為20445r/min，密封面中心直徑為7cm，泵運(yùn)轉(zhuǎn)后其線(xiàn)速度高達(dá)75 m/s，當(dāng)有一個(gè)密封面滯后不能跟蹤旋轉(zhuǎn)，瞬時(shí)高溫造成密封面損壞。
④密封沖洗液孔板或過(guò)濾網(wǎng)堵塞，造成水量不足，使機(jī)封失效。
另外，密封面表面滑溝，端面貼合時(shí)出現(xiàn)缺口導(dǎo)致密封元件失效，主要原因有：
①液體介質(zhì)不清潔，有微小質(zhì)硬的顆粒，以很高的速度滑人密封面，將端面表面劃傷而失效。
②機(jī)泵傳動(dòng)件同軸度差，泵開(kāi)啟后每轉(zhuǎn)一周端面被晃動(dòng)摩擦一次，動(dòng)環(huán)運(yùn)行軌跡不同心，造成端面汽化，過(guò)熱磨損。
③液體介質(zhì)水力特性的頻繁發(fā)生引起泵組振動(dòng)，造成密封面錯(cuò)位而失效。
液體介質(zhì)對(duì)密封元件的腐蝕，應(yīng)力集中，軟硬材料配合，沖蝕，輔助密封0形環(huán)，V形環(huán)，凹形環(huán)與液體介質(zhì)不相容，變形等都會(huì)造成機(jī)械密封表面損壞失效，所以對(duì)其損壞形式要綜合分析，找出根本原因，保證機(jī)械密封長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
3．2、離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后的要求
①離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)關(guān)閉泵的入口閥門(mén)，待泵冷卻后再依次關(guān)閉附屬系統(tǒng)的閥門(mén)。
②高溫泵停車(chē)應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行，停車(chē)后應(yīng)每偏20一30min盤(pán)車(chē)半圈，直到泵體溫度降至50℃為止。
③低溫泵停車(chē)時(shí)，當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí)，泵內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿(mǎn)液體；吸入閥和排出閥應(yīng)保持常開(kāi)狀態(tài)；采用雙端面機(jī)械密封的低溫泵，液位控制器和泵密封腔內(nèi)的密封液應(yīng)保持泵的灌漿壓力。
④輸送易結(jié)晶，易凝固，易沉淀等介質(zhì)的泵，停泵后應(yīng)防止堵塞，并及時(shí)用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道。
⑤排出泵內(nèi)積存的液體，防止銹蝕和凍裂。
3．3、離心泵的保管
①尚未安裝好的泵在未上漆的表面應(yīng)涂覆一層合適的防銹劑，用油潤(rùn)滑的軸承應(yīng)該注滿(mǎn)適當(dāng)?shù)挠鸵?，用脂?rùn)滑的軸承應(yīng)該僅填充一種潤(rùn)滑脂，不要使用混合潤(rùn)滑脂。
②短時(shí)間泵人干凈液體，沖洗，抽吸管線(xiàn)，排放管線(xiàn)，泵殼和葉輪，并排凈泵殼，抽吸管線(xiàn)和排放管線(xiàn)中的沖洗液。
③排凈軸承箱的油，再加注干凈的油，清洗油脂并再填充新油脂。
④把吸人口和排放口封起來(lái)，把泵貯存在干凈，干燥的地方，保護(hù)電機(jī)繞組免受潮濕，用防銹液和防蝕液噴射泵殼內(nèi)部。
⑤泵軸每月轉(zhuǎn)動(dòng)一次以免凍結(jié)，并潤(rùn)滑軸承。
容積式
容積式泵是依靠工作元件在泵缸內(nèi)作往復(fù)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使工作容積交替地增大和縮小，以實(shí)現(xiàn)液體的吸入和排出。工作元件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的容積式泵稱(chēng)為往復(fù)泵，作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)為回轉(zhuǎn)泵。前者的吸入和排出過(guò)程在同一泵缸內(nèi)交替進(jìn)行，并由吸入閥和排出閥加以控制；后者則是通過(guò)齒輪、螺桿、葉形轉(zhuǎn)子或滑片等工作元件的旋轉(zhuǎn)作用，迫使液體從吸入側(cè)轉(zhuǎn)移到排出側(cè)。
容積式泵在一定轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)下的流量是一定的，幾乎不隨壓力而改變；往復(fù)泵的流量和壓力有較大脈動(dòng)，需要采取相應(yīng)的消減脈動(dòng)措施；回轉(zhuǎn)泵一般無(wú)脈動(dòng)或只有小的脈動(dòng)；具有自吸能力，泵啟動(dòng)后即能抽除管路中的空氣吸入液體；啟動(dòng)泵時(shí)必須將排出管路閥門(mén)打開(kāi)；往復(fù)泵適用于高壓力和小流量；回轉(zhuǎn)泵適用于中小流量和較高壓力；往復(fù)泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物。總的來(lái)說(shuō)，容積泵的效率高于動(dòng)力式泵。
動(dòng)力式
靠快速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體的作用力，將機(jī)械能傳遞給液體，使其動(dòng)能和壓力能增加，然后再通過(guò)泵缸，將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能而實(shí)現(xiàn)輸送。動(dòng)力式泵又稱(chēng)葉輪式泵或葉片式泵。有些動(dòng)力式泵有主葉輪和副葉輪同時(shí)使用，離心泵是最常見(jiàn)的動(dòng)力式泵。
動(dòng)力式泵在一定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的揚(yáng)程有一限定值，揚(yáng)程隨流量而改變；工作穩(wěn)定，輸送連續(xù)，流量和壓力無(wú)脈動(dòng)；一般無(wú)自吸能力，需要將泵先灌滿(mǎn)液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_(kāi)始工作 ；適用性能范圍廣；適宜輸送粘度很小的清潔液體。
污水型
葉輪、壓水室、是污水泵的兩大核心部件。葉輪的結(jié)構(gòu)分為四大類(lèi)：葉片式（開(kāi)式、閉式）、旋流式、流道式、（包括單流道和雙流道）螺旋離心式四種。其性能的優(yōu)劣，也就代表泵性能的優(yōu)劣，污水泵的抗堵塞性能，效率的高低，以及汽蝕性能，抗磨蝕性能主要是由葉輪和壓水室兩大部件來(lái)保證。