燃油供油多级泵平衡盘磨损的原因分析及对策

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1、第33卷第8期华电技术Vo1．33No．82011年8月HuadianTechnologyAug．2011燃油供油多级泵平衡盘磨损的原因分析及对策侯东伟(郑州新力电力有限公司，河南郑州450007)摘要：针对郑州某热电厂卧式9级离心输油泵运行中出现的平衡盘磨损严重、机封频繁漏油等问题进行了分析，认为轴向推力不能被平衡盘所抵消是平衡盘磨损的主要原因，采取相应的改造措施后，多级供油泵故障率大大降低。关键词：多级离心泵；轴向推力；平衡盘中图分类号：TH311：TM62文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)0

2、8—0053—020引言燃煤热(火)电厂锅炉启动点火燃烧的柴油，多采用机械雾化油枪喷射，柴油被机械雾化时要求燃油泵提供的压力较高(3．0—4．0MPa)，所以，锅炉燃油泵常采用多级离心泵。在多级离心泵将其内部工质压力提高的同时，也会产生较大的轴向推力，影响多级泵安全运行。郑州某热电厂燃油泵采用分段图1离心泵作用在叶轮的轴向力卧式9级离心输油泵，由于泵本身的设计原因，轴向1．1．2动反力F力不能被平衡盘所平衡，平衡盘因接触摩擦而严重液体沿轴向进入叶轮，沿径向流出。液体通过磨损，造成机封频繁漏油等问题。因此，必须设法消叶

3、轮后流向之所以发生改变，是因为液体受到叶轮除或平衡此轴向力，方能使泵正常工作。作用的结果。反之，液体给叶轮一个大小相等、方向相反的反作用力，该力即为动反力，指向叶轮后面。1离心泵轴向力的产生及其平衡总的轴向推力FA=FA。+FA2，F与F方向1．1作用在转子上的轴向推力相反。该厂燃油泵采用分段卧式9级离心输油泵，叶1．2多级泵轴向力的平衡轮为单吸封闭式。泵转子上作用的轴向推力主要由多级泵的轴向推力比单级泵大得多，轴向推力以下2个分力组成：可以达几十千牛，甚至上百千牛，该轴向力将拉动转(i)叶轮前、后盖板不对称产生的轴

4、向力，此力子产生轴向窜动，与固定件接触摩擦，造成零件损坏指向叶轮吸入口方向，用F表示；以至不能工作，因此，多级泵轴向力的平衡更为复杂。该厂多级燃油离心泵采取平衡盘与平衡鼓联合(2)动反力，此力指向叶轮后面，用F表示。装置来平衡轴向推力，如图2所示。1．1．1盖板力FA】1．3平衡盘的工作原理由图1所示，叶轮前、后盖板不对称，前盖板吸平衡盘多用于节段式多级泵，平衡鼓平衡盘人眼部分没有盖板；叶轮前、后盖板像轮盘一样带动(也称动盘)固定在最后一级叶轮的后面，和轴一起前、后腔内液体旋转，盖板两侧腔体内的液体压力按旋转，在平衡

5、盘前的壳体上装有平衡座，用螺栓将平抛物线规律分布。衡座固定在泵的壳体上。平衡盘后的空间叫平衡作用在后盖板上的压力，除口环尺以上部分与室，平衡室与离心泵的第l级叶轮吸入室通过平衡前盖板对称作用的压力相抵消外，口环以下部分管相连。在平衡盘与平衡座之间有轴向间隙b。和(叶轮轮毂半径R与密封环半径之间的圆环区径向间隙b。域)的压力减去吸人压力p后的轴向力即是，其当离心泵正常工作时，末级叶轮后泵腔的压力指向叶轮人口。为p，通过径向间隙b后，泄漏到平衡盘中间室的收稿日期：2010—09—30；修回日期：2011—05—03液体压

6、力降到p。。p是平衡盘前的压力，液体经过·54·华电技术第33卷分FA图2平衡鼓平衡盘轴向间隙b。后压力降到P。。在平衡鼓部分，压力差及泵体发热。(P一P。)作用在相应的有效面积上便产生了一个指拆开油泵进行检查，发现平衡鼓平衡盘磨损严向右方的平衡力F，；平衡盘部分两侧存在的压力差重。更换油泵厂家提供的新平衡鼓平衡盘及平衡座(P。一P。)作用在相应的有效面积上，便产生了一个后，平衡盘处发热至70℃以上。平衡盘摩擦造成柴指向右方的平衡力F，，F+F与转子上的轴向力油经油泵升压后，温升过快，只能间断运行。F方向相反。前面已

7、经介绍，平衡盘是用来平衡轴向推力的，平衡盘像浮动的液体润滑轴承，它能自动平衡泵在正常运行中平衡盘与平衡座之问始终保持有轴轴向力。假设转子上的轴向推力大于平衡力，转子向问隙，平衡盘与平衡座之间不会接触，更不应该出便朝左产生一段微小的位移，此时，轴向间隙b减现两者之间的接触摩擦。小，泄漏的液体量将会减少。而径向间隙b是不变为了进一步验证该泵在运行中存在平衡盘的磨的，当泄漏量减4,n-,t，流过径向间隙b的液体速度损，更换1套新的平衡盘(厂家提供)，装配前i贝4量减小，阻力损失△p减少(Ap=P：一P。)，此时，末平衡盘与

8、平衡座的厚度，让油泵连续运行72h后拆级叶轮后泵腔的压力P在油泵正常工作时几乎不开检查，发现平衡盘与平衡座共磨损了4mm，也就变。P：不变，却减小，则平衡盘前的压力P，升高。是说，转子(连同叶轮)向油泵吸人侧位移了4mm。P。在油泵正常工作时不变，△p：=P一P。，则Ap增解体油泵检查发现以下3个方面的问题：大。平衡力F：ApX平衡盘有效面积，