125LCB-350x2型羟胺供料泵故障分析及处理

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发布时间:2017年6月17日

摘要:本文对125 LCB-350x2型羟胺供料泵在使用过程中产生的故障进行了原因分析,在此基础上进行了改进,取得了好的效果
关键词 泵 故障分析 改进

一:引言
    胺供料泵是HPO法制己内酰胺生产工艺中的主要设备之一,运行的好坏直接关系到整个生产的连续性和稳定性。我厂在扩能改造中新增加的羟胺供料泵是国内研制的双级离心泵,其型号为125LCB-350X2。其输送的介质为域机工艺液,其组成见表一。泵的进口压力为常压,出口压力为4.0Mpa,流量为70-85 m3/h,介质密度为1219Kg/m3。泵的转速为2980rpm,工作温度为70℃,电机功率160KW。

    其结构特点为:为减小泵的体积和轴向力,两级叶轮采用面对面安装;第一级叶轮与轴台接触,在轴上定位。第二级叶轮用中间衬套相隔,衬套与叶轮以四氟垫密封;高压端轴承为2只SKF7309轴承,采用背靠背安装以增加刚度,低压端采用1只6309轴承,轴向力由高压端的2只轴承承担,为防止轴承工作时温升过高,轴承箱用水冷却;高压端的轴承为定位轴承;轴封选用单弹簧部分平衡型机械密封,机械密封装在轴套上。轴套与叶轮配合端外圆当叶轮口环使用,叶轮与轴套间用四氟垫密封,垫子和轴套简图见图(2)和图(3);密封垫子的锁紧力靠一、二级叶轮外侧厚度为10mm的锁紧螺母提供;允许的轴向窜量为0.1mm---0.2mm。其相关的配合间隙如下:中间衬套与泵壳的口环间隙为0.3mm;两级叶轮的口环间隙为0.6mm。
    泵在1999年12月投入运行时,经常发生过载跳车和高压端漏料,影响系统的稳定运行,拆检发现低压端轴承保持架损坏,中间衬套与泵壳上的口环磨损严重,高压端泵轴与轴套之间有物料渗入的痕迹。

二:原因分析
    A:高压端轴套密封垫的锁紧螺母锁紧力不足、防松结构不理想,导致物料易从轴与轴套间泄漏
 在安装泵时以低压端的叶轮定位,将低压端的叶轮螺母紧到位后才能紧高压端以保证叶轮无相对轴向窜量,这样两只叶轮的共4只密封垫子实际上低压端的螺母仅封死1只也就是低压端叶轮背部垫子,另3只密封垫子全靠高压端的锁紧螺母紧固而造成锁紧力不足;螺母的防松是靠止退垫圈来实现的,我们认为此种防松结构在重载高速情况下使用的效果不好,每开停一次都会有所松动,实际情况是采用此结构每停一次都要对锁紧螺母再次进行紧固。否则,启动后就会出现漏料。
    B:选用的机械密封在结构上有商讨之处 
    动环背部的“O”形圈与轴套的辅助密封结构在高压差情况下易发生漏料。推环2是平面圆环,此种辅助密封结构在高压差存在以上缺点[1]:一是“O”形圈易被挤入轴套和动环之间缝隙中;二是弹簧力经推环直接作用在动环上,当工作压力有波动时,推环推动动环作补偿移动时“O”形圈与动环接触点和“O”形圈与轴套的接触点无法做到同步移动容易造成漏料。
    C:低压端的轴承选用有商讨之处
    低压端轴承选用的是能承担一定轴向力的6309深槽球轴承,我们认为6309轴承在泵轴因受热伸长时内外圈不能做到同步移动。当泵正常工作时,泵轴有近50℃的温升,泵轴和泵壳因受热会轴向伸长,由于泵轴和泵壳选用材料不同两者受热伸长不可能做到同步同等大小,当伸长的差值大于轴承箱轴向预留的间隙时,就会受到低压端轴承的阻当而不能自由伸长,当低压端的轴承承担的轴向力超过轴承的承受极限后会导致低压端轴承的保持架坏,轴与中间衬套的口环单边间隙仅为0.15mm,轴承保持架坏导致中间衬套与泵壳上的口环相磨而引起泵的过载跳车。
    泵在安装时轴的轴向允许窜量仅为0.1mm--0.2mm,而目前国内泵一般此种情况下预留的轴向间隙在0.5mm左右。