离心泵基础：结构、典型故障及检查
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发布日期：2023-02-10 10:44

前言

泵送系统是工业流程中的关键设施，有不同类型的泵来满足各种生产需求。离心泵可能是工业流程中应用最丰富的一种类型。在工业泵的分类中，离心泵称为动力泵，并被细分为轴流泵和径向流泵，具有单级或多级、卧式或立式，有悬臂式、轴承两端支撑式和立式悬吊式，有单壳体和双壳体结构，有开式、半开式或闭式叶轮等特征。

离心泵是一种旋转动力水力机械，通过将叶轮的机械能传递到不可压缩的流体，并将其转换为动能或压力能。流体通过吸入管进入叶轮，叶轮具有一系列的叶片，利用离心力将流体推向泵的蜗壳或泵体（或者在泵具有一级以上的情况下到达其它级叶轮），最终通过出口管排出。

离心泵主要零部件包括：

1）吸入管

2）叶轮

3）轴

4）壳体或蜗壳

5）轴承

6）轴承架

7）机械密封

8）出口管

图1：离心泵主要零部件

离心泵的典型故障模式

在离心泵中，不平衡通常至少由以下原因之一引起：

1）叶轮磨损/腐蚀（例如汽蚀）不均匀或叶片断裂

2）联轴器状况不良、磨损、变形

3）电机转子绕组不良

4）转子平衡程序错误

5）标准或不适当的平衡质量

当在离心泵中检测到不平衡时，建议采取以下措施：

1）检查叶轮磨损/腐蚀并分析产生的根本原因

2）检查联轴器的跳动及其整体状况

3）检查转子的平衡程序和平衡的质量程度

图2：离心泵叶轮

在离心泵中，不对中通常是由以下原因之一引起的：

1）安装不良或对中程序不当

2）管道应力

3）软脚

4）泵本身或其管道中的热膨胀

5）缺乏对员工的培训

6）测量仪器不适当或未校准

当在离心泵中检测到不对中时，建议采取以下措施：

1）检查所使用的对中程序和应用的标准

2）检查泵和电机是否存在管道应力和软脚

3）如果安全条件允许，测量机器刚停止或过热时的对中情况

4）记录机器热态过程中的对中变化（位移）：热膨胀

图3：离心泵对中检查

在离心泵中，轴承问题通常由以下原因之一引起：

1）安装不良

2）润滑不良

3）润滑脂或润滑剂中的颗粒污染

4）高温

5）不对中和/或不平衡

6）轴承选择不当

当在离心泵中检测到轴承问题时，建议采取以下措施：

1）更换轴承并进行根本原因分析

2）轴承润滑剂是否存在不足或过量

3）审查轴承安装实践

4）审查轴承润滑实践

5）验证泵的对中及平衡

6）检查轴承的运行条件是否合适

图4：拆卸下来的有缺陷的轴承

在大多数情况下，离心泵中的泄漏发生在机械密封处。密封劣化的原因可能是：

1）由于不对中或不平衡而导致的高振动

2）安装不良

3）空载或干运行时密封过热

4）密封选择不良

当在离心泵中检测到密封问题时，建议采取以下措施：

1）检查泵的对中和平衡情况

2）查看机械密封安装实践

3）防止泵干运行

4）检查运行工况是否适合机械密封

在离心泵中，间隙通常由以下原因之一引起：

1）轴承过度磨损

2）安装不良

3）轴承或轴承箱选择不当

当在离心泵中检测到旋转间隙过大时，建议采取以下措施：

1）检查轴承的状况

2）检查轴承箱是否有磨损或变形

3）查看轴承安装实践

图5：多级泵间隙检查

在离心泵中，结构松动通常由以下原因之一引起：

1）基础不良

2）底座变形或翘曲

3）支撑件、绝缘体或静音块磨损

4）螺栓松动，也可能产生软脚

当检测到离心泵的结构松动时，建议采取以下措施：

1）加固支撑离心泵的结构

2）修复离心泵基础

3）更换支撑件、绝缘体或静音块

4）用扭矩扳手拧紧离心泵的紧固螺栓

图 6：离心泵安装示例

在离心泵中，水力问题多种多样，通常由以下原因之一引起：

1）汽蚀

2）回流

3）过载

4）湍流

5）泵运行不符合设计

当在离心泵中检测到水力问题时，建议采取以下措施：

1）检查离心泵的吸入条件

2）检查叶轮和泵蜗壳是否损坏

3）检查运行工况（流量和压力）是否符合离心泵的设计

图 7：离心泵的一些水力问题可以通过检

其它检查/检测

离心泵的检查必须是全面的，包括动态、热力和运行状态。以下检查检测也适用于离心泵：

振动检查及测量点

离心泵出厂试验时应对振动进行检查，可采用便携式振动测量仪表或永久安装于泵上的振动传感器来测量，具体测量点位置在API 610、GB/T 29531等标准中都有详细说明（在此不再赘述）。在离心泵中，振动测量/检查点必须与轴承箱的轴中心线相对应，并且确保稳定地安装在坚固的零件上。尽可能在每个轴承的水平（H）、垂直（V）和轴向（A）方向进行测量。