По ремонту насосов с торцевым

Ремонт центробежных насосов – техническое обслуживание, регулировка, виды неисправностей

Несмотря на то, что насосы центробежного типа относятся к надежным устройствам, используемым для перекачивания жидкости, им тоже может потребоваться ремонт. Не всегда причиной неисправностей центробежных насосов становится неправильная эксплуатация, связано это может быть и с качеством перекачиваемой среды, и с целым рядом других факторов. Если в работе центробежного насоса возникли нарушения, то сначала надо исключить внешние причины и только после этого осуществлять диагностику самого оборудования.

Разборка центробежного насоса

Правильная эксплуатация

Чтобы значительно продлить срок эксплуатации центробежного насоса и сталкиваться с ремонтом такого оборудования как можно реже, следует правильно использовать это устройство. Инструкция по эксплуатации центробежного насоса предполагает соблюдение следующих правил.

1. Перед включением центробежного насоса проверьте, чтобы рабочая камера была полностью заполнена жидкостью.
2. Перед всасывающим патрубком необходимо установить сетчатый фильтр, который защитит внутреннюю часть устройства от попадания в нее твердых нерастворимых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкой среде.
3. Защита приводного двигателя от перегрузок обеспечивается специальной задвижкой, устанавливаемой на всасывающую трубу, которая ограничивает поток поступающей в насос жидкости.
4. При запуске насоса надо проконтролировать, чтобы вал приводного электродвигателя и крыльчатка вращались по часовой стрелке.
5. Глубина резервуара, из которого осуществляется откачивание жидкой среды, не должна превышать допустимый уровень, указанный в техническом паспорте.
6. Труба, по которой осуществляется всасывание жидкой среды из резервуара, должна иметь как можно меньше изгибов и соединительных мест, а ее внутренний диаметр должен быть максимально возможным.
7. Трубу, по которой жидкая среда от насоса транспортируется в горизонтальной плоскости, желательно расположить с уклоном по отношению к месту подачи жидкости. Если же выполнить данное требование не представляется возможным, то насос следует установить как можно выше относительно поверхности земли.

При эксплуатации этого насоса была допущена разгерметизация ввода кабеля, в результате которой сгорела обмотка электродвигателя

Наиболее распространенные причины поломок

Первое, что необходимо сделать, если в работе насосного оборудования замечены неисправности, – прекратить его эксплуатацию и приступить к тщательной проверке всех узлов. Достаточно распространенной ситуацией, при которой насосному оборудованию требуется техническое обслуживание или даже ремонт, является износ сальников. Более активному протеканию процесса износа сальниковых элементов насосного оборудования может способствовать целый ряд причин:

• неравномерное вращение и биение вала приводного электродвигателя;
• слишком сильное затягивание болтов, которыми крепится крышка насоса (лучше всего сальники справляются с задачей уплотнения в том случае, если они достаточно увлажнены);
• перегрев приводного электродвигателя;
• неправильно выполненное техническое обслуживание или ремонт центробежного насоса (замена не всех уплотнительных колец и др.).

Основные неисправности в работе центробежных насосов

Еще одной распространенной причиной некорректной работы и даже поломки насосного оборудования является неточно выполненная центровка вала приводного электродвигателя с корпусом насоса. Последствиями в данном случае могут стать как разрушения сальниковых элементов, так и выход из строя подшипниковых узлов.

Подшипниковые узлы центробежного насоса – это элементы, требующие наиболее пристального внимания и регулярного ухода. Чтобы минимизировать риск выхода из строя таких узлов и обеспечить им наиболее оптимальные условия эксплуатации, необходимо контролировать количество смазки.

Рекомендации по ремонту центробежных насосов

Ремонт центробежных насосов, как и любых других технических устройств, требует наличия определенных знаний и навыков. Между тем, если соблюдать руководство по выполнению такой процедуры и следовать предложенным ниже рекомендациям, то сложностей с ее осуществлением возникнуть не должно.

Специалисты, имеющие опыт работы с насосным оборудованием, рекомендуют выполнять его ремонт в следующей последовательности:

1. Разобрать устройство и тщательно осмотреть элементы внутренней конструкции.
2. Проверить техническое состояние ротора, выполнить замеры зазоров в посадочных узлах уплотнительных элементов.
3. Заменить изношенные и вышедшие из строя подшипники на новые.
4. Проверить геометрические параметры шеек вала и в случае выявления дефектов выполнить их проточку и шлифовку.
5. После исправления всех выявленных дефектов собрать насос, проверить состояние его корпуса и правильность выполненной сборки.

