立式多级离心泵的拆卸步骤及注意点有哪些
(1)立式多级离心泵拆卸前的准备
①査阅有关技术资料及上一次的大修、中修记录,向操作工询问杲的运转情况。
②切断电源,确保检修时的安全。
③切断输送介质。
④准备好工具、量具及相应的起重设备。
(2)立式多级离心泵拆卸顺序和拆卸技术
立式多级离心泵的拆卸,在作好准备工作的基础上,应按以下步骤及要求进行。
①卸下介质管路上泵的出口阀以前、进口阀以后法兰的连接螺栓,将泵从介质管路中分离。卸下冷却水管。断开泵与电动机之间的联轴器,并将其从泵轴上取下。
②拧开泵的机座螺栓,同时,将各机座螺栓处的垫片按顺序编号,回装时仍放在原处,以减少找正工作量。
③拆卸轴承。先拧下前后侧轴承座与泵体的连接螺栓,拆掉轴承座,然后将轴承沿轴向抽出。
④拆卸轴封。拧下压盖与泵体的连接螺母,并沿轴向抽出压盖,取出填料或抽出机械密封。
⑤拆卸平衡盘。拧下尾盖与尾段之间的连接螺母,取下尾盖,然后将平衡盘沿轴向取出。松开平衡环与泵体的连接螺钉,即可卸下平衡环。
⑥长杆螺栓的拆卸。分段式多级泵的前段、中段、尾段,由若干个长螺栓穿起来固定在一起,形成一个完整的泵体,这些螺栓又叫长杆螺栓。拧紧长杆螺栓时,使各段之间轴向密封面紧密贴合,阻止了泵腔内的压力介质向外泄漏。长杆螺栓的拧紧力过大,会造成零件损坏拧紧力过小,则密封面泄漏。有的制造厂家,在说明书上给出长杆螺栓预紧力值,修后组装时,按规定值上紧螺栓就行多数制造厂家没有给出长杆螺栓的预紧力值,这就要求现场检修时,根据拆装前后拧紧长度的对比,保证拧紧力适中。简便的做法是,拆卸之前将各个长杆螺栓及其相配螺母按顺序编号,例如,按顺时针方向编号1、2、I3、…,另一端则按逆时针方向对应编号,并将螺栓相对应的螺栓孔也作相应的编号,以保证螺栓及螺母仍回装到原来的地方。用砂布打磨干净螺栓端面和螺母端面,对同一根螺栓,测量其两端露出螺母的长度。
组装时,用同样方法测量出和并计算出值,使值等于拆卸前的值就可以,分段式多级离心泵长杆螺栓伸出量记录实例。
测量、记录完毕,开始拆长杆螺栓。抽去长杆螺栓时,务必要在相隔180°的位置上保留两根,以免前段、中段、尾段突然散架,碰坏转子或其他零件。
为避免中段下坠压弯泵轴,在抽去长杆螺栓时,应在中段下侧加上临时支承。
⑦拆卸尾段蜗壳。用手锤轻轻敲击尾段的凸缘,使其松动,即可拆下。
⑧拆卸尾段叶轮。叶轮与泵轴的配合为间隙配合,但由于介质作用,可能锈蚀在一起。拆卸时,用木锤沿叶轮四周轻轻敲击,使其松动后,沿轴向抽出。
⑨拆卸中段。用撬棒沿中段四周撬动,即可拆下中段。再拆下叶轮之间泵轴上的挡套。然后,可由中段导轮上拆下人口密封环,导轮。
⑩用同样的方法,拆去余下的叶轮、中段,直至吸入盖。
拆卸完毕,应把轴承、轴、机械密封等用煤油清洗,检查有无损伤、磨损过量或变形,决定是否修理或更换。去掉各段之间垫片,除去锈迹。
(3)立式多级离心泵拆卸中应注意的问题
①在开始拆卸以前,应将泵内介质排放彻底。若是腐蚀性介质,排放后应再用清水清洗。
②在拆卸时,应将拆下的各段外壳、叶轮、键等零件按顺序排好、编号,不能弄乱,在回装时一般按原顺序回装。有些组合件可不拆的尽量不拆。
③零件应轻拿轻放,不能磕碰,不能摔伤,不能落地。
④在检修期间,为避免有人擅自合上电源开关或打开物料阀门而造成事故,可将电源开关上锁,并将物料管加上盲板。’
⑤不得松动电动机地脚螺栓,以免影响安装时泵的找正。
看说明书
三晶变频器在潜油电泵井上的成功应用
潜油电泵由于工频启动负荷大,电机功率都相对较大,普遍存在着“大马拉小车”现象,无功损耗多,耗电量大。加之潜油电泵不能自行实现软启停,使得电机、电缆的绝缘性能降低,在不同程度上影响了潜油电泵的使用寿命。为实现电泵井节能增效,经认真调研,我们引进了潜油电泵变频技术,并在梁23-平1井安装试验了一套1140V潜油电泵专用变频器。经过现场试验后,见到了明显效果。
一、潜油电泵专用变频器的工作原理
1、变频调速原理
变频器可以通过改变潜油电机定子供电频率来改变电机的转速,以实现潜油电机的调速。交流异步电动机的转速公式为:
n=60F1(1-S)/P
式中, n-电机转速, F1-定子供电频率,P-极对数,S-转差率.
