
如果我们谈论双面离心泵,许多人立即想象只有两个叶轮对称地安装在轴上。当然,这是基础,但这不是重点。最重要的是平衡。而不仅仅是每个人都想到的机械式的。我们谈论的是平衡轴承上的载荷,补偿轴向力,这在理论上听起来很理想,但在实践中......在实践中,这通常取决于装配质量和零件装配的精度。我见过很多这样的情况:护照上印有这个名字的泵开始在展台上“跳舞”。已经是中速了。原因?是的,这通常是平庸的 - 没有考虑到轴的真实弹性或在热介质中工作时的热膨胀。因此,事实证明,减少轴向载荷的优势被振动所抵消,从而消耗了资源和效率。
这种设计早已为人所知:两个相同的轮子“背靠背”放置?或相对于身体中心对称。理论上,每个车轮产生的轴向力应该相互抵消。这允许使用更简单(且更便宜)的推力轴承,甚至具有更大余量的径向轴承。听起来像是高压装置的灵丹妙药。但当你开始组装这样一辆汽车时,你就会意识到完美的对称几乎是一个乌托邦。铸造轮中的微小不规则性、即使单独进行静态平衡后的质量差异、配合公差——所有这些都会导致已组装转子的最终不平衡。
在我们的生产基地浙江扬子江泵业有限公司我们在开发锅炉房泵系列时遇到了这种情况。客户需要一种可靠的网络供水装置,可以长时间运行且无需干预。我们按照经典方案进行,在刚性支撑上平衡转子组件 - 一切都在正常范围内。但在实际冷却液温度低于 110°C 的测试中,出现了越来越大的嗡嗡声。打开它 - 其中一个 O 形圈的磨损迹象比另一个更大。事实证明,当加热时,物体的变形并不均匀,这就是排列被破坏的原因,只有“冷时”才能达到理想的平衡。有必要修改车身设计,在特定位置添加加强筋,并加强机加工前铸件热稳定程序。这不是一个缺陷,而是一个在单级泵中不会被注意到的技术细微差别。
因此我的信念是:成功双面离心泵70%不是由设计计算决定的,而是由工厂的技术文化决定的。您可以复制图纸,但如果不了解金属在特定机器上的行为以及在什么负载下的行为,您最终会得到一台噪音大且寿命短的机器。对于化学介质泵来说尤其如此,因为在这种情况下,振动伴随着对材料耐受性的要求。顺便说一句,这种经验后来在开发塑料化工泵时派上了用场——其中刚性和热膨胀问题更加严重。
他们经常尝试在有高压的地方使用它,通过卸载轴承来激发压力。但这在经济上并不总是合理的。首先,它的领域是资源和可靠性至关重要且停机成本很高的安装。例如,动力装置的进料泵、炼油中泵送热燃油或类似粘性介质的某些阶段。在那里,轴向力巨大,使用带有大型推力轴承的单级泵将是一个不太可靠的解决方案。
但对于普通供水系统或清水循环,我经常推荐多级立式泵。它们更加紧凑,并且由于其设计而能够承受轴向载荷。双面叶轮增加了维护的复杂性。为了获得一个密封件,您通常必须拆卸整个泵。在我们的实践中,一家制浆造纸厂曾出现过这样的情况:泵在液体中运行,密封件开始泄漏。双轮设计需要在肮脏的车间中完全拆卸转子,这需要两个班次。如果是悬臂泵,更换密封件需要几个小时。因此,现在,当我们来到浙江扬子江泵业有限公司当需要使用磨蚀性或快速污染介质的泵时,我们首先详细讨论使用条件,然后再提出这样的方案。
另一个微妙的点是效率。理论上,由于轴承的对称性和摩擦损失的减少,它应该稍高一些。但实际上这很难实现。两个吸入点的液压管路必须完全相同。最轻微的变形、法兰上的毛刺或供应管道的不同长度 - 并且流量将不均匀,一个轮子将开始以轻微的过载工作,这将耗尽所有理论上的优势。因此,在我们的测试台上,我们确保单独测量每个吸管的参数,即使它们的结构相同。
