125LCB-350x2型羥胺供料泵的故障分析及處理

摘要   本文對125 LCB-350x2型羥胺供料泵在使用過程中產生的故障進行了原因分析，在此基礎上進行了改進，取得了好的效果。

Abstract The type 125LCB-350X2 haym feed pump is often fault during running, the fault causes are analyzed , the corresponding reformation measures are pointed out and the effect is obvious

關鍵詞 泵 故障分析 改進   Key words pump fault analysis reformation

一：引言

胺供料泵是HPO法制己內酰胺生產工藝中的主要設備之一,運行的好壞直接關系到整個生產的連續性和穩定性。我廠在擴能改造中新增加的羥胺供料泵是國內研制的雙級離心泵，其型號為125LCB-350X2。其輸送的介質為域機工藝液，其組成見表一。泵的進口壓力為常壓，出口壓力為4.0Mpa，流量為70－85 m3／h，介質密度為1219Kg/m3。泵的轉速為2980rpm，工作溫度為70℃,電{TodayHot}機功率160KW。
表一 羥胺供料泵的進料離子組成情況（單位：mmol/g）

　 名 稱
H＋
NH3OH＋
NO3-
PO43-
NH4+

數 值
2.6
0.04
2.89
2.05
2.3



　

其結構特點為：為減小泵的體積和軸向力，兩級葉輪采用面對面安裝；第一級葉輪與軸臺接觸，在軸上定位。第二級葉輪用中間襯套相隔，襯套與葉輪以四氟墊密封；高壓端軸承為2只SKF7309軸承，采用背靠背安裝以增加剛度，低壓端采用1只6309軸承，軸向力由高壓端的2只軸承承擔，為防止軸承工作時溫升過高，軸承箱用水冷卻；高壓端的軸承為定位軸承；軸封選用單彈簧部分平衡型機械密封,機械密封裝在軸套上。軸套與葉輪配合端外圓當葉輪口環使用，葉輪與軸套間用四氟墊密封,墊子和軸套簡圖見圖(2)和圖(3)；密封墊子的鎖緊力靠一、二級葉輪外側厚度為10mm的鎖緊螺母提供；允許的軸向竄量為0.1mm---0.2mm。其相關的配合間隙如下：中間襯套與泵殼的口環間隙為0.3mm；兩級葉輪的口環間隙為{HotTag}0.6mm。

泵在1999年12月投入運行時，經常發生過載跳車和高壓端漏料，影響系統的穩定運行，拆檢發現低壓端軸承保持架損壞,中間襯套與泵殼上的口環磨損嚴重，高壓端泵軸與軸套之間有物料滲入的痕跡。

　

二：原因分析

　

A：高壓端軸套密封墊的鎖緊螺母鎖緊力不足、防松結構不理想，導致物料易從軸與軸套間泄漏

　
在安裝泵時以低壓端的葉輪定位，將低壓端的葉輪螺母緊到位后才能緊高壓端以保證葉輪無相對軸向竄量，這樣兩只葉輪的共4只密封墊子實際上低壓端的螺母僅封死1只也就是低壓端葉輪背部墊子，另3只密封墊子全靠高壓端的鎖緊螺母緊固而造成鎖緊力不足；螺母的防松是靠止退墊圈來實現的，我們認為此種防松結構在重載高速情況下使用的效果不好，每開停一次都會有所松動，實際情況是采用此結構每停一次都要對鎖緊螺母再次進行緊固。否則，啟動后就會出現漏料。



B：選用的機械密封在結構上有商討之處

　

動環背部的“O”形圈與軸套的輔助密封結構在高壓差情況下易發生漏料。推環2是平面圓環，此種輔助密封結構在高壓差存在以上缺點[1]：一是“O”形圈易被擠入軸套和動環之間縫隙中；二是彈簧力經推環直接作用在動環上，當工作壓力有波動時，推環推動動環作補償移動時“O”形圈與動環接觸點和“O”形圈與軸套的接觸點無法做到同步移動容易造成漏料。



C：低壓端的軸承選用有商討之處

　

低壓端軸承選用的是能承擔一定軸向力的6309深槽球軸承，我們認為6309軸承在泵軸因受熱伸長時內外圈不能做到同步移動。當泵正常工作時，泵軸有近50℃的溫升，泵軸和泵殼因受熱會軸向伸長，由于泵軸和泵殼選用材料不同兩者受熱伸長不可能做到同步同等大小，當伸長的差值大于軸承箱軸向預留的間隙時，就會受到低壓端軸承的阻當而不能自由伸長，當低壓端的軸承承擔的軸向力超過軸承的承受極限后會導致低壓端軸承的保持架壞，軸與中間襯套的口環單邊間隙僅為0.15mm，軸承保持架壞導致中間襯套與泵殼上的口環相磨而引起泵的過載跳車。

泵在安裝時軸的軸向允許竄量僅為0.1mm--0.2mm,而目前國內泵一般此種情況下預留的軸向間隙在0.5mm左右。
三：改進措施

A：將高壓端的鎖緊螺母的厚度由10mm改為15mm，同時將此螺母的后部分有兩絲扣采用襯尼龍墊翻邊壓制成，使螺母本身具有自動防松功能（靠尼龍與絲扣的摩擦力防松）。

B：選用多彈簧機械密封，改進動環背部的密封結構。推環采用階梯環，在動環背部的“O”形圈前加一厚為1mm的四氟平墊，此四氟平墊起到防止“O”形圈被擠入動環和軸套之間的縫隙中。此種輔助密封結構當介質壓力產生波動時，由于推環將推動動環和“O”形圈作為一整體移動，杜絕了從動環與“O”形圈接觸點處產生的泄漏，減少了泄漏點數。為了裝新選的機械密封對原軸套的結構作了相應的改動。

C：將低壓端的軸承改用NU309滾柱軸承。該型軸承的保持架、滾柱和外圈為一整體，軸承內圈為一部件。這樣能保證泵軸在工作時軸向自由伸長。

D：在不影響工藝生產條件下對相關的配合參數作了改動，將葉輪口環間隙由0.6mm改為0.8mm，中間襯套與蝸殼的配合間隙由0.3mm改為0.6mm。

　

四：結論

　

經過上述的改進，該泵的使用周期得到極大的延長，最長的使用了15個月，有力促進了生產的穩定和降低了大量的檢修費用。

參考文獻

[1] 《LMV型高轉速輕烴泵機械密封的改造》 李寶彥 《流體機械》1998/07