水环式真空泵故障分析.pdf

经验交流
2013年第2期(第26卷,总第124期)?机械研究与应用
水环式真空泵故障分析
潘卫东,贾建升
(兰州石化公司设备维修公司,甘肃兰州730000)
摘要:针对2BEI-403-OE型水环式真空泵运行现状,系统分析了设备常发故障的原因,并提供了轴承故障分析的经
验,供大家参考。
关键词:真空泵;侧板;筒体;腐蚀变形;磨损
中图分类号:TH2
文献标志码:B
文章编号:1007-4414(2013)02-0164-03
Analysis of Failure for Water Ring Vacuum Pump
PAN Wei-dong, JIA Jian-sheng
(Lanzhou Petrochemical Company, Equipment Repair Company, Lanzhou Gansu 730060, China)
Abstract: Based on running status of the 2BE1-403-OE water ring type vacuum pump, reason of permanent fault of the e-
quipment systematically is analyzed, and the bearing failure analysis experience is provided for same research
Key words: vacuum pump; side plate; cylinder body; corrosion and deformation
1引言
顺时针方向旋转时,水被叶轮抛向四周,形成了一个
2BE1-403-OE型水环式真空泵主要作用是抽去决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭水环。由于
水平带式过滤机内气体,为过滤机提供真空环境。真离心力的作用,此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月
空泵如果不能正常运转,相对应的过滤机也就无法工牙形空间,而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等
作。该真空泵在运行过程中,经常出现筒体与侧板腐的若干个小腔。如果以叶轮的6点钟方向为基准点,
蚀泄漏、真空度过低、流量不足等问题,造成设备运行那么叶轮在之前的前180时封闭小腔的容积由小变
技术指标不合格,无法满足工艺要求,导致頻繁停机大,形成负压。此时气体由吸气口被吸入,当吸气终
检修,这直接影响到整个装置的正常生产。为此,针了时小腔则与吸气口隔绝。当叶轮继续旋转,经过6
对此现状,为解决该装置瓶颈,将2BE1-403-0E型点钟基准方向,小腔开始由大变小,使气体被压缩;当
水环式真空泵改造作为技术攻关改造项目。
小腔与排气口相通时,气与水便由排气孔经接头沿排
2设备参数与工作原理
气管进入气水分离器中,自动分离后气体再由放气管
2.1真空泵的性能参数
放出,而工作液流回腔内重复使用,如图2所示。
真空泵的性能参数表如表1所列。输送介质为
水平带式过滤机内气体。工作液为管网化学循环水。
表1真空泵的性能参数表
参数
数值
参数
数值
型号
2BE1-403-0E
配用电机
Y315M-4
图1水环式真空泵结构图
转速(r/min
极限真空度(kPa)
轴功率(kW)
110
最大抽气速率(m3/h)5700
排气吸气
电机功率(kW
132泵重(kg)
5860
2.22BEI-403-0E型水环式真空泵工作原理
水环式真空泵主要由两侧的端盖、与端盖紧挨着
的侧板、中间的筒体、中间的叶轮共同组成,见图1。
2.32BE1-403-0E型水环式真空泵工作原理
首先在水环式真空泵圆柱形泵缸内注入约1/3
量的工作液,叶轮偏心地装在泵缸内,当叶轮按图中
图2工作原理示意图
收稿日期:2013-03-14
作者简介:潘卫东(1968-),男,江苏丹阳人,助理工程师,主要从事车间技术质量、职工培训教育等管理工作
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机械研究与应用?2013年第2期(第26卷,总第124期)
经验交流
3真空泵的现状调查
种稀泥浆在叶轮的带动下高速旋转,将结构疏松的
根据设备拆开检査分析,将故障类型大致分为以FeCl2,FeSO迅速磨损掉。这种磨损对未被腐蚀的碳
下儿类。
钢材料磨损破坏也非常严重。酸性腐蚀和固体颗粒
(1)侧板和筒体腐蚀变形严重如图3、4所示,有物磨损共同作用,使筒体和侧板不断的非均匀减薄,
时甚至穿孔泄漏
直至穿孔泄露。
2BE1-403-0E型水环式真空泵的设计极限真空
度达到了98kPa,而改造之前普遍偏低。
4.2真空泵真空度过低分析
在70KPa上下浮动。排除设备老化的因素,主
要是由于酸腐蚀及固体颗粒物磨损,增大了叶轮边缘
与筒体和侧板之间的距离,破坏了压缩流道的几何形
图3侧板、筒体腐蚀情况
状,引起湍流和回流。真空泵流道的几何形状是经过
模拟计算并反复试验确定的,一旦流道破坏就会使真
空泵的效率急剧下降,直接导致真空泵真空度不达标。
4.3水环式真空泵流量严重不足分析
由于真空泵壳体长时间结垢,形成很厚污垢,将
泵売空间堵塞,如图5所示。在污垢中,酸腐蚀及固
体颗粒物磨损,破坏了泵压缩流道的几何形状,引起
图4简体腐蚀补疤情况
湍流和回流。电机轴端输入的能量有相当大的一部
分以泵腔内液体激烈碰撞的形式转化为输送介质的
内能,而不是动能。另外,由于酸性泥浆的腐蚀,泵的
(2)水环式真空泵真空度过低,不能满足过滤机流道内田凸不平,固体颗粒物大量附着在内壁上,减
的生产工艺要求。
(3)水环式真空泵在这几年流量严重不足,导致足,耽误"。最终
小了流通截面。最终导致水环式真空泵流量严重不
其他裝置不能满负荷运转,最终影响催化剂产量。
(4)在设备长周期运转中,经常出现真空泵两端
轴承磨损或转子轴头磨损,使得轴承跑套,设备振动,
响声大,严重时无法正常运行。
4设备故障原因分析
4.1筒体和侧板腐蚀变形分析
2BE1-403-0E型真空泵为水环气体泵,其筒体
图5売体积料
及侧板都是由碳钢钢板卷制焊接而成。碳钢在纯净
的水中,腐蚀速度较小,但只要水中含有少量的酸性4.4水环式真空泵轴承频繁更换,运行噪声大
离子,材料的腐蚀速度就会明显加快。催化剂装置的
真空泵筒体与侧板内壁腐蚀磨损严重,非常粗
水平带式滤机,在生产过程中过滤的NY分子筛滤饼
糙。这増大了叶轮边缘与筒体和侧板之间的距离,破
中的某些物质会分解散发出三氧化硫,氯化氢气体。坏了原本稳定的层流液环。白色酸性稀泥浆裹挟着
这些酸性气体随其他气体一起被水环真空泵吸入泵介质气体以湍流的形式在筒体内激烈碰撞,引起真空
腔。真空泵中加入的工作液为管网化学水,其中含有泵剧烈振动,损坏轴承并产生噪音
硫酸离子。含有硫酸离子的工作液与工作介质中的5分析轴承故障举例
三氧化硫,氯化氢发生化学反应,生成稀硫酸和盐酸,
2011年3月9日,监测人员在监测过程中发现
直接腐蚀筒体和侧板。腐蚀配件反应机理如下。
该泵后端轴承箱发出“轰隆隆”间断异常响声,温度
Fe+2HCI=Fecl, +H,

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