在开发和生产各种相同的线性离心或多级泵时,我们不考虑双面离心泵作为单独的东西。相反,许多技术解决方案从一种类型流向另一种类型。例如,复杂转子平衡方面的发展直接帮助我们改善了潜水泵长轴的振动特性。在完成腐蚀性介质的双面泵时,我们利用我们为化工塑料泵选择密封材料的经验。
我们的生产物流,即同样的八条整线,使我们能够高效地做到这一点。关键转子的装配区域对于多种类型的产品来说是通用的。这意味着组装带有双面轮的轴的专家可以在下一个班次组装磁力泵的转子。这可以保持技能和对细节的关注。不可能允许像我们这样的特定产品双面离心泵,即将上线吗?每六个月一次。不断的练习是质量的关键。
有时客户会问:“为什么不制作双面多级泵呢?”。这个问题是合乎逻辑的,但实际上这会导致组装和维护变得极其复杂。多级泵已经通过串联连接级来解决高压问题,减轻每个轮的压力。添加对称电路是多余的。这就像使用赛车去商店一样。问题正在解决,但不是理性的。
我们的服务工程师遇到的最常见问题是管道不正确。由于泵有两个吸水管,安装人员有时为了简单起见,只连接一根吸管,然后堵住第二根吸管。或者它们连接两者,但来自具有不同压力的不同管道。结果是可以预见的:转子灾难性卸载、振动、机械密封和轴承快速失效。说明书中的所有内容都是用大字体写的,但很少有人阅读。现在我们开始在法兰本身上标记“两者都必须连接?”。
第二个问题是从关闭的阀门开始。这对于任何离心泵都是有害的,但对于双端泵来说则是致命的。无介质流动,吸力侧对轮子没有均匀的卸载压力;轴承受巨大的可变载荷。尽管泵的设计压力要高很多倍,但在三次“干”启动后,我看到外壳沿着焊缝撕裂。现在,我们始终提供流量传感器,并在没有最小流量的情况下开始阻塞,作为关键设施的标准设备。
第三,忽视振动控制。这样的泵可以“正常工作”吗?在压力和流量方面,但同时振动也增加,这将在六个月内损坏轴承单元。我们建议在安装阶段安装简单的振动传感器。这不是我们为了销售而销售,而是真实的需要。来自其中一家石化厂此类系统的数据使我们能够及时诊断其中一根管道中由于粗过滤器堵塞而发生空化的情况,并防止发生严重事故。
是在等待吗?双面离心泵某种革命?几乎没有。这个原理太根本了。进化遵循材料和精度的道路。利用CFD建模来优化每个轮子的流路形状,同时考虑到相互影响。针对特别困难的情况引入采用精密增材技术组装的转子,从而可以创建铸造无法实现的内部冷却或平衡通道。当然,还有新的密封和涂层材料。
对于我们来说浙江扬子江泵业有限公司这意味着不断升级测试设备。仅仅在水上测试泵是不够的。我们正在开发一个针对粘性液体和不同温度条件的测试区域,以便将全面测试的数据返回给设计人员。链接到我们的网站https://www.yangtzeriverpump.ru- 这不仅仅是一张名片。其中,除其他外,还列出了在这种条件下取得的实际性能曲线,而不是理想的编目图。这就是我们的立场:技术在现实中的表现是透明的,而不是在真空中。
我的经验总结很简单。双面离心泵是用于特定任务的精密工具。他并不比其他类型更好,也不比其他类型更差,他是不同的。他的选择必须是有意识的,考虑到整个链条:从提供高质量安装和管道的能力到提供合格服务。如果满足这些条件,它将完美地使用寿命,证实了经过时间考验的经典工程理念的正确性。