摆动转子泵故障及解决办法

发表时间:2021/6/8   来源:《中国电气工程学报》2021年2期   作者:吴俊博1,陈德军2
[导读] 摆动转子泵具有结构紧凑、 泵效高、 加工简单、 一次性投资少、 维护费用低等特点。
        吴俊博1,陈德军2
        1乌鲁木齐石化公司 炼油厂二车间;2.乌鲁木齐石化公司 检维修中心 维修一车间;新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,830019
        摘要:摆动转子泵具有结构紧凑、 泵效高、 加工简单、 一次性投资少、 维护费用低等特点。由于其工况的不同,其故障也呈现多发的现象。通过一定的工艺和设备改造能够后有效的改变泵的运行条件提高泵的使用寿命。
关键词:油销车间 摆动转子泵 故障
前言
        摆动转子泵是一种新型容积式泵,具有极强的自吸能力,适用于各种油品和化工介质的装卸车及运输。对气液两相可以任意比例混合输送,兼具泵和压缩机的特点。小型体、大排量、大扬程、极强的抽吸能力、高效率、可实现气液两相混输及取代原有真空系统是该泵的突出特点。
一、结构原理
        摆动转子泵由泵体、 底座、 电机三部分组成,转子在主轴偏心座的带动下,在泵体内壁作相对滑动的滚动,同时绕隔板的中心线做相对滑动的摆动,在转子运动过程中,出入口容积不断变化,并在出入流窗口的配合下,流体不断从入口流入,出口排出。主轴旋转一周,转子完成一个动作循环。流体从出口流出后经单向阀排出。在整个运动过程中,浮动偏心机构的作用是,正常工作是将转子压向泵体内壁,使容积腔A接触容积腔B接触最小,可使转子因磨损而泄漏量增大,起到克服杂质的作用。随着曲轴的不断旋转,A腔和B腔的体积就不断地发生周期性的变化,达到泵送的目的。

        摆动转子泵是一种新型容积式泵。该泵在结构及性能上具有独特的优点,快速的自吸能力,液、气混输特点,保证了摆动转子泵在不同的工作环境、工况下仍能正常工作。摆动转子泵适用输送介质温度在-40℃~80℃的汽油、煤油、柴油、航煤、润滑油等油品、一般化工液体及所有可能出现气体的泵送场合,如油库料输送、冷凝水泵、液化气泵、火车卸槽、汽车加油、油船货油扫舱等。适用流量范围0~200m3/h,出口压力等级0~3.0MPa,介质粘度范围0-1520cst。小形体、大流量、高扬程、塞强的抽吸能力、高效率、气液两相混输是该泵的突出特点。
二、运行状况分析
     我厂使用的摆动转子泵主要为BZYB系列,是由浙江乐清金宇石化设备有限公司发明制造的。主要是用于解决大芳烃装置原料进厂,依托火车卸车设施临时新建汽车卸车台,增加两条卸车线、卸车线上分支出两个卸车车通过卸车鹤管到卸车泵,由摆动转子泵送至建北汽油罐区,原料自建北汽油罐区,确保大芳烃生产的原料供给。
         在使用过程中,由于泵属于间歇式运行,其泵在运行过程中必然存在一定时间的抽空状态,超过其允许使用时间就容易造成泵的损坏;且输送介质甲苯具有极强的腐蚀性,容易对泵的关键部件造成腐蚀;目前输送介质的罐车非专用罐车,为了满足罐车的要求使用了大量的防腐料,因此在输送介质过程中无法避免会造成杂质过多,对泵体的摩擦加剧导致泵的损坏。
         通过对有效三台泵的检修统计,可以清楚的看出泵的故障状态大都为零部件的磨损造成振动、卡瑟使其无法正常运行。下表为炼厂油销车间摆动转子泵2011年的检修情况统计:
 
        由上述表格可以看出,其P-201、P-202、P-203在2011年中检修频率相当高,在正常运行期间,平均每月检修一次,无法达到工艺操作要求。造成了一定的经济损失,增加量检修的工作量。
        通过检修发现其泵体内杂质较多,导致泵的磨损加剧,降低了泵的使用寿命。下图为检修过程中清理的杂质和损坏的主轴承。

三、故障检修分析
        1、泵的选型
        根据泵的型号BZYB 60-0.4,可以得出泵的额定流量为60m3/h,出入口压差为0.4Mpa。
           理论流量=截面积*3/h流速*时间=3.14*(0.1/2)2*2.5m/s*3600
                  =70.65m3/h
         实际流量=(质量/密度 )/0.87 =(37t/0.87)/0.87≈48.9m3/h
        通过上述计算可以看出泵的选型过大,由于工业企业厂内铁路、道路运输安全规程6.6.6规定:甲苯的输送速度即流速不能大于3米/秒。宜在2.5米/秒为安全流速。泵在高流速下由于罐车的容积一定,就容易造成泵的抽空引起振动导致磨损。根据厂家提供数据BZYB 45-0.5可以满足泵的工况要求,其性能曲线如下:
 
        2、杂质多
        根据现场检修可以看出泵的杂质容易造成泵内部件的磨损,因此需要在泵的入口出增加过滤器,使用40目的过滤网,减少杂质对泵的磨损。改造前后对比如下图所示:
 
        由于目前无法对运输设备进行要求,其杂质无法完全避免,因此在日常维护中需要对泵的入口过滤器定期进行清理,避免杂质积累过多堵塞泵入口,造成憋压。
        3日常维护
        从现场检修看,泵的日常维护存在一定的缺陷,如泵轴、轴承润滑不到位,造成了一定的腐蚀现象。
 
        因此,针对泵腐蚀的特点,加强日常维护,定期加润滑脂。每当停机不工作时,将根据输送物料的性质,选用相应的清洗剂,将泵进行有效的清洗,最后还得用清水清洗一遍,确保泵的清洁卫生。
四、总结
        1、摆动转子泵的选型,在一定程度上影响泵的正常使用,因此根据实际工况,合理的选型,能够避免故障的发生。
        2、通过增加过滤器的方式能够有效解决杂质多的问题,同时加强日常的维护保养,能够起到延长泵的使用寿命降低检修频次,降低检修费用的目的。
参考文献:
[1]机械密封技术及应用.中国石化出版社.2010.4
[2]关班凡.泵的理论与设计.北京:机A&MJLFB版壮.1987
[3]炼油设备工程师手册.中国石化出版社.2010.1
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