高温锅炉给水泵产生气蚀的原因有哪些?
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高温锅炉给水泵对泵体结构、抗压性、稳固性要求比较高,良好的流道设计和叶轮的设计能够最大程度上减少气蚀对锅炉泵的损害,这也是对水泵行业提出的有一个新的考题。
高温锅炉给水泵汽蚀或汽蚀过程就是流动的液体产生气泡并随后发生破裂的过程。当流体的绝对速度增加,由于流体的静压力下降,对于一定温度下流体的某些特定质点来说,虽无热量自外部输入,但它们已达到了汽化压力,使得质点汽化,并产生汽泡。沿着流道,如果流体的静压力随之再次升高,大于汽化压力,汽泡就会迅速破裂,产生巨大的属于内向爆炸性质的冷凝冲击。若汽泡破裂不是发生在流动液体时,而是发生在导流组件的壁面处,则汽蚀会导致壁面材料受到浸蚀。
当高温锅炉给水泵在汽蚀状况下操作时,即使没有发生壁面材料的浸蚀,也会发现此时高温锅炉给水泵的噪声增大,振动加剧,效率下降,以及扬程降低。
装置汽蚀余量:又称为有效的汽蚀余量。装置汽蚀余量是由于吸入装置提供的,在高温锅炉给水泵进口处单位重量液体具有超过汽化压和水头的富余能量。国外称此为有效的净正吸头,即泵进口处(位置水头为零)液体具有全水头减去汽化压和水头净剩的值,用NPSHa表示。它的大小与装置参数跟液体性质有关。因为吸入装置的水力损失和流量的平方成正比,所以NPSHa随流量增加而减小。NPSHa-Q是下降的曲线。
多级高温锅炉给水泵汽蚀余量与装置参数无关,只与泵进口部分的运动参数有关。运动参数在一定转速和流量下是由几何参数决定的。这就是说NPSHr是由泵本身(吸水室和叶轮进口部分的几何参数)决定的。对既定的泵,不论何种液体(除粘性很大。影响速度分布外),在一定转速和流量下流过泵进口,因速度大小相同故均有相同的压力降,NPSHr相同。所以NPSHr和液体的性质无关(不考虑热力学因素)。NPSHr越小,表示压力越小,要求装置必须提供的NPSHa小,因而泵的抗汽蚀性能越好。
高温锅炉给水泵汽蚀余量(NPSHr)和泵内流动情况有关,是由高温锅炉给水泵本身决定的平衡泵进口部分的压力降,也就是为了保证泵不发生汽蚀,要求在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量。国外称此为必需的净正吸头。泵汽蚀余量的物理意义表示液体在泵进口部分压力下降的程度。所谓必需的净正吸头,是指要求吸入装置必须提供这么大的净正吸头,方能补偿压力下降,保证泵不发生汽蚀。
高温锅炉给水泵
首先要确定的是温度是多高,很多人对高温定义不同。
50-90°,可以选用DG型卧式多级泵,常规配置
90-120°,可以选用高配置DG卧式多级泵、DGP型自平衡锅炉给水泵
120-150°,可以选用DGP型自平衡锅炉给水泵
150-200°,可以选用R、XR型高温热水泵、DGP型自平衡锅炉给水泵
200-350°,可以选用AY型高温离心泵
等等
高温锅炉给水泵
观察机械密封的动静环平面,若有严重烧焦,平面发黑很深的痕迹,密封橡胶变硬或失去弹性等现象,这都是由于安装过紧造成的。
处理办法:调整安装高度,叶轮安装后,用螺丝刀拔动弹簧,弹簧有较强的张力,松开后即复位,有2-4MM的移动距离即可。
(2)安装过松
观察机封动、静环平面,其表面有一层很薄的水垢(能够擦去),且表面基本无磨损,这是弹簧失去弹性及装配不良造成的,或是由电机轴向窜动造成的。
(3)生产环节中的漏水现象
例如泵盖静环室造成。静环室内孔加工尺寸误差大,表面毛糙。表现的现象为从轴向喷水,静环与内孔之间存在间隙,或者内孔粗糙,静环跟转,橡胶磨损。
(4)使用环节中的漏水现象
1、压力造成渗漏
使用中当密封腔内压力>3MPa时,可能导致端面比压过大,液膜难以成,密封端面磨损严重,发热量增多,造成密封面热变形。而泵在启动、停机过程中,由于泵进口堵塞,抽送介质中含有气体等原因,可能使密封腔出现负压,继而引起密封端面干摩擦,内装式机械密封会产生漏水现象。
2、介质问题