2、变频器工作原理
该设备为交——直——交电压源型变频调速系统,即先将交流输入整流为直流,再把直流逆变为所需频率的交流。通过控制程序可以自由改变其输出频率,从而可以平滑地软启动电机、软停车。再加上变频器设有输出滤波器,有较好的输出波形补偿,从而减少了由于输出线较长而造成的传输损耗。
逆变部分采用三电平方案,与两电平方案相比,它逆变电压高,用常规电压IGBT器件就能实现千伏以上的逆变,并且波形比两电平好。
二、现场应用情况
变频器主要技术指标如下:
输入:三相、50Hz、线电压1140V+15%~20%
容量:75KW
输出:频率2~50 Hz 连续可调,额定电压1140V
过载能力:150%,1分钟
保护功能:过压、欠压、过流、短路、缺相、温升过高、失速等。
安装方法:与控制屏串联,即控制屏的输出接变频器的输入,变频器的输出接井下机组。
安装完毕,频率调至40 Hz试运行1天,日产液量较原来下降10m3.9月11日,将频率调至47 Hz运行,产量恢复到原来状态。目前该变频器运转正常,运行数据见表1: 安装前 安装后 年耗电对比
(万kwh)
电压
(V) 电流
(A) 频率
(Hz) 年耗电
(万kwh) 电压
(V) 电流
(A) 频率
(Hz) 年耗电
(万kwh)
1140 52 50 66.05 1140 28 47 -15.22
表 1、梁23-平1井安装变频器前后运行情况统计表
三、效果评价和经济效益
1、效果评价
2005年6月16日,纯梁采油厂能源检测站采用DJYC-95型电机经济运行测试仪(电流、电压0.5级,功率1.0级),对梁23-平1井1140V潜油电泵专用变频器的节电效果进行了现场测试,得出结论如下:
A、功率因数得到提高,由0.671提高到0.759。
B、有功功率降低幅度较大,有功节电率达到了22.49%,无功节电率为39.85%,综合节电率为23.04%,节电效果较好。(见表2) 序号 项目 单位 安装前 安装后
1 有功功率 Kw 78.18 60.60
2 无功功率 Kvar 86.30 51.91
3 功率因素 / 0.671 0.759
4 有功节电率 % 22.49
5 无功节电率 % 39.85
6 综合节电率 % 23.04
2、经济效益:
安装变频器后综合节电率为23.04%,年节电15.22万Kwh,基本电费按0.435元/Kwh计算,则每年节约电费6.62万元,不到两年便可收回投资(该变频器价格为12.5万元)。
另外,由于变频器实现了电泵的软启停,对延长电泵使用寿命将大有益处,可节约维护资金,提高经济效益。
四、推广应用前景
潜油电泵专用变频器针对潜油电泵不能自由调节产量这一弊端,有效地解决了这一科技难题,保证了潜油电泵能够安全可靠地运行,起到了节能增效的效果。但变频调速技术在潜油电泵井上的推广应用仍处于起步阶段。我厂共有电泵井16口。目前,仅在梁23-平1井应用了该技术。若能在所有电泵井上得到推广应用,将会大大提高我厂电泵井的经济效益,因此其推广前景十分广阔。
五、对潜油电泵井应用变频技术的几点认识
1. 潜油电泵井应用变频技术能够保证电泵机组工作在最佳工况,可以延长潜油电泵的使用寿命,同时节
电效果明显。
2. 潜油电泵专用变频器存在一次性投资较大、需进一步降低成本的问题,以利于大面积的推广应用。
3. 进一步提高变频器的硬件设计,软件开发水平及相关配件的质量,确保其在 使用过程中稳定可靠。
该系统从设备选型、设计、安装调试到投入运营,在短时间内顺利完成,运行效果良好,达到了用户的预期目标。运行两年来无故障,受到了用户好评。为企业创造了极大的经济效益,极具推广价值。
1、阀门节流
