水环式真空泵故障分析..doc

莱宝真空泵 zxcv水环式真空泵故障分析针对2BE1-403-0E型水环式真空泵运行现状，系统分析了水环 式真空泵常发故障的原因，并提供了水环式真空泵轴承故障分析 的经验，供大家参考2BE1-403 - 0E型水环式真空泵主要作用是抽去水平带式过滤机 内气体，为过滤机提供真空环境真空泵如果不能正常运转，相 对应的过滤机也就无法工作 该真空泵在运行过程中， 经常出现筒体与侧板腐蚀泄漏、真空度过低、流量不足等问题，造成设备 运行技术指标不合格，无法满足工艺要求，导致频繁停机检修， 这直接影响到整个装置的正常生产为此，针对此现状，为解决 该装置瓶颈，将2BE1-403-0E型水环式真空泵改造作为技术攻关 改造项目2、设备参数与工作原理 2.1、真空泵的性能参数真空泵的性能参数表如表 1所列输送介质为水平带式过滤机 内气体工作液为管网化学循环水表1真空泵的性能参数表2.2、 2BE1 -403-0E型水环式真空泵工作原理水环式真空泵主要由两侧的端盖、与端盖紧挨着的侧板、中间 的筒体、中间的叶轮共同组成，见图 1图1水环式真空泵结构图2.3、 2BE1 -403-0E型水环式真空泵工作原理首先在水环式真空泵圆柱形泵缸内注入约 1 /3量的工作液，叶轮偏心地装在泵缸内，当叶轮按图中顺时针方向旋转时， 水被叶轮抛向四周，形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭 水环。

由于离心力的作用，此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月 牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小 腔如果以叶轮的6点钟方向为基准点，那么叶轮在之前的前 180时封闭小腔的容积由小变大， 形成负压此时气体由吸气口 被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝当叶轮继续旋转， 经过6点钟基准方向，小腔开始由大变小，使气体被压缩 ；当小腔与排气口相通时，气与水便由排气孔经接头沿排气管进入气水 分离器中，自动分离后气体再由放气管放出， 而工作液流回腔内重复使用，如图2所示图2水环式真空泵工作原理图3、真空泵的现状调查 根据设备拆开检查分析， 将故障类型大致 分为以下几类1) 侧板和筒体腐蚀变形严重如图 3、4所示，有时甚至穿孔泄 漏图3侧板、筒体腐蚀情况图4筒体腐蚀补疤情况(2) 水环式真空泵真空度过低，不能满足过滤机的生产工艺要 求3) 水环式真空泵在这几年流量严重不足，导致其他装置不能满 负荷运转，最终影响催化剂产量4) 在设备长周期运转中，经常出现真空泵两端轴承磨损或转子 轴头磨损，使得轴承跑套，设备振动，响声大，严重时无法正常 运行4、设备故障原因分析 4.1、筒体和侧板腐蚀变形分析2BE1-403-0E型真空泵为水环气体泵，其筒体及侧板都是由碳钢 钢板卷制焊接而成。

碳钢在纯净的水中，腐蚀速度较小，但只要 水中含有少量的酸性离子， 材料的腐蚀速度就会明显加快 催化 剂装置的水平带式滤机， 在生产过程中过滤的 NY分子筛滤饼中 的某些物质会分解散发出三氧化硫， 氯化氢气体这些酸性气体随其他气体一起被水环真空泵吸入泵腔 真空泵中加入的工作液为管网化学水，其中含有硫酸离子含有硫酸离子的工作液与工 作介质中的三氧化硫，氯化氢发生化学反应，生成稀硫酸和盐酸， 直接腐蚀筒体和侧板腐蚀配件反应机理如下Fe + 2HCI = FeCI2 + H2Fe + H20 + SO3 = FeS04 + H2铁)另一方面，真空泵吸入的工作介质中混有固体颗粒状催化剂半 成品这些白色固体颗粒物和腔内化学反应生成的酸性液体混 合，成为强酸性稀泥浆这种稀泥浆在叶轮的带动下高速旋转， 将结构疏松的FeC2 FeSO4迅速磨损掉这种磨损对未被腐蚀 的碳钢材料磨损破坏也非常严重 酸性腐蚀和固体颗粒物磨损共 同作用，使筒体和侧板不断的非均匀减薄，直至穿孔泄露2BE1-403-0E型水环式真空泵的设计极限真空度达到了 98 kPa,而改造之前普遍偏低4.2、 真空泵真空度过低分析在70 KPa上下浮动。

