李俊
(湘潭鋼鐵公司動力廠,湖南湘潭 421101)
1 引言
湘鋼八水站旋流(liú)池(chí)泵房於1995年10月建成投產,是湘鋼高線精品工程的重要配套項目,主要承擔(dān)高線軋製係統濁(zhuó)環回水處理任務。當時配有兩台600LA-23立式長軸泵,一開一備,從(cóng)1996年(nián)至1999年,因該設備(bèi)由於當時設計、製造、安裝(zhuāng)、選型不合理(lǐ),頻繁檢修,運轉周期短,二個月就要檢修一次,一次檢修需要資金(jīn)七、八萬元,造成運行(háng)成本居高不下,還嚴(yán)重製約安全生產。
2 原因分析
2.1 選(xuǎn)型不(bú)合(hé)理
該泵正常工作流(liú)量Q1=3000m3/h,而高線濁環回水流量Q2=2400m3/h,Q1-Q2=600m3/h,迫使該(gāi)泵間歇工作,頻繁啟動(dòng),而啟動電流是正常工作電流的6~7倍,對電(diàn)機、水泵都產(chǎn)生瞬間衝擊,瞬間扭矩。而頻繁啟動又增加(jiā)水錘對“止回閥(泵體的)錘擊(jī)”次數,造成故障頻(pín)繁。
2.2 泵的設計(jì)、製造不完善(shàn)
該泵(bèng)是由中心旋轉體部分和泵體部分組成(chéng)。其中旋轉體(tǐ)部分是由葉輪、軸、聯軸螺母、推力軸承、聯軸器等組成(chéng)。而傳動軸長7.6m,由(yóu)5根軸用(yòng)聯軸螺母連結,用(yòng)五個橡膠軸承徑(jìng)向定位(wèi)。從泵的設計和(hé)製造角度分析(xī),泵軸和橡膠軸承的配(pèi)合間隙很重要,因為橡膠軸(zhóu)承是靠水潤滑的,水應能進入軸(zhóu)與(yǔ)橡膠軸承的間隙,並因綜合考慮泵(bèng)內管、外管、橡膠軸(zhóu)承支承體及泵軸的(de)直線度和加工、裝配(pèi)誤差(chà)等,若配合間隙過小,橡膠(jiāo)軸(zhóu)承冷卻潤滑水從填料函下部順軸往下流,很難保(bǎo)證(zhèng)橡膠軸承潤滑充(chōng)分(fèn),即會引起堵轉現象。若配合間隙(xì)過大,則軸與(yǔ)橡膠(jiāo)軸承不同心,中心距較(jiào)大,易(yì)出現軸的抖動現象,況且工作介質裏(lǐ)麵含氧化鐵皮顆粒會加劇(jù)磨損,使橡膠軸承與軸套,葉(yè)輪與密封環產生劇(jù)烈振動,造成檢(jiǎn)修頻繁’從材料和質量角度(dù)分析,600LA-23泵重量達6.2t,主要材質有HT250,Q235A,QT700-235鋼等。軸向尺寸達7.6m長的轉子,其質量(liàng)分布在沿(yán)軸向(xiàng)相互平行的(de)若幹平麵內,當轉子以等(děng)角速度旋轉時,各質量產生的(de)離心力所帶來的不平衡慣性力以及不平衡(héng)慣性力偶將引(yǐn)起轉子的振動。另外,轉子(zǐ)不平衡(héng)質量(liàng)產生(shēng)的慣性力,其方向隨轉子的回轉而改變,從而引起轉子——支承係統周期性的強迫振動(dòng)。當振動頻率接近轉子回轉角(jiǎo)頻率時,從而產生共振,造成頻繁檢修’從潤滑(huá)角度和軸套泄漏分析,由於泵運轉過(guò)程中,填料(liào)函內表麵、盤(pán)根、軸套相互(hù)磨損,0.23MPa的壓力水沿著填料函部件向外噴,油盒經常進水,引起油變質,損(sǔn)壞軸(zhóu)承,即使換上新(xīn)潤滑油,新軸承,“易舊病複發”,造成檢修頻繁,惡性循環。
2.3 原安裝基礎未高標準找水平
經檢查18-1#安裝(zhuāng)基礎東高南(nán)低相差(chà)100µm;18-2#安裝基礎東南方向相差50µm,西北方向相差185µm。
3 改進措施
3.1 根據八水站旋流池(chí)工作狀態,選用合理的泵型。例如,18-3#泵,500LCW-20-工作參數Q=2400m3/h-H=17.8m,而旋流池抽水工作(zuò)麵(miàn)到泵出口(kǒu)水麵隻有15.8m 。避免泵的斷續頻繁工作狀態。
3.2 高標準找好(hǎo)泵的安裝基(jī)礎。高標準找好葉輪的靜平衡(要(yào)求每次檢修(xiū)前(qián)),例(lì)如,1998年10月18-2#葉輪找靜平衡配重1.5kg。
3.3 采(cǎi)用變頻技術,根據用戶來水流量控製電(diàn)機的轉速,從而達到長周期安全運行。或采用電子水位檢測儀自(zì)動控製開啟泵,控製出水(shuǐ)閥(fá)門開啟度,減少不必要(yào)的啟泵次數。
3.4 聯軸方式上,采(cǎi)用錐度聯軸套取代(dài)螺母(mǔ)聯軸方式,保證泵軸的同(tóng)心度要求,並且裝拆方便。泵軸選用45#鋼。
3.5 在葉輪進口處下方增設一個下導軸承,在傳動軸油(yóu)盒裏增加一個向心球軸承,以提高泵的運行平穩性和使(shǐ)用壽命。
3.6 泵軸與橡膠軸(zhóu)承的配合間隙控(kòng)製在(zài)0.2~0.3mm,各(gè)軸承部件采用外供水結構形式,對每個軸承進行(háng)外供水,確保有壓清水潤滑冷卻每個軸承。將原橡膠軸承改為凡事可軸承(chéng),提高軸(zhóu)承的自潤滑性能和(hé)使用壽命,提高金屬軸承等級,采用E級(jí),提(tí)高(gāo)泵的運行平穩(wěn)性和使用壽命。
3.7 在葉輪前、後密封環(huán)處(chù)采用外供有(yǒu)壓清水,衝刷該部位濁環水中的沉澱物、氧化鐵皮等雜物,減少對葉輪密封環部位和前、後(hòu)密封環的磨損。在填料函部件用美國赤士盾CMS-2000密封材(cái)料代替傳統浸(jìn)油石棉盤根,再在填料函至油盒中間增加(jiā)一個金屬擋水盤,嚴格控製軸向泄漏,保證(zhèng)油盒(hé)油質(zhì)不被乳化變質,從而延(yán)長水泵的檢修周期。
3.8 為避免發生(shēng)共振(zhèn),在設計上,應使轉子(zǐ)工作轉速大於1.4倍一階臨界轉速,或小於0.85倍一階臨界轉速。
4 結束(shù)語
經過(guò)以上改進,八水(shuǐ)站18-1#、18-2#600LA-23泵從(cóng)2000年至2004年運行(háng)過程中,我們結束了二、三個月一次搶修的(de)混亂局麵,實現了一年一次有條不(bú)紊的計劃檢修。
來源:《冶金動(dòng)力》2005年第4期