Разбирая насос, следует запоминать (записывать или фотографировать) расположение деталей

По вышеописанному алгоритму выполняется плановый ремонт насосов центробежного типа, который, согласно рекомендациям производителей, следует осуществлять через каждые 4500 часов его эксплуатации.

Более сложный в техническом плане ремонт требуется насосному оборудованию после каждых 26000 часов его эксплуатации. В рамках такого ремонта с центробежными насосами осуществляют следующие действия:

• заменяют колесо и рабочий вал;
• заменяют кольца уплотнения корпуса насоса, распорных и прижимных втулок;
• в отдельных случаях у секционных насосов полностью заменяют секции;
• выполняют наплавку и расточку посадочных мест в корпусе устройства;
• после сборки насоса осуществляют его гидравлические испытания.

Если сезонного эксплуатируемый насос оставит на зиму с влагой внутри, то весной он может заклинить. Проблема решается разборкой и очисткой

Наибольшую сложность в процессе ремонта центробежного насоса по вышеописанной схеме вызывают следующие процедуры:

• разборка подшипниковых узлов;
• снятие вкладышей;
• снятие полумуфты при помощи специального съемника, идущего в комплекте с насосным оборудованием;
• демонтаж разгрузочного диска (гидропяты);
• снятие нажимного фланца.

При разборке центробежного насоса следует очень аккуратно снимать с вала рабочие колеса, важно не доводить их до заедания. Выполняется такая процедура по очереди с каждой секцией. В том случае, если рабочее колесо не снимается или снимается с трудом, можно его немного разогреть.

Нагреть крыльчатку можно с помощью портативной газовой горелки

Сборка центробежного насоса – достаточно сложная процедура, в процессе которой необходимо выполнять следующие действия:

1. проверять, насколько точно соответствуют новые детали тем, которые уже были установлены в насосе, а также чертежам ремонтируемого насосного оборудования;
2. точно подгонять новые детали под размеры мест, в которых они будут устанавливаться;
3. выполнять шлифовку и притирку поверхностей сопрягаемых деталей;
4. резьбовые крепежные элементы затягивать равномерно, используя для этого динамометрический ключ, позволяющий точно контролировать прикладываемое к таким элементам усилие;
5. при установке на вал рабочего колеса проверять точность формируемого осевого зазора;
6. контролировать, чтобы погрешность перпендикулярности торцевой стороны разгрузочного диска при его установке не превышала 0,02 мм.

Если при эксплуатации центробежного насоса вы столкнулись с такой поломкой устройства, как разрушение рабочего колеса или корпуса, то не стоит пытаться их восстановить, используя для этого, например, сварку. Восстановленные таким образом колесо или корпус не прослужат долго и могут стать причиной еще более серьезной поломки.

Эти детали насоса, поврежденные вследствие «сухого хода», не подлежат ремонту и требуют замены

При техническом обслуживании центробежных насосов в домашних условиях выполняются такие процедуры, как:

• проверка технического состояния подшипников и их замена, если в этом возникла необходимость;
• очистка и промывка картера;
• замена смазки в подшипниковых узлах;
• проверка технического состояния сальниковых элементов;
• промывка маслопроводящих каналов;
• проверка центровки насоса и в случае необходимости регулировка данного параметра.

Столкнувшись с выходом из строя центробежного насоса, вы должны оценить, во сколько может обойтись его ремонт. В отдельных случаях, когда поломка насоса слишком серьезная, его ремонт будет стоить значительно дороже, чем приобретение нового оборудования. В любом случае принимать решение о целесообразности и возможности ремонта центробежного насоса следует лишь после проведения полной диагностики оборудования и выявления причин его выхода из строя.

Источник

Торцевое уплотнение вала насоса

Торцевое уплотнение вала насоса предназначено для разделения пространств с различными давлениями, рабочими средами и температурами. Уплотнения для насосов предотвращают, например, проникновение посторонних частиц в рабочую среду или утечку смазки из корпуса.

В последние годы в связи с ростом давления, температуры и скорости скольжения чрезмерно повысились требования надежности прежде всего к данному типу уплотнений. Это вызвано также применением новых химических соединений, облучением, которое влияет на свойства многих материалов, изменяющих срок их службы.

