离心泵运转间隙的确定

离心泵运转间隙的确定

前言

离心泵的运转间隙是可靠性设计中必须考虑的一个重要因素。合理的运转间隙,不仅能提高泵的运行可靠性,而且还会大大提高动/静零部件的使用寿命。本文推荐的为API泵的运转间隙,仅供同行们参考;对于非API泵,可参照执行。

标准关于运转间隙的规定

API 610第11版标准6.7.4条款对于API泵的运转间隙有明确规定:

a) 在确定耐磨环和其它转动部件之间的运转间隙时,应考虑到泵送温度、吸入条件、泵送液体的性质、材料的热膨胀和材料的咬合特性以及泵的效率。间隙应足够大,以保证在所有规定工况下可靠运转和避免咬合。

b) 对于铸铁、青铜、经硬化处理的马氏体不锈钢以及具有类似低咬合趋势的材料,应采用标准表6(见下表1)中所列的最小间隙。对于咬合趋势较大的材料和工作温度大于260℃的各种材料,应当在上述直径间隙上再加0.125 mm。

c) 对于有非常低或没有咬合趋势的非金属耐磨环材料,卖方可以建议采用低于标准表6(见下表1)中所列值的间隙。应考虑到诸如变形和热梯度的因素。间隙应足够大,以保证在所在规定的工况下可靠运转和避免咬合。

表1 - API 泵最小运转间隙

注:对于大于649.99 mm的直径,最小直径间隙应当在0.95基础上每增加1 mm直径增0.001 mm。

工程应用经验

实际工程应用中,对于低咬合趋势的材料,标准中对于不同温度下的运转间隙规定得不够详细,可参考表2中推荐的数据执行。

表2 - API泵不同温度下耐磨环处最小运转间隙

注:对于大于449.99 mm的直径,最小直径间隙通常在0.78/0.83/1.03的基础上每增加25 mm直径增加2.5 % ~ 3 %(小直径取大值,大直径取小值)以上。最终应由泵制造厂技术人员根据不同的泵型、不同的使用工况等具体确定。

特别说明

由于API 610泵始终将安全可靠性放在第一位,因此,该类泵明显不符合相关的节能标准。为了在确保可靠性的基础上尽可能提高泵的效率,建议:

1)采用非金属耐磨环替代金属耐磨环,这样可以大大降低动静零部件之间的间隙,减少泄漏量。这方面国外同行有非常多的成功应用经验。

2)对于立式泵,由泵送介质润滑的导轴承采用防咬合、耐磨的非金属高分子材料,如SEC-KSB公司的VS6型凝结水泵导轴承由高分子材料AC-3材料制成,具有超过25年的良好运行业绩,不仅可以降低动静零部件之间的间隙、减少泄漏量,而且还允许短时间的干磨。

对于API泵,如果组成叶轮耐磨环运转间隙的两个零件是由咬合倾向较大的、且表面规定不能进行硬化处理的材质组成,则其运转间隙在表2各数据基础上至少增加0.125  mm。

对于API泵,不同温度下喉部衬套处直径运转间隙可参照表2执行,且此运转间隙的组成件通常不需要作硬面处理。

对于非API 泵,可参照API 610标准推荐的最小运转间隙执行。

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