سایش هاب بالانس پمپ چند مرحله ای: علل، علائم و پیشگیری

پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای به طور گسترده در-تامین آب فشار بالا، تغذیه دیگ بخار، معدن، تولید برق، پتروشیمی، و کاربردهای فرآیند صنعتی استفاده می شود. از آنجایی که چندین پروانه به صورت سری چیده شده اند، این پمپ ها نیروی محوری قابل توجهی در حین کار ایجاد می کنند.

برای کنترل این رانش، بسیاری از پمپ های چند مرحله ای از یک سیستم متعادل کننده هیدرولیک مانند aدیسک تعادل، توپی تعادل، یا درام تعادل. هنگامی که اجزای تعادل به درستی کار می کنند، حرکت محوری بیش از حد را می توان به حداقل رساند و پمپ می تواند عملکرد پایدار را حفظ کند.

با این حال، سایش هاب تعادل یا اجزای جفت آن می تواند راندمان هیدرولیک را کاهش دهد، لرزش را افزایش دهد و در نهایت منجر به آسیب جدی پمپ شود. بنابراین درک علل سایش سیستم تعادل برای عملکرد قابل اعتماد مهم است.

 

 

1. هاب تعادل در یک پمپ چند مرحله ای چیست؟

در حین کار، پروانه ها نیروهای هیدرولیکی را در جهت محوری تولید می کنند. با افزایش تعداد مراحل و فشار عملیاتی، رانش محوری حاصل می تواند قابل توجه باشد.

یک دستگاه متعادل کننده یک نیروی هیدرولیکی مخالف تولید می کند تا رانش محوری خالص وارد بر روتور را کاهش دهد.

هاب تعادل معمولاً با یک فاصله کوچک کنترل شده نسبت به جزء جفتی خود کار می کند. این فاصله هم برای تعادل هیدرولیک و هم برای عملکرد قابل اعتماد مهم است.

فاصله بسیار کم:اجزای چرخان و ثابت ممکن است با یکدیگر تماس بگیرند.

فاصله بسیار زیاد:نشتی داخلی افزایش می یابد و عملکرد تعادل ممکن است بدتر شود.

بنابراین، سیستم تعادل باید هندسه و فاصله صحیح را در طول عمر پمپ حفظ کند.

 

2. علل اصلی سایش هاب بالانس

سایش هاب بالانس معمولاً نتیجه چندین عامل مکانیکی، هیدرولیکی و عملیاتی است نه یک مشکل مجزا.

2.1 تراز نادرست شفت

تراز ضعیف بین پمپ و درایور می تواند باعث انحراف شفت، حرکت روتور و فاصله ناهموار در اطراف دستگاه تعادل شود.

این ممکن است منجر به تماس موضعی و سایش ناهموار شود.

نشانه های احتمالی عبارتند از:

علائم سایش ناهموار

افزایش لرزش

حرکت محوری غیر طبیعی

مشکلات مکرر آب بندی یا بلبرینگ

تراز دقیق شفت به ویژه برای پمپ های چند مرحله ای-سرعت و فشار بالا{1} مهم است.

 

2.2 رانش محوری بیش از حد یا ناپایدار

رانش محوری یک پمپ چند مرحله ای با شرایط عملیاتی هیدرولیک تغییر می کند.

کار کردن به طور قابل توجهی دور از نقطه طراحی، جریان بیش از حد، سایش داخلی، یا تغییرات در توزیع فشار مرحله می تواند بر نیروی محوری وارد بر روتور تأثیر بگذارد.

اگر سیستم متعادل کننده برای جبران شرایط رانش غیرعادی برای دوره های طولانی مورد نیاز باشد، سایش می تواند تسریع شود.

بنابراین پمپ باید در محدوده کاری توصیه شده توسط سازنده کار کند.

 

2.3 ترخیص موجودی نادرست

ترخیص تعادل یکی از مهمترین ابعاد در سیستم تعادل است.

اگر فاصله خیلی کم باشد، ممکن است تماس بین اجزای در حال چرخش و ثابت رخ دهد. اگر به دلیل سایش بیش از حد شود، آب بیشتری می تواند از محفظه متعادل کننده نشت کند و اثر تعادل هیدرولیکی ممکن است کاهش یابد.

در طول تعمیرات اساسی، فاصله باید به جای تخمین بصری اندازه گیری شود و با محدودیت های مشخص شده سازنده مقایسه شود.

 

2.4 آب ساینده یا آلوده

ذرات جامد می توانند به طور قابل توجهی سایش را در اجزای هیدرولیک پاکسازی کوچک- تسریع کنند.