首先,由于密封圈等辅助元件常采用不耐酸碱和高温的有机材料,当介质中含有弱酸、弱碱时,长期的使用会使其失去弹性甚至腐烂;而介质中出现固体颗粒等物质时,也会划伤端面造成磨损,同时水垢、油污等也可能在轴表面造成堆积。此外,水温超标也是导致机械密封性能下降的主要原因,因此当热交换器的冷却能力不足时,密封的使用寿命常会大大缩短。(欢迎关注:泵管家)
3、旋动环和静止环疲劳损坏
给锅炉给水泵轴线不一致或者轴承间隙调整不当都会引起给锅炉给水泵的振动,而振动会导致机械密封组件中的动静部分发生摩擦,即使其接触面的水膜发生破坏,导致其失去水膜润滑而损坏。
4、生产管理缺失
机组工作中未按操作规程进行,开停机不当或人为操作错误导致供电波动使锅炉给水泵倒转等都可能引起密封发生泄漏。
5、缺水运行造成干磨损坏
这种现象多见于底阀式安装形式进口处负压,进水管有空气,泵腔内有空气,泵开机后,机封的磨擦高速运转时产生高温,无法得到冷却,检查机封,弹簧张力正常,摩擦面烧焦发黑,橡胶变硬开裂。处理办法:排尽管道及泵腔内空气或更换机械密封。
6、有气体
主要产生于热锅炉给水泵。由于介质是热水,水温过高产生蒸汽,管道内的汽体进入泵腔内高处,这部分的汽体无法排除,从而造成缺水运行,机封干磨失效。
7、机械密封胶失效
机械密封胶失效的原因:橡胶件老橡胶件的老化、变形,主要是热锅炉给水泵中的化、变形。机械密封胶失效表现的现象为水温过高,介质溶解橡胶。
功能上的区别主要是:
1.锅炉循环泵是用于锅炉内使热水强制循环以提高传热效果用的,它需要耐热、流量大、扬程低的特点。而锅炉给水泵是给锅炉补水用的,它需要高扬程、小流量。
2.炉水循环泵是启动系统里的,给水泵是给水系统里的。在直流炉启动过程中炉水泵是保证锅炉最小流量的,600t/h左右。锅炉给水泵是锅炉安全稳定运行的基础,是保证锅炉给水的。
1、锅炉给水泵处于一直运行的状态是正常现象,水泵要确保水的循环,才有利于传递热量。锅炉给水泵处于采暖工作时,用户对热水有需求的时候,会一直保持运转。
2、锅炉给水泵由于漏水而缺水,这样的情况使得泵体的压力明显上升,就需要及时手动去停车,避免锅炉系统压力太大,导致散热器出现爆裂故障。
3、自控锅炉系统发生故障的原因,紧急停泵,必须确认清楚是供热系统缺水原因或者是自动控制系统故障,然后根据故障原因去进行维修,然后才可以投入运行。
4、是设定的程序出了问题,温差控制器开关故障。要关注水泵的启动温度设置,不要低于设定温度。如果在高温环境下,锅炉给水泵还是一直工作的话,会容易使给水泵机器出现问题,有可能烧坏电机。
性能范围:
流量Q:3.75~720m3/h 扬程 H:476~985m
结构特点:
DG型是卧式、单吸、多级节段式离心泵。泵的进出口均垂直向上。拉紧螺栓将泵的吸入段、中段、排出段联结成一体。
泵转子由装在轴上的叶轮、平衡盘等零件组成。整个转子由泵轴两端的滑动轴承支承。轴承用润滑油润滑,用循环冷水冷却。转子的轴向力由平衡盘平衡。
轴封采用填料密封或机械密封。在轴的两端设有密封函,内装软填料或机械密封。有一定压力气的水通入密封函起水封、冷却作用。在轴封处装有可更换的轴套以保护泵轴。泵通过弹性联轴器由电机直接驱动,从电机端看,泵为顺时针方向旋转。
1.锅炉给水泵电机温度
锅炉给水泵通常都有电机驱动,电机运行时间过长,电机本体所产生的热量加热了电机绕组的绝缘材料。绝缘材料在长时间 的高温条件下运行,会致使绝缘材料温度过高,进而烧毁电机,影响锅炉给水系统安全运行。
具体巡检应注意:电机本体通风情况;电机冷却风扇状况;电机电源;电机负荷;电机启停操作;电机与泵之间的链接状况;电机振动频率等。
2.锅炉给水泵机械密封情况
对于正常运行的给水泵来说,少数密封泄露是正常的,当泄漏量较大时则必须对机械密封进行更换。
具体检查:机械密封的选用及弹簧载荷系数;安装;辅助系统;介质及工作条件等。
3.给水泵轴承箱体温度
具体检查:泵润滑油系统:油温、油压、油位;检查冷油器,润滑油质。
4.给水泵运行流量
5.泵体振动情况