軸承密封不耐磨損、高溫的解決方案:
(一)出現問題:軸偏離引起高振動,縮短了(le)機(ji)械密封的壽命,同時產生噪音。
解決(jue)方法:用聚酰亞胺碳(tan)纖(xian)維(wei)復合材料(liao)的葉輪(lun)口環配合不銹鋼的泵殼口環;用我們材料(liao)的喉(hou)部襯套(tao)代替原有(you)的石墨襯套(tao)。
結(jie)果:減小了(le)振(zhen)動幅度,從而延長(chang)了(le)密(mi)封使用(yong)(yong)壽(shou)命和軸承使用(yong)(yong)壽(shou)命,增強(qiang)了(le)泵的(de)自由運作。很多泵在(zai)使用(yong)(yong)中都是以盤(pan)(pan)(pan)根(gen)作為填充物,盤(pan)(pan)(pan)根(gen)主要作用(yong)(yong)是防泄漏(lou),但(dan)也起到軸承的(de)作用(yong)(yong),穩(wen)定(ding)軸。目(mu)前很多泵已(yi)經將(jiang)盤(pan)(pan)(pan)根(gen)改(gai)為機械密(mi)封,隨(sui)著機械密(mi)封的(de)轉變,軸承影響沒有了(le),而軸偏離(高(gao)振(zhen)動及相關影響)成了(le)問題。
用聚酰亞胺碳纖維復合材料(liao)改善泵,成功地(di)解決(jue)了客(ke)戶的問題,主要(yao)有以下兩點:
1) 聚酰亞胺碳纖維復合材(cai)料是(shi)一(yi)種無金(jin)屬(shu)磨損、不咬合的(de)材(cai)料。這使得運轉間(jian)(jian)隙(xi)縮(suo)小(xiao)(只有API規定的(de)金(jin)屬(shu)材(cai)質(zhi)隙(xi)間(jian)(jian)的(de)一(yi)半),較小(xiao)間(jian)(jian)隙(xi)的(de)襯套可以(yi)穩定軸,較小(xiao)間(jian)(jian)隙(xi)的(de)口環(huan)可以(yi)進一(yi)步限制泄漏及泄漏速度。
2) 聚酰亞胺碳纖(xian)維復合材料(liao)是一(yi)種高(gao)強度、高(gao)性(xing)能的熱塑性(xing)材料(liao)。它(ta)易于注塑,能夠吸收振(zhen)動及沖擊,而在(zai)被替代的金屬是會引(yin)起振(zhen)動及軸的磨損(sun)。
零部件:配用可移動的(de)密封軸套及Teflon的(de)軸承
(二)出現問(wen)題(ti):支撐軸(zhou)承劇(ju)烈磨(mo)損。工廠試用了(le)(le)很(hen)多不同材料(liao)如(ru)碳、石墨、有(you)填(tian)充物(wu)的Teflon材料(liao),試圖找到(dao)一種合(he)適(shi)的來解決磨(mo)損及軸(zhou)偏離(li)的問(wen)題(ti),所(suo)有(you)材料(liao)2到(dao)3個月就(jiu)報廢了(le)(le)。其(qi)中聚四氟乙(yi)烯材質的產(chan)品(pin)因磨(mo)損而(er)使得軸(zhou)磨(mo)損,產(chan)生極(ji)大(da)泄漏,導(dao)致(zhi)機械密封(feng)失效(xiao)。
解決方法:用聚酰(xian)亞胺碳(tan)纖維復合(he)材(cai)料代替原來使用的有填充物(wu)的PTFE軸承。
結 果:聚酰亞胺碳(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)材料支撐軸承(cheng)安裝后,已(yi)經成功運作超過13個月,使(shi)用后第8個月時,攪拌器中心部分被拆下暫時用到其他設備,那時候(hou),工作人員檢測了攪拌器軸承(cheng),發(fa)現每邊每英寸泄漏量小于0.005,此時平(ping)均故障間歇時間提高(gao)了300%到400%。
