凝幫浦推力軸承溫度過高的原因分析與處理

2022-09-18 06:45:02 字數 1868 閱讀 4238

摘要:分析凝幫浦軸承溫度過高的原因,提出相應的對策,取得了滿意的效果。

關鍵詞:推力軸承溫度高處理長興電廠的兩台125 mw機組共有4臺12nl-160型凝幫浦,都為筒袋式立式多級離心幫浦。由上海水幫浦廠製造。

其設計技術規範流量q=355m3/h,揚程h=158 m,轉速n=1500r/min。

4臺凝幫浦自2023年投入執行後,在每年的高溫季節,都要出現軸承回油溫度接近甚至超過70℃的現象,引起推力瓦磨損,嚴重時甚至燒瓦。經常被迫切換至備幫浦執行,甚至影響整台機組的正常執行。特別是在2023年3月時,軸承回油溫度就高達68℃。

而當時的環境溫度只有20℃左右,溫公升高達48℃,超過了廠家的正常要求。因此,對這臺幫浦進行了詳細檢查,並作了改進,取得了較好的效果。

1 原因分析及對策

由於該故障從投產後就存在,而且經過大修也沒能消除,所以可以排除裝置本身的原因和檢修引起的因素。經過分析有以下兩種原因:

(1)幫浦的軸承冷卻效果差

該幫浦軸承由油潤滑冷卻,油又通過內建表面式冷卻器冷卻。該冷卻器材料為紫銅管,冷卻介質是迴圈水。冷卻效果差又有兩方面原因。

一是冷卻器管壁表面結垢,傳熱差。二是冷卻水量小。針對這兩點可以分別採取更換冷卻器和提高冷卻水壓力及增大冷卻水管管徑的方法。

(2)幫浦的推力軸承實際受力太大

軸承溫度公升高主要是由於推力瓦與推力盤磨擦所引起。而這磨擦力的大小直接取決於推力軸承的受力。溫度公升高說明推力軸承的受力過大。

因此要使軸承溫度下降就應該設法降低推力軸承的受力。該幫浦由於是單向吸水的,葉輪吸水側的壓力低於排水側的壓力,因而在葉輪兩側產生壓力差,形成朝向吸水側的軸向推力。這個軸向推力由平衡鼓和推力軸承共同承受。

因此,可以通過增加平衡鼓受力和減小葉輪軸向推力的方法來減小推力軸承的受力。

平衡鼓的工作原理是靠兩端的壓差產生乙個與葉輪相反方向的力來平衡幫浦所產生的軸向推力。它按以下計算:

f=10 pπ(r2-r2)

式中p-壓差,m;

r-平衡鼓外徑,cm;

r-平衡鼓內徑,cm。

從式中可以看出,只要增加平衡鼓的外徑就可以達到增加軸向推力的作用。根據裝置本身情況,可以將原有平衡鼓外鑲一套圈,使外徑增加12 mm,理論計算可增加561 kg承受力。

幫浦葉輪兩側產生的壓差形成的軸向推力,計算經驗公式是:

f=9.8 nkh1γπ(r12-r22)

式中f-水幫浦的軸向力,n;

n-水幫浦葉輪個數;

h1-單級揚程,m;

γ-液體的重度,kg/m3;

r1-口環半徑,m;

r2-水幫浦葉輪輪轂半徑,m;

k-與比轉速度有關的經驗係數。

從式中可以看出,只要減小揚程h1,就可以使軸向推力下降。我們仔細核對了該幫浦的實際執行引數,發現揚程比設計值略高19.6 kpa,流量在機組滿負荷工況下尚有餘量。因此,可以根據葉輪車削定律採取車小葉輪的方法降低幫浦的出口壓力,從而減小幫浦的軸向推力。

該幫浦有五級葉輪,為了避免對幫浦的流量產生較大的影響,車小末級葉輪。具體計算如下:(幫浦出口壓力降低19.6 kpa)

首先計算幫浦的比轉速:

式中d′=334 mm;

h′-車削後需達到的壓力,m;

d′-車削後的葉輪直徑,mm;

d-原葉輪直徑,mm;

葉輪外徑d應車削的數量為,

d-d′=345-334=11 mm;

可以考慮車削10 mm。

實施效果

上述方法在後來的檢修中分別予以實施,前幾種方法實施後效果不太明顯。採取後一種方法,也就是車小葉輪後,從投運情況來看,效果較好。流量並無顯著變化,而揚程降至155 m,電流從原來的340 a降至330 a,能完全滿足機組滿負荷執行的需要。

在7、8月份高溫期間,環境溫度為35℃時,軸承油溫只有56℃。溫公升19℃,完全滿足廠家規定的不得大於25℃的要求。在保證幫浦正常執行的前提下,又提高了幫浦的經濟性。。

1導致軸承溫度過高的常見原因

1 潤滑不良,如潤滑不足或過分潤滑,潤滑油質量不符合要求 變質或有雜物 2 冷卻不夠,如管路堵塞,冷卻器選用不合適,冷卻效果差 3 軸承異常,如軸承損壞,軸承裝配工藝差,軸承箱各部間隙調整不符合要求 4 振動大,如聯軸器找正工藝差不符合要求,轉子存在動 靜不平衡,基礎剛性差 地腳虛,旋轉失速和喘振。...

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