Неисправности насосов Лопастные насосы

Повреждений насоса при его работе можно избежать, соблюдая требования инструкции по эксплуатации насоса. В табл.4 указаны возможные неисправности лопастных насосов, приведены причины, вызывающие эти неисправности, и рекомендованы способы их устранения.

Трудно дать конкретные рекомендации для выявления и устранения всякого рода повреждений. Очень редко причина повреждения кроется в самом насосе. Поэтому насос следует разбирать лишь в том случае, когда другие меры не привели к устранению неисправности.

Ниже рассмотрены основные требования, которые необходимо выполнять, чтобы Предотвратить повреждения лопастных насосов.

При неполном заполнении насос не подает жидкость или же подает ее с шумом. Поэтому необходимо обеспечить полное заполнение насоса перед эксплуатацией. Для этого следует открыть находящиеся на корпусе насоса воздуховыпускные устройства. Затем заполнить жидкостью насос и всасывающую трубу до тех пор, пока из них полностью не будет удален воздух.

Засорение всасывающего трубопровода, защитной сетки или рабочего колеса приводит к уменьшению напора, а в некоторых случаях — к разрыву сплошности потока на стороне всасывания насоса. Закупоривание рабочего колеса можно предотвратить установкой во всасывающем трубопроводе защитных сеток, решеток, грубых и гравийных фильтров.

Если несмотря на правильное заполнение насоса не достигнута гарантированная подача, то вполне возможно, что общая высота напора не совпадает с параметрами насоса. Это можно проверить с помощью манометров или вакуумметров, установленных на всасывающем и напорном патрубках. Если по показаниям приборов преодолеваемая высота напора больше, чем напор насоса, необходимо увеличить частоту вращения вала или установить более крупное рабочее колесо. Если преодолеваемая высота напора меньше, то, согласно характеристике лопастных насосов (кроме пропеллерных), происходит увеличение

подачи и мощности на валу насоса. В этом случае возникает опасность перегрузки приводного двигателя.

Источник указанного несоответствия можно устранить, уменьшив режим работы с помощью задвижки на напорном трубопроводе.

Особое внимание следует обращать на соответствие направления вращения вала насоса заданному. Неправильное направление вращения приводит к неисправностям насоса в результате ослабления затяжки рабочего колеса или гайки на валу, а это, в свою очередь, вызывает повреждение элементов корпуса насоса. Кроме того, может произойти заклинивание вала насоса.

Очень часто причиной неисправностей при эксплуатации насосов являются неблагоприятные условия на стороне всасывания. Превышение допустимой вакуумметрической высоты всасывания или максимальной геометрической высоты всасывания насоса может привести к разрыву сплошности потока или по меньшей мере вызвать кавитацию, а также существенное снижение мощности. Поэтому при эксплуатации насоса необходимо следить за тем, чтобы не была превышена допустимая высота

всасывания. Максимальная высота всасывания в значительной мере зависит QT температуры перекачиваемой жидкости, от потерь на трение и сопротивление на поворотах, а также от скорости во всасывающем трубопроводе.

Увеличение температуры перекачиваемой жидкости при эксплуатации снижает максимальную высоту всасывания, поскольку с повышением температуры возрастает также давление парообразования в жидкости. Чтобы по возможности сократить потери на трение и на повороты во всасывающем трубопроводе, следует применять короткий и широкий всасывающий трубопровод только с необходимыми вставными элементами (арматурой).

Засоренная приемная сетка и открывающийся с трудом пятовый клапан значительно увеличивают потери энергии.

Поскольку потери на трение и скоростной напор зависят от скорости во всасывающем трубопроводе, в лопастных насосах диаметр всасывающего патрубка, как правило, больше, чем диаметр напорного (на единицу условного прохода для диаметров). Если нельзя обойтись без длинного всасывающего трубопровода, следует увеличить номинальный внутренний диаметр его по отношению к диаметру всасывающего патрубка. Чтобы избежать образования воздушных мешков в насосе, необходимо выполнять эксцентричный переходник.

Избыточное давление на входе, потери и скоростной напор зависят от изменяющегося противодавления и подачи соответственно характеристике насоса. Гарантийную высоту всасывания указывают лишь для режима работы, приведенного в паспорте насоса.

Если при недогрузке насоса максимально допустимая высота всасывания повышается до определенных пределов, то с увеличением подачи допустимая высота будет значительно превышена. Если насос заказывают со слишком большим запасом по напору, то при эксплуатации он будет не очень надежен.

Таблица 4.