排除设备老化的因素，主要是由于酸腐蚀 及固体颗粒物磨损，增大了叶轮边缘与筒体和侧板之间的距离， 破坏了压缩流道的几何形状， 引起湍流和回流真空泵流道的几 何形状是经过模拟计算并反复试验确定的，一旦流道破坏就会使 真空泵的效率急剧下降，直接导致真空泵真空度不达标4.3、 水环式真空泵流量严重不足分析由于真空泵壳体长时间结垢， 形成很厚污垢，将泵壳空间堵塞， 如图5所示在污垢中，酸腐蚀及固体颗粒物磨损，破坏了泵 压缩流道的几何形状，引起湍流和回流电机轴端输入的能量有 相当大的一部分以泵腔内液体激烈碰撞的形式转化为输送介质 的内能，而不是动能另外，由于酸性泥浆的腐蚀，泵的流道内 凹凸不平，固体颗粒物大量附着在内壁上，减小了流通截面最 终导致水环式真空泵流量严重不足，耽误生产图5壳体积料4.4、 水环式真空泵轴承频繁更换，运行噪声大真空泵筒体与侧板内壁腐蚀磨损严重，非常粗糙这增大了叶 轮边缘与筒体和侧板之间的距离，破坏了原本稳定的层流液环 白色酸性稀泥浆裹挟着介质气体以湍流的形式在筒体内激烈碰 撞，引起真空泵剧烈振动，损坏轴承并产生噪音5、分析轴承故障举例 2011年3月9日，监测人员在监测过程中发现该泵后端轴承箱发出 轰隆隆 间断异常响声，温度较高为61 C。

通过仪器轴承振动仪监测数据，如表 2所列故障原因分析，观察振动值和 CF值:OA值前后端垂直方向峰值高达28. 31 mm/s，前端轴承有磨损观察分析真空泵自由端的垂直、水平、轴向三个方向频谱图，如图6〜8所示表2二套分子筛装置真空泵监测数据图6真空泵自由端垂直方向频谱图 图7真空泵自由端水平方向图8真空泵自由端的轴向方向图6频谱图反映在低频处频带，峰值都很高，达到22. 19 mm/s, 说明真空泵自由端轴承振动严重图 7、8频谱图可看出两图形基本相同，都有明显轴承倍频，边带现象说明真空泵自由端存 在轴承故障同时，凭借经验结合表 2振动OA值，观察数据分析，初步认为轴承磨损，转子存在不平衡现象及时向车间施 工反映该设备状况，建议检修处理故障在2011年3月10日打开设备拆检配件，发现轴承跑外套， 轴承盒磨损0. 55 mm,轴磨损0. 90 mm,形成沟槽，如图9所 示图9真空泵自由端的轴头处理过程:对真空泵转子自由端的轴头进行了堆焊加工处理， 并更换32230二套轴承和6230 一套轴承检修后试车，设备运行正常2BE1-403-0E型水环式真空泵在长期使用中， 经常发生的这种类 型的故障，经过不断的分析，对故障进行针对性处理后，可继续 延长设备的运行周期，大大降低了检维修成本费用。

針對2BE1-403-0E型水環式真空泵運行現狀，系統分析瞭水環 式真空泵常發故障的原因，並提供瞭水環式真空泵軸承故障分析 的經驗，供大傢參考2BE1-403 - 0E型水環式真空泵主要作用是抽去水平帶式過濾機 內氣體，為過濾機提供真空環境真空泵如果不能正常運轉，相 對應的過濾機也就無法工作 該真空泵在運行過程中， 經常出現筒體與側板腐蝕泄漏、真空度過低、流量不足等問題，造成設備 運行技術指標不合格，無法滿足工藝要求，導致頻繁停機檢修， 這直接影響到整個裝置的正常生產為此，針對此現狀，為解決 該裝置瓶頸，將2BE1-403-0E型水環式真空泵改造作為技術攻關 改造項目2、設備參數與工作原理 2.1、真空泵的性能參數真空泵的性能參數表如表 1所列輸送介質為水平帶式過濾機 內氣體工作液為管網化學循環水表1真空泵的性能參數表2.2、2BE1 -403-0E型水環式真空泵工作原理水環式真空泵主要由兩側的端蓋、與端蓋緊挨著的側板、中間的筒體、中間的葉輪共同組成，見圖 1圖1水環式真空泵結構圖2.3、2BE1 -403-0E型水環式真空泵工作原理首先在水環式真空泵圓柱形泵缸內註入約 1 /3量的工作液，葉輪偏心地裝在泵缸內，當葉輪按圖中順時針方向旋轉時， 水被葉輪拋向四周，形成瞭一個決定於泵腔形狀的近似於等厚度的封閉 水環。

