控制离心泵寿命的13个常见因素
用户经常会问:“泵将运转多长时间?”规范的答案是,“视状况而定。”
在泵牢靠性预期寿命公式中,简直每个要素都取决于最终用户,特别是泵的操作和维护方式。例如,假如规范 L 型构造ANSI泵在最佳/设计工作点左近运转并得到恰当维护,则估计运转 15 到 20 年,在许多状况下超越 25 年。
关于给定的泵设计,最终用户能够控制哪些要素来延长泵的运用寿命?固然不是一个详尽的列表,但以下13个值得留意的要素是延长泵寿命的重要思索要素。
1. 径向力
行业统计数据标明,离心泵中止运用的最大缘由是轴承和/或机械密封的毛病。轴承和密封件是泵运转情况的早期指标,也是泵系统内部正在发作的事情的预兆。
离心泵第一最佳理论是将离心泵运转在其最佳效率点 (BEP) 或左近。在BEP点,泵的设计将接受最小的径向力。
高径向力和随之而来的轴挠度是机械密封的杀手,也是招致轴承寿命缩短的要素。假如足够高,径向力会招致轴偏转或弯曲。假如停泵并丈量轴的跳动,则不会发现任何问题,由于这是动态呈现的。
例如:以 3,600 RPM运转的弯曲轴,每分钟弯曲 7,200 次。高周偏转将使密封外表难以坚持接触并坚持正确密封操作所需的流体层。
2. 光滑污染
关于轴承,超越85%的轴承毛病是由污染物进入惹起的,无论是污垢,异物还是水。仅百万分之 250 (ppm) 的水就会使轴承寿命缩短四倍。
光滑油运用寿命至关重要。连续运转泵相似于以每小时 100 公里的速度连续开动的汽车。每周 7 天、每天 24 小时,在里程表上输入一些里程并不需求很长时间——每天 2400 公里,每年 870 000 公里。
3. 吸入压力
影响轴承寿命的其他关键要素包括吸入压力、驱动设备对中以及一定水平的管道应变。
关于单级卧式悬臂流程泵,转子上的轴向力朝向吸入,因而抵消吸入压力(在一定水平上且有限制)实践上会降低轴向力,从而降低推力轴承载荷,从而延长运用寿命。 4. 设备对中
泵和驱动设备的不对中使径向轴承过载。径向轴承寿命与不对中量呈指数系数。例如:由于仅 1.5 mm的不对中,最终用户在运转三到五个月时可能会遇到某种轴承或联轴器问题;但是在 0.025mm的不对中下,同一泵可能会运转 90 个月以上。
5. 管道应变
管道应变是由吸入/或排放管道与泵法兰未对中惹起的。即便在巩固的泵设计中,由此产生的管道应变也很容易将潜在的应力传送到轴承及其各自的轴承座。力会招致轴承配合不良/或与其他轴承位置不分歧。
6. 流体特性
流体特性如PH、粘度和比重是关键要素。假如流体是酸性或腐蚀性的,则接触液体的部件(如外壳和叶轮资料)需求特殊设计。流体中存在的固体量及其大小、外形和磨料质量都是要素。
7. 效劳
效劳的严重性是另一个主要要素,在给定时间内泵多久启动一次?比方:每隔几秒钟启停一次的泵,磨损率比在相同条件下连续运转的泵高得多。
在相同条件下,浸没式吸入的泵将比提升式吸入的泵更牢靠地运转。提升条件需求更多的额外工作,并为空气摄入或更糟的状况(干涸)提供了更多时机。
8. 净吸入扬程
可用净正吸入扬程 (NPSHA) 相关于所需净正吸入扬程 (NPSHR) 的裕度越高,泵气蚀的可能性就越小。气蚀会对泵叶轮形成损坏,由此产生的振动会影响密封件和轴承。
9. 泵转速
泵的运转速度是另一个关键要素。例如,3,550 rpm 泵的磨损速度比 1,750 rpm 泵快4到8倍。
10. 叶轮均衡
悬臂泵或某些垂直设计上的不均衡叶轮会招致轴搅动的状况, 它会使泵轴偏转,就像泵在远离 BEP 运转时的径向力一样。径向偏转和搅动能够同时发作。
倡议叶轮至少依照国际规范化组织 (ISO) 1940 6.3 级规范停止均衡。假如叶轮因任何缘由被修正,则必需重新均衡。
11. 管道几何外形
延长泵寿命的另一个重要思索要素是管道几何外形,或流体如何“加载”到泵中。例如,泵吸入侧垂直平面上的弯头比程度弯头的弯头惹起的有害影响更少。叶轮的液压负载更平均,因而轴承的负载也平均。
12. 泵工作温度
无论是高温还是低温,泵的工作温度,特别是温度变化率,都会对泵的寿命和牢靠性产生很大的影响。泵的工作温度很重要,泵需求设计顺应这个问题。更重要的是温度变化的速度。
倡议将变化率控制在每分钟低于 2 ℃。不同的资料以不同的速率收缩和收缩,会影响间隙和应力。
13. 泵壳贯串件
固然不经常思索,但泵壳贯串件的数量会对泵的寿命产生一些影响。许多最终用户希望对泵壳停止钻孔和攻丝,如:装置振动传感器。每次在泵壳上钻孔和攻丝时,都会成为泵壳应力裂纹的来源与腐蚀的起始位置