Содержание статьи

Торцевые уплотнения монтируются на все современные типы насосов: центробежные, фекальные, поверхностные, погружные, насосные станции и т.д.

Герметизируемые жидкости и газы могут быть самыми разнообразными, например: жидкий кислород, высоконагретый водород, пивное сусло, растворы красителей, различные кислоты, щелочи, асфальт, какао-паста и другое. Чтобы уплотнение насоса отвечало всем необходимым требованиям необходимо использовать коррозионно-стойкие, прочные и теплостойкие материалы.

Однако при этом следует обратить внимание на то, что достижение предельных параметров возможно часто только в случае применения специальных конструкций и вспомогательных приспособлений.

При определении геометрических размеров и конструкции уплотнения необходимо учитывать шесть взаимосвязанных между собой факторов.

Торцевые уплотнения для насосов должны отвечать следующим требованиям:
максимально возможной герметичности
наивысшей долговечности, т.е. минимальному износу
наивысшей надежности, т.е. отсутствию необходимости в техническом обслуживании и ремонте.
наименьшим потерям на трение и тепловыделение
минимальным размерам
наивысшей экономичности и минимальной стоимости.

К сожалению не все эти требования возможно реализовать в одной конкретной конструкции, поэтому каждое уплотнение является результатом компромиссного решения, которое должно учитывать эксплуатационные факторы и соотношения между ними.

Принцип работы.

Принцип работы торцевого уплотнения можно рассмотреть на примере общей схемы изображенной на рисунке.

Здесь резиновый сильфон выполняет не только функцию радиального уплотнительного элемента, но и пружины. Уплотнение может быть смонтировано и сконструировано таким образом, что нагрузка на уплотнительные поверхности может передаваться, например, только через пружины или манжеты. Однако недостатком такого уплотнения является то, что оно может работать только в очень узком диапазоне давлений, поскольку при повышенном внутреннем давлении уплотнительные поверхности расходятся.

Параметры уплотнений

При рассмотрении конструкции торцевого уплотнения центробежного насоса было установлено, что эффективность его работы зависит геометрических размеров и схемы компоновки. Кроме того, существенное влияние на утечку, потери на трение, надежность и долговечность, оказывают следующие факторы:
1) нагрузка
2) скорость скольжения
3) шероховатость и параллельность контактных поверхностей торцевого уплотнения вала насоса
4) температура уплотняемой жидкости и контактных поверхностей, а так же её изменение со временем
5) форма зазора, зависящая от механической и температурной деформации в процессе работы;
6) сочетание материалов пары трения торцевого уплотнения вала насоса
7) уплотняемая среда, её смазывающие свойства, теплопроводность, степень загрязнения и химический состав.
8) режим трения, вибрация, гидравлические удары, перерывы в движении, пуск под нагрузкой, периодическая работа без смазки, нагрев или охлаждение, течение жидкости по направлению действия центробежной силы, радиальное биение, а также прочие конструктивные и эксплуатационные факторы, причем решающее значение имеет возможность отвода тепла.

Типы торцевых уплотнений

Торцевое уплотнение вала насоса обеспечивает упругогерметичное соединение между вращающейся и неподвижной торцевыми поверхностями.

Исходя из конструктивных особенностей подвижная в осевом направлении часть уплотнения, находящаяся внутри уплотняемой полости, может вращаться (рисунок а) или быть неподвижной (рисунок б).

При внутреннем расположении неподвижного в осевом направлении контркольца, которое в свою очередь может вращаться или быть неподвижным, уплотняемая часть запирается в направлении падения давления.

При наружном расположении контркольца уплотняемая полость запирается невращающейся (рисунок в) или вращающейся (рисунок г) подвижной в осевом направлении частью торцевого уплотнения для насосов.

Несмотря на то, что уплотнения с невращающейся подвижной в осевом направлении частью вследствие меньшей силы инерции и малых потерь на трение выгодны при высокой частоте вращения или большой вязкости среды, в торцевом уплотнении с вращающейся частью условия отвода тепла более благоприятные.

Кроме того выбор типа торцевого уплотнения зависит от перепада температур в радиальном направлении от диаметра, или наоборот, от направления действия центробежной силы, создающей давление, прочности материалов трущейся пары, конструктивных факторов, возможности быстрой замены или легкости контроля. Другими словами все представленные на рисунках варианты торцевого уплотнения вала насоса находят своё применение.