由於離心力的作用，此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月 牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數目相等的若幹個小 腔如果以葉輪的6點鐘方向為基準點，那麼葉輪在之前的前 180時封閉小腔的容積由小變大， 形成負壓此時氣體由吸氣口 被吸入，當吸氣終瞭時小腔則與吸氣口隔絕當葉輪繼續旋轉， 經過6點鐘基準方向，小腔開始由大變小，使氣體被壓縮 ；當小腔與排氣口相通時，氣與水便由排氣孔經接頭沿排氣管進入氣水 分離器中，自動分離後氣體再由放氣管放出， 而工作液流回腔內 重復使用，如圖2所示圖2水環式真空泵工作原理圖3、真空泵的現狀調查 根據設備拆開檢查分析，將故障類型大致 分為以下幾類1) 側板和筒體腐蝕變形嚴重如圖 3、4所示，有時甚至穿孔泄 漏圖3側板、筒體腐蝕情況圖4筒體腐蝕補疤情況(2) 水環式真空泵真空度過低，不能滿足過濾機的生產工藝要求3) 水環式真空泵在這幾年流量嚴重不足，導致其他裝置不能滿 負荷運轉，最終影響催化劑產量4) 在設備長周期運轉中，經常出現真空泵兩端軸承磨損或轉子 軸頭磨損，使得軸承跑套，設備振動，響聲大，嚴重時無法正常 運行4、設備故障原因分析 4.1、筒體和側板腐蝕變形分析2BE1-403-0E型真空泵為水環氣體泵，其筒體及側板都是由碳鋼 鋼板卷制焊接而成。

碳鋼在純凈的水中，腐蝕速度較小，但隻要 水中含有少量的酸性離子， 材料的腐蝕速度就會明顯加快 催化 劑裝置的水平帶式濾機， 在生產過程中過濾的 NY分子篩濾餅中 的某些物質會分解散發出三氧化硫， 氯化氫氣體這些酸性氣體隨其他氣體一起被水環真空泵吸入泵腔 真空泵中加入的工作液為管網化學水，其中含有硫酸離子含有硫酸離子的工作液與工 作介質中的三氧化硫，氯化氫發生化學反應，生成稀硫酸和鹽酸， 直接腐蝕筒體和側板腐蝕配件反應機理如下Fe + 2HCI = FeCI2 + H2Fe + H20 + SO3 = FeS04 + H2鐵)另一方面，真空泵吸入的工作介質中混有固體顆粒狀催化劑半 成品這些白色固體顆粒物和腔內化學反應生成的酸性液體混 合，成為強酸性稀泥漿這種稀泥漿在葉輪的帶動下高速旋轉， 將結構疏松的FeCI2 FeS04迅速磨損掉這種磨損對未被腐蝕 的碳鋼材料磨損破壞也非常嚴重 酸性腐蝕和固體顆粒物磨損共 同作用，使筒體和側板不斷的非均勻減薄，直至穿孔泄露2BE1-403-0E型水環式真空泵的設計極限真空度達到瞭 98 kPa,而改造之前普遍偏低4.2、 真空泵真空度過低分析在70 KPa上下浮動。

排除設備老化的因素，主要是由於酸腐蝕 及固體顆粒物磨損，增大瞭葉輪邊緣與筒體和側板之間的距離， 破壞瞭壓縮流道的幾何形狀， 引起湍流和回流真空泵流道的幾何形狀是經過模擬計算並反復試驗確定的，一旦流道破壞就會使 真空泵的效率急劇下降，直接導致真空泵真空度不達標4.3、 水環式真空泵流量嚴重不足分析由於真空泵殼體長時間結垢， 形成很厚污垢，將泵殼空間堵塞，如圖5所示在污垢中，酸腐蝕及固體顆粒物磨損，破壞瞭泵 壓縮流道的幾何形狀，引起湍流和回流電機軸端輸入的能量有 相當大的一部分以泵腔內液體激烈碰撞的形式轉化為輸送介質 的內能，而不是動能另外，由於酸性泥漿的腐蝕，泵的流道內 凹凸不平，固體顆粒物大量附著在內壁上，減小瞭流通截面最 終導致水環式真空泵流量嚴重不足，耽誤生產圖5殼體積料4.4、 。