Неисправности лопастных насосов и способы их устранения

Неисправности	Причины	Способы устранения
При пуске насос не подаёт жидкости	Не полностью залит жидкостью насос	Повторить заливку, обратив внимание на тщательное удаление воздуха
	Малая частота вращения	Повысить частоту вращения
	Вентиль для выпуска воздуха открыт, воздух может проникать в насос	Закрыть вентиль
	Неплотности в приёмном клапане или он засорён	Проверить клапан, при необходимости прочистить
	Неплотности в сальнике	Поджать сальник или заменить набивку
Насос не обеспечивает требуемой подачи	Малая частота вращения	Увеличить частоту вращения
	Обратное вращение насоса	Проверить напрвление вращения
	Завышено сопротивление системы	Повысить частоту вращения, если это невозможно, необходимо установить колесо большего размера или добавить ступень в насосе
	Засорён всасывающий трубопровод	Проверить и очистить всасывающий трубопровод и приёмный клапан; при необходимости разобрать насос и прочистиь рабочее колесо
	Недостаточная заливка или наличие воздуха в насосе или трубопроводах	Насос и всасывающий трубопровод заполнить заново, тщательно удалив воздух
	Мал подпор	Проверить уровень в приёмном резервуаре, при необходимости повысить давление в последнем
	Завышена высота всасывания	Проверить уровень жидкости в приёмном резервуаре и открытие приёмного клапана, прочистить защитную сетку и всасывающий трубопровод
	Подсасывание воздуха через сальник	Подтянуть сальники или сменить их набивку; повысить давление запирающей жидкости
	Износ проточной части	Разобрать насос и заменить изношенные детали
Завышена потребляемая мощность	Сопротивление системы меньше, чем предусмотрено в ТУ на изготовление	Отрегулировать на напорном трубопроводе (прикрыть регулировочный клапан) до достижения необходимого давления, оговорённого в ТУ
	Насос перекачивает жидкость, плотность которой выше оговорённой в ТУ	Установить более мощный двигатель или изменить соответствующим образом параметры
Завышено давление на выходе насоса	Завышена частота вращения	Уменьшить частоту вращения, если это невозможно, произвести подрезку и смещение рабочего колеса или уменьшить число ступеней
	Завышена плотность жидкости	Если плотность уменьшить нельзя, подрезать рабочее колесо или уменьшить число ступеней
	Подпор на входе больше требуемого	Проверить и восстановить требуемый подпор; если это невозможно, произвести подрезку и смещение рабочего колеса или уменьшить число ступеней
Насос прекращает подачу	Неплотности всасывающего трубопровода или сальника вследствие попадания воздуха в насос приводят к разрыву сплошности потока	Проверить и опрессовать трубопровод, подтянуть или заменить сальники, проверить давление и подвод запирающей жидкости
	Падение уровня жидкости в приёмном резервуаре	Переключиться на другой резервуар, если нет возможности остановить насос до подъёма уровня
	Засорены всасывающий трубопровод и приёмный клапан	Проверить всасывающий трубопровод и приёмный клапан, разобрать и очистить
Неплотности в насосе	Неправильная затяжка стяжных шпилек	Остановить насос, в холодном состоянии произвести равномерную затяжку шпилек
	Повреждены уплотнения	Если затяжка не помогает, установить новые уплотнения
Неплотности в сальнике	Набивка сальника износилась или неправильно произведена	Сменить набивку сальника, учитывая требования чертежа; в торцевых уплотнениях проверить уплотняющие поверхности, при необходимости заменить
	Защитная втулка имеет риски из-за чрезмерной затяжки сальника или естественного износа	Прошлифовать или заменить втулку, сменить набивку сальника
	Биение вала под сальником	Проверить подшипники, при необходимости заменить; проверить биение вала при зажатых рабочих колесах
Чрезмерный нагрев подшипников	Плохое центрирование агрегата	Произвести центровку
	Усилие от трубопровода передаются на насос	Изменить крепление трубопроводов, обеспечив подсоединение их к насосу без перекосов и зазоров; проверить центровку агрегата
	Нет нужного сцепления с фундаментом	Проверить сцепление
	Некачественная смазка	Проверить качество масла, пополнить или заменить смазку; при принудительной смазке проверить подвод и давление смазки
	Недостаточно консистентной смазки	Пополнить смазку, при необходимости заменить
Шум в насосе	Наличие воздуха в насосе	Остановить насос, произвести заливку
	Слишком велика подача или очень мал напор	Отрегулировать режим работы насоса до исчезновения шумов

При высоком давлении парообразования (или же равном давлению в резервуаре) следует предусмотреть подпор. Последний должен перекрывать возникающие на пути от приемного резервуара до насоса потери на трение. Минимальную высоту подпора для насосов различных типов в основном определяет изготовитель. Высота подпора зависит от температуры перекачиваемой жидкости, а также от подачи и частоты вращения, и ее необходимо выдерживать, чтобы обеспечить бесперебойную работу насоса. Лучше всего обеспечивать необходимый подпор, увеличивая давление в резервуаре путем образования воздушной подушки.