改变离心泵流量最简单的方法就是调节水泵出口阀门的开度,而立式多级离心泵转速保持不变(一般为额定转速),其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。水泵特性曲线Q-H与管路特性曲线Q-∑h的交点为阀门全开时水泵的极限工况点。关小阀门时,管道局部阻力增加,水泵工况点向左移,相应流量减少。阀门全关时,相当于阻力无限大,流量为零,此时管路特性曲线与纵坐标重合。
由此可见,以关小阀门来控制流量时,立式多级离心泵本身的供水能力不变,扬程特性不变,管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续,可以在某一最大流量与零之间随意调节,且无需额外投资,适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量来维持一定的供给量,离心泵的效率也将随之下降,经济上不太合理。
2、变频调速
工况点偏离高效区是水泵需要调速的基本条件。当立式多级离心泵的转速改变时,阀门开度保持不变(通常为最大开度),管路系统特性不变,而供水能力和扬程特性随之改变。在所需流量小于额定流量的情况下,变频调速时的扬程比阀门节流小,所以变频调速所需的供水功率也比阀门节流小。
很显然,与阀门节流相比,变频调速的节能效果很突出,立式多级离心泵的工作效率更高。另外,采用变频调速后,不仅有利于降低离心泵发生汽蚀的可能性,而且还可以通过对升速/降速时间的预置来延长开机/停机过程,使动态转矩大为减小,从而在很大程度上消除了极具破坏性的水锤效应,大大延长了水泵和管道系统的寿命。
多级泵其实也是一种离心泵,它是将两个或两个以上具有相同功能的离心泵组合在一起。在流体通道结构上表现为级的出水口和二级的进水口相通,呈现串联结构,构成了多级离心泵。
多级泵的输出水压可能非常大,它是一种离心泵,并且还依靠叶轮的旋转来获得离心力,从而进行输送。当气体密度达到机械真空泵的工作范围时,将其抽出,从而逐渐获得高真空。多级泵依靠泵腔容积的变化来实现吸,压缩和排气,因此它也是一种可变容积的离心泵。
当多级离心泵电动机驱动轴上的叶轮高速旋转时,由于叶轮的流动,叶轮中填充的液体会沿着叶片之间的流动路径从叶轮的中向叶轮周围抛出,压力和速度同时增加,并通过导向壳的流道被引导到下级叶轮。这样,所有的叶轮和导向壳都相继流过,进一步增加了液体的压力能量。在逐步堆叠每个叶轮之后,获得一定的扬程。
起动前应先往泵里灌满水,起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外甩出并被压入出水管。水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区。这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内。冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出,并压入出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转,水就源源不断地从低处被抽到高处。
泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程,其中吸水扬程由大气压决定。
离心式水泵的抽水高度称为扬程。它是采用“吸进来”、“甩出去”,的方法来抽水的。
第一级扬程称为“吸水扬程”,靠叶片旋转形成一个低压区,靠大气压把水压入低压区,而1标准大气压能支持10.336米高的水柱,所以吸水扬程的极限值是10.336米;
第二级扬程称为“压水扬程”,靠叶片旋转把水甩出去,水甩出去的速度越大,这一级扬程也越大。
因此,离心式水泵的扬程是两级扬程之和,也就是它的抽水高度远远超过了10.336米。