离心泵振动原因分析和解决方案VIP免费

2009年6月炼油技术与工程PETROLEUMREFINERYENGINEERING第39卷第6期离心泵振动原因分析和解决方案刘红云卢捍卫中国石化集团洛阳石油化工工程公司(河南省洛阳市471003)摘要：分析了离心泵的振动原因，如汽蚀余量不够、操作流量过低、轻组分分离不彻底、泵人15管道阻塞、泵的流道设计不合理、泵叶轮设计不合理、泵轴不对称、泵体固定不好等。提出了整改方案，如抬高入口测液面高度、减少入口管线和管件的当量长度，增加最小回流线、稳定操作、清理管道内异物、改善泵内结构设计、泵体加固等。关键词：离心泵振动汽蚀阻塞结构设计离心泵是炼油化工企业中经常用到的动设备，能否正常运行，直接关系到整个装置的安稳长满优运转。由于泵的振动，每年检修都要投入大量的人力物力。既耗时耗力，又存在很大的安全隐患。本文对泵振动现象、原因和解决方案进行探讨。1工艺参数1．1汽蚀余量1．1．1典型现象泵内有噼噼啪啪的声音。泵体尤其是进口处振动大。严重时，流量和出口压力波动大，流动不连续，出口管线振动并可能伴有水锤的声音，最后会使出口压力表指示为零，出13流量计指示为零。泵内叶轮有坑坑洼洼的痕迹，甚至转子有磨损。对于流体为饱和态液体的泵，在液体为过冷态试运时可能没有该现象，一旦介质温度达到饱和温度，则振动和噪音明显。1．1．2原因分析系统的有效汽蚀余量不足，造成泵人口压力低于介质的饱和蒸气压，介质汽化，同时还有溶解在液体里的气体逸出，形成大量气泡。气泡在叶轮的外侧高压处迅速萎缩、凝结，形成真空区，气泡周围的液体迅速冲人，形成强大的局部高频高压水击，造成压力波动，并伴有撞击的声音。气泡凝结时产生局部高温，金属表面因疲劳而产生剥蚀。情况严重时，大量气体聚集在叶轮周围，阻塞流道，使泵内液体流动的连续性遭到破坏，最后液流中断，造成泵抽空，产生汽蚀现象¨。由于流量的断断续续，造成了泵的强烈振动，转子和泵体产生摩擦，最终损坏，无法运行。1．1．3解决方案(1)增加系统的有效汽蚀余量如果是饱和态液体，通过提高泵入口液面高度；减少人口管件，如弯头，阀门等；缩短管线长度；异径三通改为同径三通；改进流体流道；均可有效提高装置的有效汽蚀余量。将饱和态液体冷却成过冷态，也很有效。但该方案在需要热进料时，会增加能耗。如果是过冷态液体，除了使用同饱和态液体一样的方法外，还可以通过提高人口侧容器的压力来增加装置的有效汽蚀余量。(2)降低泵的必须汽蚀余量泵的必须汽蚀余量是泵体本身固有的性能。只有通过改变泵的内部结构才能实现。如在泵的吸人口加诱导轮等。泵的内漏、高温高压的介质由出口回流到泵的入口处，也可以引起汽蚀。如果是由泵的内漏引起的汽蚀，可通过减小口环间隙来解决。另外，在允许降低扬程的情况下，给泵的电机增设变频调速器，降低电机转速，可以减小叶轮入口处液流的相对速度，从而降低泵的必须汽蚀余量。该方案不仅可以降低泵的必须汽蚀余量，还收稿13期：2009—01一l9。作者简介：刘红云，高级工程师，1997年毕业于南京化工大学化学工程专业，工学硕士，主要从事催化重整、芳烃抽提及对二甲苯装置的工程设计工作。电话：0379—64885285第6期刘红云等．离心泵振动原因分析和解决方案可以节能降耗。1．2介质流量1．2．1典型现象泵在设计流量下运行时，振动不超标，随着流量的大幅降低或提高，泵的两端轴承及出口管线振动强烈。泵体内会发出往复机似的噪音。流量正常时，振动和噪音也恢复正常。泵体，尤其是内侧轴承座水平方向的振动明显大于垂直和轴向振动的增大值。长时间运行，泵内叶轮、平衡盘、级间衬套、中段等会磨损。对单级双吸泵，轴向的高频振动使轴承损坏、叶轮口环成对称偏磨，泵体口环偏磨，严重时将导致轴承断裂。1．2．2原因分析任何一台离心泵都有一个最佳工作范围，体现在泵的性能曲线上。离心泵的振动随流量而变化，通常在最佳效率点流量附近其值最小，并且随着流量的增大或减小而增加。从最佳效率点流量起，振动随流量的变化取决于泵的能量密度、比转速及汽蚀比转速。通常，振动的变化量随能量密度、比转速及汽蚀比转速的增加而增加。离心泵除了有在性能曲线上标注的最小连续流量...