某型離心排鹽泵為單級、單吸、臥式懸臂離心泵,輸送含鹽水的溫度不超過100℃,在常溫清水下,吸程為0.093 MPa。該泵的吸程較高,裝備于某艇制造淡水的設備中,用于抽送蒸發器中海水蒸發后的溫度低于100℃的含鹽水。
在一次使用中發現該排鹽泵流量不足,排出壓力表指針變化不明顯,聽不到明顯的噪音,觸摸泵時感覺不到泵內有明顯的非正常振動。
離心泵工作原理為:當離心泵的泵體和吸入管內都充滿液體后,電動機帶動葉輪高速轉動時,葉輪內的液體受到葉片的作用而跟著一起轉動,葉輪內高速旋轉的液體,在離心力的作用下提高能量而向四周運動,這樣葉輪中心的壓力因液體向四周運動而降低,吸入管內的液體在管外液面大氣壓力作用下流入葉輪,泵就不斷地吸入和排出液體。
液體從葉輪進口到出口,主要由于離心力的作用,葉輪轉速 (電機轉速)越高,離心力也就越大,流量也就越大。而離心泵在高速運轉或吸入口壓力過大時,由于葉輪壓力最低處壓力低于液體本身溫度下的飽和壓力時,液體就會汽化成許多小汽泡,在該飽和液體所帶的小汽泡沿流道外流的過程中,由于壓力逐漸升高,汽泡就要液化破滅,這時周圍液體便以高速合攏而相互撞擊,產生很高的壓力波向四周傳播,同時發出較強的振動和噪音,由于液體汽化,使液體中夾有汽泡,因而輸送液體的質量減小,使泵的流量降低。
離心泵葉輪的口環磨損過大時,會使一部分從葉輪出來的液體,漏回葉輪進口處或泵外,增大泄漏損失,使流量降低。同時如果排出閥未開足也會使流量降低。
離心泵工作時,如果吸入管系或零件聯接不嚴密,外界空氣便會漏進離心泵。由于泵輸送汽水混合物的密度下降,泵吸排口的壓差或排出壓力及泵的流量都會迅速下降,漏進空氣增加時,離心泵甚至會停止排水。按容積計算,漏進泵內的空氣量達到泵流量的1%時,泵的流量將降低10%;漏進泵內的空氣量達到泵流量的10%時,泵便會停止排水。
綜上所述,可知導致該離心泵流量不足的原因可能有:①泵轉速不夠;②泵轉速過高導致泵內發生汽蝕;③排出閥未開足;④吸入阻力過大泵內發生汽蝕;⑤內部漏泄過多;⑥吸入管或填料函漏進空氣。
因為該離心泵的工作電壓正常,且沒有產生噪聲和異常的振動,排除因泵轉速過高或過低導致泵排量不足;檢查排出閥,發現正常開啟,排除排出閥未開足;把泵拆開后,檢查吸入口、吸入段管路和吸入管上的過濾器均未發現有異物堵塞并且吸入閥正常開啟,排除吸入阻力過大泵內發生汽蝕;檢查吸入段管路和吸入口處密封情況,發現各處密封情況良好,水封填料正常工作,并且沒有出現排出壓力表指針跳動劇烈的現象,因此排除吸入管或填料函漏進空氣。
檢查葉輪口環時發現,由于長時間的工作和接觸高濃度鹽水,口環磨損和腐蝕嚴重,與葉輪間隙已經超過使用極限,因此需要更換口環,使其與葉輪間隙在允許范圍內。更換新的口環后,將該泵復裝并開機運行,發現流量恢復正常,可以正常使用。
由于離心泵是某艇比較重要的設備,其工作介質多為海水或濃鹽水,因此在日常使用中,要加強維護和管理,定期對泵的密封、口環、葉輪、軸和填料等關鍵零部件進行檢修;同時由于離心泵沒有干吸能力,啟動前應對泵進行充水排氣;使用中發現故障立即檢查排除,以保證離心泵工作的可靠性、耐久性及經濟性。