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56LKSA-25型循环水泵磨损问题
2015-04-30 10:48:20
1.
基本情况
上海热电厂循环冷却水泵采用母管制供水,介质海水,供水泵站共装有四台YJ36—23型泵和两台YJ48—35I型泵,到九十年代中期,已运行20余年时间。由于立式斜流循环泵在电力系统广泛推广,产品质量普遍受到好评,于是该电厂想将使用年限已久的YJ型
循环水泵
改用立式斜流泵。
第一次改造:
1996年将一台YJ36—23ⅡA型立式离心泵(Q=2.35 m
3
/s,H=27m,n=495r/min,1000kw)改为44LKSB—20型立式斜流泵(Q=1.58 m
3
/s,H=20m,n=591r/min),此次改造基本成功。
第二次改造:
2002年将一台YJ36—23ⅡA型泵改为48LKSA-25型斜流泵(Q=2.78 m
3
/s,H=25m,n=495r/min),同时将一台YJ48—35I型泵(Q=4.56 m
3
/s,H=25m,n=495r/min,1600kw)改为56LKSA—25型斜流泵(Q=4.72 m
3
/s,H=25m,n=590r/min,1600kw)。
2.
故障现象
48LKSA-25斜流泵基本成功,但56LKSA-25斜流泵却2年后出现了叶轮和导叶体发生严重的泥沙冲刷破坏现象,随后我公司与用户通过协商提供了一个新叶轮(与原导叶体相同)及其它配件,再次投入运行后,仅两个月时间即发生叶片断裂等事故:
不锈钢整体铸造半开式叶轮的一个叶片从根部稍上处断掉,另一个叶片从入口边开始撕裂一半,其他三片根部有裂纹,只有两片尚完好。叶轮背面焊接盖板上几乎整圈焊缝上有裂纹。撕开的叶片在靠近入口边的外缘与叶轮室有明显的擦痕。
多数叶片背面从进口起1/3处有明显的汽蚀麻点,面积有3×4cm大。
导叶体在入口和出口处,叶片和外壁上均有明显的冲刷沟槽。导叶体和轮室上、下两个与外壳体配合面有擦痕,轴保护管与导叶体的连接法兰被扭断
叶轮室防转块与防转槽接触面处有4~5mm深的磨损。防转块根部出现裂纹。轴套与轴承等零件也已磨坏。
3.
故障原因分析
发生汽蚀: 从叶片背面汽蚀麻点看,泵运行中存在较大的汽蚀现象。由于汽蚀导致工况不稳定,而使导叶体和叶轮室等不转动件在运行中发生来回转动而使防转块与防转槽来回碰撞磨损,同时导致导叶体上下两处与外壳的配合部位摩擦损坏,也导致与之连接的轴保护管下法兰在来回循环应力下裂断。
泵发生汽蚀的主要原因是因为泵的转速取得过高,导致流道内流速过大,以及泵偏大流量下运行造成的。
叶片断裂原因 :
第一、叶轮本身存在铸造质量问题,如晶粒粗糙、气孔等;
第二、受到了外力干扰,如导叶体来回转动时可能向上抬高, 导致叶轮室与叶片相擦而使叶片遭受外力干扰。
第三、叶轮背面焊接盖板上的裂纹,是因为焊后内应力未完全消除而导致裂纹。
导叶体的冲刷原因 :
以前分析叶轮、导叶体冲刷破坏原因时,已提出由于设计扬程25m过高,而实际运行扬程只有20m,因此导致泵偏于低扬程大流量下运行,加之泵转速取的过高,筒体较小,因此使得泵流道内的流速过高而导致冲刷,要解决这一问题,要么降低流速,要么提高材质的耐磨性,后来的措施只是降低了5m扬程,导叶体材质未改变,因此未彻底解决导叶体的冲刷破坏问题。
轴套、轴承过早磨坏的原因 :
轴套、轴承过早磨坏的原因,主要是导叶体运行中发生了来回转动及叶片断裂后不平衡造成。同时,水流通过盖板裂缝进入叶轮背面空腔后,也可能增大叶轮的静不平衡量,从而使叶轮旋转离心力增大,也会加快轴承、轴套的磨损。
4.
初步处理措施
第一、将泵转速降低一挡。
彻底的解决措施,应将泵转速降低一挡,由595r/min降为495r/min,这种改变虽然工作量较大,代价较高,但是为了今后能安全可靠运行是值得考虑的方案,因此建议由泵厂做一个降速方案,列出改造费用,供业主考虑
第二、在不降速的情况下,做下列一些改进措施:
更改泵的性能参数Q=15000 m
3
/h(原为17000 m
3
/h)H=20 m,重新提供叶轮、导叶体及其它一些零件。导叶体材质由铸铁件改为不锈钢件。被导叶体和叶轮室旋转磨损的外筒体、叶轮室、吸入口由电厂自行修复。
5.
最终改进措施和效果
将转速由590 r/min改为495 r/min(电机降速改造),即设计参数调整为:
Q=15000 m
3
/h=4.17 m
3
/s(原17000 m
3
/h),H=20m,n=495 r/min
为此只将叶轮叶片角度由0°扳为+4°,导叶体不变。叶轮和导叶体及相关零部件以备件合同向用户供货。用户安装投运,运行正常,磨损问题也迎刃而解。
点击免费电话咨询:0731-85555304
长沙福斯水泵泵业有限公司
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