这是文章的第2部分。
其它注意事项
以下是启动泵时经常被忽视的其它检查和操作步骤的汇总,没有先后顺序。
安全始终是第一位的,也是首要的指导方针。请注意,你可能正在使用高温、含酸并自动启动的加压系统。你还站在旋转设备的旁边,如果不遵循正确的操作步骤,旋转设备会毫不犹豫地“还以颜色”。
无论你在何处启动设备,几乎99 %的可能性是所有者都有一些必须遵循的步骤。
然而,我看到的最常见的疏忽是,操作手册被丢弃,形成了一长串错误的操作习惯,其中包括现场必须做但没有做的事情。用户必须明白,没有一台工业泵是'即插即用'的。
一个简单的检查方法是用手旋转泵(也称为“盘车”),泵应该可以自由转动,没有束缚和摩擦。由于惯性,大型泵可能需要额外的扭矩,可以使用适当的工具来克服这些扭矩(注意使用工具的方式和位置,以防止损坏泵轴)。
应在润滑完成或启动后但在密封设置之前进行盘车(泵沙龙注:如果密封冲洗系统已工作或密封腔内充满冲洗液并进行了充分的排气,则可以在密封设置好之后进行盘车。盘车圈数通常控制在3圈~5圈)。此外,在联轴器组装之前进行盘车要容易得多。
这意味着,机组系统必须锁定并挂牌(如防止机组意外启动 - 泵沙龙注)。
在未先对没有连接的驱动机进行旋转方向检查的情况下,切勿通电旋转离心泵!不正确的旋转可能是我看到的第二个最常见的错误。
对于一个新的系统来说,在施工管线中通常会残留大量的污垢和碎屑。在泵启动前,谨慎的做法是在吸入管线上安装一只临时(调试用)过滤器。过滤器必须有足够的过流面积,以允许适当的流量,且不会明显影响NPSH裕量问题。过滤器必须有一些测量自身压差的方法,否则你将不知道何时被堵塞。
具有长且空的出口管线的泵系统将在初始启动时出现问题。当管线充满液体时,泵几乎没有阻力,因此它会运行在曲线的“末端(即runout点)”。你可以通过部分关闭出口阀来引入临时的人造阻力。当填充管路系统时,水锤和相关损坏的风险也会增加。
在泵启动之前,你应该知道仪表上(会显示)的预期流量和压力。此外,提前了解预期的安培读数、频率[ 如果使用变频驱动器(VFD)]以及功率读数。如果工厂没有这些设备,我喜欢带自己的频闪转速表、振动探头和红外数字温度计(注意:通常需要获得许可,许多设施不允许使用个人设备)。
启动泵前,请确认机械密封支持系统是否已经工作?这在API密封冲洗方案Plan 21、23、32、41、52、53、54和62中尤为重要。
对于在填料函中使用填料的泵,检查以确保是否有冲洗管线,如有,是否连接到干净的液源?还需要检查填料函是否有足够的压力(流量)。在打开泵的进口阀门和出口阀门之前,最好打开密封冲洗液。请咨询泵和/或填料供应商,检查填料泄漏率是否正确,该泄漏率将随液体温度及其它物理特性、轴转速和尺寸而变化。
如果你无法为你的应用找到可靠的答案,请按照每英寸(每25 mm)轴直径每分钟10滴(的泄漏来确定)。在最初的磨合期,无论直径如何,我通常都会选择更宽松的泄漏率(每分钟30到55滴)。
以较小的增量进行压盖调整,即每个压盖螺母每次调整一个相同的增量,分多次调整到位,调整时间间隔可达15到30分钟。正确调整填料的关键是耐心。
启动泵及其辅助设备时,应使用所有感观。检查是否有火花、烟雾和摩擦,如设置不当的轴承隔离器或挡油环。聆听叶轮中气泡的爆裂声或急需润滑的机械密封的尖叫声。闻到了吗?填料不应该冒烟。由于不平衡或汽蚀等,设备发生松动,你能感觉到地板和/或管道振动吗?