(三)出(chu)現問題:此泵是以不銹鋼(gang)和(he)帶硬外殼的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)作(zuo)口環和(he)襯套。一般來講,泵的(de)(de)(de)間(jian)隙干轉(zhuan)是因為運作(zuo)過(guo)程中(zhong)吸入量的(de)(de)(de)減(jian)少(shao)產生,而主要的(de)(de)(de)一些干轉(zhuan)情況常會導致(zhi)泵過(guo)早的(de)(de)(de)損(sun)壞(huai),金屬部件也受(shou)到極大(da)損(sun)傷。而這些泵的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)故(gu)障間(jian)隔時(shi)間(jian)也只有六(liu)個月之久。
解決方法:用聚酰亞胺碳纖維復合材(cai)料代替不銹鋼(gang)的葉輪(lun)口(kou)環和襯套,運作間隙降低大約50%。
結 果:用聚(ju)酰亞胺(an)(an)碳(tan)纖維復合材料(liao)改進過的泵(beng)現(xian)(xian)在(zai)已經(jing)使(shi)(shi)用了(le)一(yi)年多。以前(qian)運作(zuo)(zuo)過程中一(yi)些(xie)不(bu)良狀況常會出現(xian)(xian),引(yin)起間隙性干(gan)轉,使(shi)(shi)泵(beng)無法工作(zuo)(zuo),但經(jing)過聚(ju)酰亞胺(an)(an)碳(tan)纖維復合材料(liao)更新已經(jing)使(shi)(shi)得(de)這種(zhong)現(xian)(xian)象延緩。此外,客戶也(ye)出具報(bao)告(gao):通過采用聚(ju)酰亞胺(an)(an)碳(tan)纖維復合材料(liao)材質對其改造,縮小了(le)運作(zuo)(zuo)間隙,泵(beng)的輸出流量已增(zeng)長了(le)400gpm,同(tong)時也(ye)對其它兩臺多級泵(beng)進行了(le)更新。
(四)出現(xian)問題:劇烈振(zhen)動,泵效率(lv)低
解決方法:用(yong)聚(ju)酰亞胺碳纖維復合材料作泵殼口環及襯套。運轉(zhuan)(zhuan)間隙由API標準降低到每(mei)英寸轉(zhuan)(zhuan)動直徑0.0015英寸。
結 果:起(qi)始振(zhen)動0.600英寸/秒(miao) ,改進后振(zhen)動0.094英寸/秒(miao),效率提升5%。
振動方面:振動減小的原因如下(xia):
1) 再(zai)循環(huan)流動和它(ta)對轉子不穩定影響減小 ;
2) 間隙減小,軸的跑動(dong)減小;
3) 天然熱塑(su)性材(cai)料有易(yi)注塑(su)性能,吸收震動(dong)或沖擊。
效率方面:效率提高是因(yin)為(wei)減小了(le)泵殼(ke)與葉(xie)輪(lun)環(huan)之間的間隙。在泵的此處間隙反過來會減少內(nei)部再循環(huan)。
可靠性方面:此(ci)泵已經(jing)連續工作(zuo)四(si)年多了,該煉油廠也已經(jing)將聚(ju)酰(xian)亞胺碳纖維復合材料用在十多臺泵上。
聚(ju)酰(xian)亞(ya)胺碳(tan)纖維復合材料抗研磨材料的優點特性及應(ying)用(yong) :
a.具(ju)有(you)杰出的抗磨損性能. 在有(you)研磨顆粒(li)的工況中優于橡(xiang)膠、青銅、碳石墨(mo)等材料。
b.廣(guang)泛用于污(wu)水泵、海水泵(工作環(huan)境是沙粒和(he)其它(ta)研磨粒)中(zhong)的襯套, 管(guan)線泵軸承(cheng)和(he)碗口耐磨環(huan)。
c.只推薦作為固(gu)定部件用(由于材料(liao)的溫(wen)度(du)限制)。
d.相比于其它的非金屬材(cai)料,抗(kang)研磨復合材(cai)料 具有更好的抗(kang)化學腐蝕性。
e.相比(bi)于(yu)橡膠襯套和其它金(jin)屬材料(liao)(liao),聚酰亞(ya)胺(an)碳纖維復合(he)材料(liao)(liao)材料(liao)(liao)具(ju)有非常低的摩擦系數
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