آلاینده های بالقوه عبارتند از:

شن و ماسه

مقیاس

ذرات زنگ

زباله های جوش

سایر مواد جامد معلق

ذرات وارد شده به فاصله تعادل می توانند باعث سایش ساینده و افزایش فاصله در حال اجرا شوند.

برای آب تغذیه دیگ بخار و سایر کاربردهای حیاتی، حفظ کیفیت آب مناسب و جلوگیری از آلودگی در حین نصب و بهره برداری مهم است.

 

2.5 سازگاری با خوردگی و مواد

هاب تعادلی که در یک محیط خورنده کار می کند ممکن است دچار آسیب سطحی، سوراخ شدن یا از دست دادن دقت ابعاد شود.

بنابراین انتخاب مواد باید در نظر گرفته شود:

ترکیب مایع

دما

فشار

ویژگی های خوردگی

شرایط فرسایش

استفاده از ماده ای که برای کاربرد مناسب نیست می تواند به میزان قابل توجهی عمر قطعه را کاهش دهد.

 

2.6 لرزش بیش از حد پمپ

لرزش ممکن است حرکت نسبی بین روتور و اجزای ثابت را افزایش دهد.

علل بالقوه عبارتند از:

عدم تعادل روتور

سایش بلبرینگ

ناهماهنگی جفت

کاویتاسیون

کرنش لوله

مشکلات بنیاد

عملکرد خارج از محدوده توصیه شده

اگر ارتعاش بیش از حد ادامه یابد، اجزای تعادل ممکن است تماس مکرر یا بارگذاری غیرعادی را تجربه کنند که باعث تسریع سایش می شود.

 

2.7 مشکلات تعادل یا فلاشینگ جریان

برخی از طرح‌های پمپ چند مرحله‌ای نیاز به تعادل مناسب-آب یا چیدمان شستشو دارند.

راه های مسدود شده، جریان ناکافی، فشار نادرست، یا آب شستشوی آلوده می تواند شرایط هیدرولیک اطراف دستگاه متعادل کننده را تحت تاثیر قرار دهد.

این ممکن است منجر به:

افزایش نشتی

عملکرد متعادل کننده ضعیف

گرمای بیش از حد موضعی

سایش تسریع شده

بنابراین، تعادل و سیستم فلاشینگ باید در طول تعمیر و نگهداری معمول بازرسی شود.

 

3. علائم رایج ساییدگی هاب بالانس

مشکلات سیستم تعادل همیشه ناگهانی ظاهر نمی شوند. چندین تغییر عملیاتی می تواند هشدارهای اولیه را ارائه دهد.

افزایش حرکت محوری

جابجایی محوری روتور یا شفت غیرعادی ممکن است نشان دهنده تغییرات در سیستم متعادل کننده یا افزایش رانش محوری باشد.

افزایش لرزش

سایش سیستم تعادل ممکن است به لرزش کمک کند، به ویژه هنگامی که با روتور، یاتاقان، یا مشکلات تراز ترکیب شود.

کاهش سر یا جریان پمپ

با افزایش فاصله تعادل، نشت داخلی می تواند افزایش یابد و عملکرد هیدرولیک ممکن است به تدریج بدتر شود.

افزایش مصرف برق

کاهش راندمان هیدرولیک یا تغییر شرایط عملیاتی ممکن است منجر به جریان یا مصرف برق بیشتر موتور شود.

صدا یا دمای غیر طبیعی

صدای مکانیکی غیرمعمول، تغییرات دمای بلبرینگ یا گرمایش موضعی ممکن است نشان دهنده تماس داخلی یا سایر مشکلات مکانیکی باشد.

این علائم باید با هم ارزیابی شوند نه اینکه تنها به هاب تعادل نسبت داده شوند.

 

4. چگونه یک هاب تعادل فرسوده را بازرسی کنیم

هنگامی که مشکوک به سایش هاب تعادل است، یک بازرسی سیستماتیک توصیه می شود.

مرحله 1: بررسی داده های عملیاتی

مقایسه جریان:

جریان

سر

فشار

جریان موتور

لرزش

جابجایی محوری

با داده های عملیاتی تاریخی

مرحله 2: تراز پمپ و درایور را بررسی کنید

تراز بودن موتور پمپ{0}}را بررسی کنید و کوپلینگ، پایه و لوله‌کشی را برای شرایطی که ممکن است باعث حرکت شفت شود بررسی کنید.

مرحله 3: اجزای تعادل را بررسی کنید

در حین تعمیرات اساسی، بررسی کنید:

سطح توپی را متعادل کنید

جزء جفت گیری

در حال اجرا

فرسایش

خوردگی

سایش ناهموار

امتیازدهی یا علائم تماس

مرحله 4: پاساژهای هیدرولیک را بررسی کنید

تعادل و معابر فلاشینگ را برای انسداد، رسوبات یا نشت غیرعادی بررسی کنید.