始终尽量缩短泵在最小流量区域(曲线左侧)或其附近运行的时间。同样重要的是,不要让泵在曲线最右侧(靠近runout点)运行。
如果你正在泵送高温介质,请避免热冲击问题 - 启动前应遵循预热(暖泵)程序。大型泵可能具有最小和最大允许温升及冷却速度。许多多级泵将需要一个预热程序,该程序还需要在盘车装置上缓慢旋转一段指定的时间或预定的温差。
启动时,应密切监测轴承金属温度(或油温)。不要用手去感受温度,因为这不是一种精确的方法。更重要的是,大多数人会在 120°F(49℃)的温度下感觉到轴承箱很热。轴承金属温度或油温接近175°F至180°F(80℃到82℃)并不罕见。要观察的重要参数是温度变化率。温度快速上升是一个危险信号,出现这种情况时,建议关闭机组并调查根本原因。测量温度的位置也很重要,插入轴承中或轴承外圈的铂热电阻比轴承油池或回油管道温度更具真实性和及时性。
在调试过程中,电机可能会频繁地启动。请注意你的电机每单位时间内允许的启动次数。通常,电机越大,极数越少,允许的启动次数就越少。
泵出口阀状态
经常有人问我:泵启动时,出口阀应该打开还是关闭?我的答案是:这要视情况而定,但无论如何,泵进口阀门应该是打开的。
接下来,我们来看看叶轮。有很多事情需要考虑,但我们今天要回答的主要问题是:叶轮的几何形状是什么?根据该形状,我们将确定比转速(Ns)的范围,见图1。为了了解比转速的概念,让我们重点讨论液体的方向路径,特别是它如何进入和离开叶轮。Ns是扬程、功率和效率曲线形状的预测指标。
图1:不同类型叶轮的比转速值
低比转速
如果液体以与轴中心线平行的路径进入叶轮,并以与轴中心线成90度角(直角)的角度离开叶轮,则叶轮处于低比转速范围。
中比转速
如果液体以与轴中心线平行的路径进入叶轮,并在接近45度角的位置离开叶轮,则叶轮处于中等比转速范围。这些是混流式或弗朗西斯叶片式叶轮。
高比转速
如果液体沿平行于轴中心线的路径进入叶轮,并沿平行于轴中心线的路径流出,则这是一只高比转速叶轮。这种轴流式叶轮看起来类似于船舶或者飞机的螺旋浆。
比转速与泵功率曲线形状
如果不知道叶轮的比转速?请询问设备制造商。
对于低比转速泵当你打开泵出口阀门并增加流量时,所需的制动功率(BHP)会增加。正如你直觉所料,这是一种直接的关系。对于中等比转速泵,BHP曲线及其最大值点向左移动一些标称量。在过去,你可能没有注意到这种变化。轴流泵的比转速很高,并且BHP在较低流量时接近其最大值,实际上随着流量的增加而降低。也许与你的期望相反?请注意,当叶轮设计从低比转速变为高比转速时,功率曲线的斜率也会发生变化。
回答最初的问题
我建议在低比转速泵启动时关闭出口阀,而在高比转速泵上打开出口阀。注意:这是一个经验法则,但有许多可以修改答案的警告。具体如下:
1)如果低比转速泵具有较高的扬程,则可能需要稍微打开出口阀,以降低通过出口关闭阀的压差。高压差将阻止阀门的打开,此步骤将使打开阀门的作用力最小化。一些系统将有一条专门用于此目的的旁通管线。对于具有高轴挠性系数(L3/D4较高)的泵,则应尽量缩短曲线左侧的运行时间,以确保更长的密封和轴承使用寿命。请注意,轴挠性系数值违反直觉,数值高是不好的,数字低是好的。最后,注意曲线形状,例如,接近关死点时下垂的曲线(即“驼峰”)会使泵处于振荡状态。因此,你需要快速地将泵置于离关死点更远的位置运行。
2)泵下游具有压力(其它来源,如来自于并联或串联运行的其它泵)且没有止回阀(或泄漏的止回阀)的系统,可能在出口阀打开时(高压介质倒灌)迫使泵反转。在泵反转时启动泵的严重后果是:导致泵轴的断裂。
3)如果将要启动的泵与另一台泵并联运行,则需要考虑止回阀升程点和控制仪表。此外,当第一台泵启动时,它可能会在其曲线的末点(最右边Runout点),直到第二台泵(后续)启动……
4)通常,高比转速泵在出口阀打开的情况下启动,以减少电力负荷和对驱动机产生的压力。在许多情况下,驱动机的规格可能不足以处理低流量功率要求,并且会脱机跳闸。
停机
除了某些高比转速泵以外,关闭泵的正常步骤是先关闭出口阀,然后立即关闭驱动机。这将减轻驱动机不必要的压力,更重要的是,它将减少或完全消除水锤问题的可能性。
对于带有变速驱动的系统,可能会增加(停机)步骤和程序。如果泵并联运行,并且由于最小转速、止回阀和系统背压问题,必须小心降低驱动机频率。
最终的指导方针
最后分享四个提示:
1)在启动泵之前,请了解在紧急情况下在何处以及如何关闭设备。
2)在启动过程中,切勿站在电机风扇或者联轴器旁边。
3)将你的泵专家朋友的电话号码放在手边,以备不时之需。
4)始终以终为始。
注:本文由泵沙龙翻译、编辑和整理,并进行少部分修改和补充。
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