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不同口环间隙下多级离心泵零部件的磨损度评估试验

采集不同口环间隙下多级离心泵进出口流量、进出口压力、电机电流和电压等工艺量参数,计算不同口环间隙下多级离心泵运行效率,拟合效率随口环磨损变化曲线,验证口环磨损量监测与评估可行性。ca88手机版厂预制0.25mm、0.55mm、0.95mm三种不同间隙尺寸的口环密封,更换不同尺寸的口环密封组件,采集各个工况下多级离心泵工艺量参数与振动参数。


接通电源,开启潜水泵,打开放空阀,向多级离心泵灌入水,排除流道中的气体。

关闭放空阀,关闭潜水泵,开启数据采集系统以及组态王。

调节转速以及入口阀,开启机泵,交替缓慢升高至额定转速以及额定开度。

采集正常工况下各测点振动数据以及工艺量数据。

降低转速,关闭机泵,关闭入口阀,停机,断电,检査机泵。

拆开多级离心泵大盖,吊出转子,拆掉叶轮卡扣,利用铜棒将叶轮敲出,拿出泵壳静密封环,跟换0.55mm间隙工况的泵壳静密封环。

加热叶轮,利用铜棒敲击叶轮至轴肩处,安装卡扣,回装转子,盖上多级离心泵大盖。

重复2-6步,采集口环间隙0.55mm时多级离心泵各测点振动数据以及工艺量数据。

更换0.95mm间隙工况的泵壳密封环,重复2-6,采集口环间隙0.95mm时多级离心泵各测点振动数据以及工艺量数据。


采集到不同口环间隙下的运行效率趋势如图所示,当口环磨损时,随着口环间隙的增大,多级离心泵运行效率随之下降,口环间隙由0.25mm到0.55nun运行效率下降了5%左右,口环间隙由0.55mm到0.95mm运行效率下降了3%左右,由此可见,随着口环间隙增大,多级离心泵运行效率下降,下降趋势随着口环间隙的增大而减小。


ca88会员登录运行效率随口环间隙变化曲线符合二次多项式趋势拟合,故对实验中不同口环间隙下测得的多级离心泵实时效率利用二次多项式进行拟合。将拟合后的曲线与模拟所得到的曲线对比如图所示,其中磨损量通过间隙值减去正常间隙0.25mm得到,实验与数值模拟得到的运行效率随口环变化曲线趋势相近,由于模拟所使用的蜗壳与叶轮流道尺寸与实际流道尺寸存在一定的误差,导致模拟效率略低实验效率,但整体趋势与数值相近,故可通过数值模拟得到的运行效率随口环磨损变化曲线与实时监测到的运行效率反推口环磨损量,实现多级离心泵口环磨损量的实时监测。

图1:效率随口环磨损变化曲线实验与模拟对比

效率随口环磨损变化曲线实验与模拟对比

本文研究了如何搭建多级离心泵故陣模拟实验台,以及各监测点的布局方式和采集方式。基于前文提出的多级离心泵性能下降故障诊断方法,完成了叶片断裂、叶轮堵塞、口环磨损故障模拟实验,采集了不同故障工况下各测点的振动数据与工艺量数据,将其与正常工况下的数据进行对比,分析了叶片断裂、叶轮堵塞、气蚀、口环磨损工况故障振动特征,验证了多级离心泵性能下降故障诊断方法的可行性。人为制造不同口环间隙尺寸的口环组件,更换口环组件,对不同口环间隙下的工艺量数据进行采集,计算其运行效率,ca88手机版厂将实验得到的效率随口环磨损变化曲线与模拟曲线相对比,验证了口环磨损监测与评估方法的有效性。


(1)本文对于口环磨损的研究前提是多级离心泵所有口环磨损量相同,但在实际工程中,转子各点振动不一样会导致不同位置的口环磨损量不相同。需根据转子运行模态对不同位置口环磨损进行权重估计,提髙诊断精确性,完善诊断方法。

(2)本文提出的多级离心泵性能下降故障诊断方法只在实验台上通过故障模拟实验进行了可靠性验证,下一步需要具体应用到实际生产中以验证其实用性。


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点击次数:  更新时间:2018-01-09 09:16:34  【打印此页】  【关闭