مرحله 5: علت اصلی را شناسایی کنید

به سادگی قطعه فرسوده را تعویض نکنید. تعیین کنید که آیا مشکل اساسی مربوط به تراز، کیفیت آب، عملیات هیدرولیک، ارتعاش، فاصله، یا شرایط دیگر است.

 

5. چگونه از سایش تعادل هاب جلوگیری کنیم

یک سیستم تعادل قابل اعتماد نیاز به طراحی، ساخت، نصب، بهره برداری و نگهداری مناسب دارد.

انتخاب صحیح پمپ

پمپ را با توجه به موارد مورد نیاز انتخاب کنید:

نرخ جریان

سر

خواص سیال

دما

فشار

محدوده عملیاتی

از بزرگ شدن بیش از حد غیرضروری که ممکن است پمپ را مجبور کند دور از محدوده مطلوب خود کار کند، خودداری کنید.

ساخت و مونتاژ دقیق

توپی تعادل، اجزای جفت، شفت و قطعات مربوطه نیاز به ماشینکاری دقیق و فاصله مونتاژ صحیح دارند.

نصب صحیح

اطمینان حاصل کنید:

تراز دقیق پمپ{0}}موتور

پایه پایدار

موقعیت مناسب شفت

پشتیبانی صحیح از لوله کشی

معابر هیدرولیک را تمیز کنید

عملیات پایدار

اجتناب کنید:

عملکرد طولانی مدت- خارج از محدوده توصیه شده

کاویتاسیون

لرزش بیش از حد

شروع و توقف مکرر غیر ضروری

مایع عامل آلوده

نگهداری پیشگیرانه

به طور منظم نظارت کنید:

لرزش

حرکت محوری

سر پمپ و جریان

جریان موتور

وضعیت بلبرینگ

ترخیص تعادل

تعادل یا جریان فلاشینگ

نظارت بر روند می تواند به شناسایی خرابی قبل از وقوع یک شکست بزرگ کمک کند.

 

5. چگونه از سایش تعادل هاب جلوگیری کنیم

یک سیستم تعادل قابل اعتماد نیاز به طراحی، ساخت، نصب، بهره برداری و نگهداری مناسب دارد.

انتخاب صحیح پمپ

پمپ را با توجه به موارد مورد نیاز انتخاب کنید:

نرخ جریان

سر

خواص سیال

دما

فشار

محدوده عملیاتی

از بزرگ شدن بیش از حد غیرضروری که ممکن است پمپ را مجبور کند دور از محدوده مطلوب خود کار کند، خودداری کنید.

ساخت و مونتاژ دقیق

توپی تعادل، اجزای جفت، شفت و قطعات مربوطه نیاز به ماشینکاری دقیق و فاصله مونتاژ صحیح دارند.

نصب صحیح

اطمینان حاصل کنید:

تراز دقیق پمپ{0}}موتور

پایه پایدار

موقعیت مناسب شفت

پشتیبانی صحیح از لوله کشی

معابر هیدرولیک را تمیز کنید

عملیات پایدار

اجتناب کنید:

عملکرد طولانی مدت- خارج از محدوده توصیه شده

کاویتاسیون

لرزش بیش از حد

شروع و توقف مکرر غیر ضروری

مایع عامل آلوده

نگهداری پیشگیرانه

به طور منظم نظارت کنید:

لرزش

حرکت محوری

سر پمپ و جریان

جریان موتور

وضعیت بلبرینگ

ترخیص تعادل

تعادل یا جریان فلاشینگ

نظارت بر روند می تواند به شناسایی خرابی قبل از وقوع یک شکست بزرگ کمک کند.

 

سایش هاب بالانس یک نگرانی مهم برای نگهداری پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای است، به ویژه در کاربردهای-فشار بالا و کار مداوم{1}}.

علل اصلی ممکن است شاملتراز نادرست، رانش بیش از حد محوری، ترخیص نامناسب، مایعات آلوده یا خورنده، لرزش بیش از حد، و مشکلات در تعادل یا جریان فلاشینگ.

موثرترین راه حل صرفاً تعویض هاب تعادل فرسوده نیست. علت اصلی باید شناسایی و اصلاح شود تا از شکست مکرر جلوگیری شود.

با انتخاب مناسب پمپ، ساخت و مونتاژ دقیق، نصب صحیح، عملکرد پایدار و نظارت بر وضعیت منظم، عمر مفید سیستم تعادل و کلی پمپ چند مرحله ای به طور قابل توجهی بهبود می یابد.