В общем случае уплотнители в зависимости от конструкции бывают:
пружинного типа. Конструкция поджимается за счет одной или двух пружин
сильфонного типа. Уплотнитель и неподвижный элемент прижимает друг к другу специальная гофрированная пружина, которую называют сильфоном.

Кроме того конструктивно и в зависимости от установки кроме одинарных существуют и двойные торцевые уплотнения.

Одинарное.

Самая распространенная схема. Такая установка используется, если не требуется полной герметичности и рабочая температура в пределе +95…+140°С.

Утечки мизерные, но все же существуют. Для воды и неагрессивных жидкостей это не критично, но если требуется перекачка химически активных или даже ядовитых жидкостей, то и небольшие утечки, могут привести к скаплению в помещении опасных паров этих жидкостей.

Для того, чтобы этого избежать, используют двойное уплотнение торцевое.

Двойное торцевое уплотнение насоса

Двойное торцевое уплотнение по схеме «спина к спине»

Этот вариант компоновки применяется при перекачивании взрывоопасных или ядовитых жидкостей, утечки паров которых не допустимы. Для работы этого узла требуется подвод затворной жидкости, давление которой должно быть больше давление перекачиваемой насосом среды.

Уплотнения этого типа могут работать до температуры +140…+200°С.

Двойное торцевое уплотнение по схеме «тендем».

Используется, когда подвод затворной жидкости к узлу уплотнения извне невозможен. Для работы такого узла необходимо изготовление автономного бачка с жидкостью для охлаждения. Уплотнения этого типа могут работать с температурами до +140°С.

Наиболее простая конструкция изображена на рисунке далее.

Схема торцевого уплотнения

Уплотняемый узел, в данном случае, расположен между плоскостями корпуса уплотнения поз.1 и контркольца поз.5. Под действием осевых сил поток (изображен стрелками) стремится пройти в радиальном направлении через зазор между корпусом поз.1 и контркольцом поз.5 и раскрыть уплотнение. Чтобы этого не произошло на валу установлено упорное кольцо поз.2 закрепленное штифтом поз.3. Упорное кольцо прижимает корпус поз.1 к контркольцу поз.5 пружиной поз.4. Таким образом обеспечивается герметичность вращающихся элементом. Герметичность корпуса поз.1 по валу, а так же герметичность контркольца поз.5 по втулке обеспечивают прокладки поз.6, 7.

В общем случае торцевое уплотнение состоит из неподвижного и вращающегося уплотнительных элементов. В отличие от сальникового уплотнения в этом случае геометрические параметры уплотнительной поверхности можно выполнить более точно и с меньшими затратами, не изнашивается поверхность вала или его вкладыша. Для компенсации нарушения параллельности поверхностей уплотнительных колец, вызванного термическим удлинением деталей и узлов уплотнения, а также износом этих поверхностей, необходимо иметь по меньшей мере одну упругую деталь, такую как мембрана, сильфон, эластичная резиновая фасонная деталь или, в данном случае, пружина поз.4.

Замена и стоимость

Замена уплотнения должна выполняться квалифицированным специалистом. Если по ряду причин вызвать специалиста нет возможности, то замену уплотнения выполняют самостоятельно.

Этапы замены уплотнения:
1 Отключить питание насоса
2 Слить рабочую среду. Убедиться, что в системе нет давления.
3 Снять защитный кожух
4 Демонтировать поврежденный узел
5 Руководствуясь инструкции по монтажу установить новое уплотнение.
6 Собрать насосный агрегат в обратном порядке согласно руководству по эксплуатации.

Стоимость

Стоимость торцевого уплотнения в среднем составляет около 400 руб. для обычного бытового насоса. Для замены торцевого уплотнения в профессиональном оборудовании придется отдать около 2000 руб.

Видео по теме

До широкого распространения торцев большой популярностью пользовались сальниковые уплотнения. Сальник в насосе это конструктивно шнур, пропитанный графитом или фторопластом, который укладывается в канавку вокруг вала и зажимается каким-либо способом.

Несмотря на невысокую стоимость, которой характеризуется набивной сальник, торцевое уплотнение для насоса, обеспечивающее лучшую герметичность и имеющее повышенную надежность и долговечность, всё больше применяется в центробежных агрегатах.

Источник