Если по каким-либо причинам нельзя обойтись без прокладки длинных труб, необходимо уложить всасывающий трубопровод с постоянным уклоном в сторону насоса для предотвращения образования воздушных мешков. Если это требование почему-либо невыполнимо, следует обеспечить отсос воздуха в наивысшей точке всасывающего трубопровода. Чтобы не было подсоса воздуха, всасывающая труба в любом случае должна быть герметичной. Конец ее должен быть погружен в жидкость не менее чем на 0,8 м во избежание подсоса воздуха.

Содержащиеся в перекачиваемой жидкости воздух или газ следует удалять с помощью деаэратора или вакуумного насоса.

Напорный трубопровод должен быть оснащен запирающей задвижкой (кроме полуавтоматических установок и осевых насосов), поскольку лопастные насосы включают и останавливают в основном при закрытой задвижке на напорном трубопроводе. Это запирающее устройство необходимо для регулирования подачи, а также для беспрепятственного отключения насоса от напорной магистрали во время ремонта.

При напорах выше 10—15 м необходимо устанавливать также обратный клапан, который располагают между напорным патрубком и задвижкой на напорном трубопроводе. Клапан

препятствует обратному току перекачиваемой жидкости при внезапной остановке насоса и тем самым защищает всасывающий трубопровод от недопустимого избыточного давления. При отсутствии обратного клапана или при его отказе возникает опасность обратного вращения вала насоса, что может привести к тяжелым повреждениям: разрушению агрегата (при частоте вращения, соответствующей разгону насоса), отсутствию смазки, ослаблению крепления вращающихся и неподвижных деталей. Поэтому необходимо следить за работоспособностью обратного клапана.

Нередко источником повреждений лопастных насосов является плохой уход и обслуживание сальников. Долговечность набивки сальника зависит в основном от плавной работы насоса. Неравномерное вращение или работа вала с биениями вызывает

дополнительные нагрузки на сальниковую набивку.

Чрезмерное подтягивание буксы сальника приводит к сухому скольжению и сгоранию сальниковой набивки. Чтобы набивка выполняла свою уплотнительную функцию, она должна быть влажной. Капельная протечка через сальник свидетельствует о его нормальной работе. Долговечность втулки сальника снижается вследствие быстрого износа при сухой набивке и чрезмерной затяжке сальника. При возникновении сильного местного нагрева может произойти разрушение втулки сальника, если детали ротора и вал изготовлены из материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения.

На практике часто допускают ошибку, заменяя в сальнике не все уплотнительные кольца. В сальниковой набивке остаются очень сухие и твердые кольца, так как снижающие трение компоненты колец полностью выработаны. Изменение формы уплотнительных колец с помощью молотка недопустимо, поскольку приводит к уменьшению упругости набивки и тем самым снижает ее работоспособность.

При эксплуатации торцовых уплотнений особенно важна спокойная работа вала насоса. Если вал работает неравномерно или с биениями, то на уплотнительных поверхностях появляются следы интенсивного изнашивания, что приводит к преждевременной потере требуемых свойств торцового уплотнения.

Некачественное центрирование приводного двигателя и насоса вызывает усиленное изнашивание сальников и подшипников. Лопастные насосы в большинстве случаев непосредственно соединяют с приводным двигателем. Применяемые упругие муфты должны передавать только крутящий момент от привода к насосу, но не компенсировать погрешности монтажа. Поэтому необходимо устанавливать валы на одинаковой высоте и обеспечивать безупречную соосность.

Подтягивание трубопроводов к насосу, неперпендикулярность подсоединения трубопроводов к патрубкам насоса, недостаточность опор трубопроводов при монтаже недопустимы. Вследствие подтягивания трубопроводов к насосу может произойти поломка фланцев патрубков, задевание рабочих колес за уплотнения, разрушение муфтового соединения, вибрация вала; все это нарушает работу концевых уплотнений.