원심 펌프 결함 이해
정의: 원심 펌프 결함이란 무엇인가?
원심 펌프 결함 마모 링 열화, 볼류트/디퓨저 침식, 임펠러-케이싱 간극 문제를 포함하여 원심 펌프 설계 및 작동에 특정한 실패 및 문제가 있습니다., 캐비테이션 손상, 유압 불균형, 저유량 재순환 등이 있습니다. 원심 펌프는 일반적인 회전 기계 결함(베어링, 씰, 조정), 또한 유압 설계와 회전 임펠러와 고정된 볼류트 또는 디퓨저 사이의 상호 작용으로 인해 고유한 고장 모드가 발생합니다.
원심 펌프는 산업용 유체 취급에 있어서 핵심적인 역할을 하며, 효과적인 펌프 유지 관리 및 신뢰성 프로그램을 위해서는 특히 내부 간극과 유압력과 관련된 특정 결함 모드를 이해하는 것이 필수적입니다.
원심 펌프 특정 결함
1. 마모 링의 열화
가장 흔한 원심 펌프 관련 문제:
마모 링의 기능
- 임펠러와 케이싱 사이에 작은 간극을 제공하는 희생 링
- 내부 재순환(방출에서 흡입으로의 누출)을 최소화합니다.
- 값비싼 임펠러와 케이싱을 보호하는 교체 가능한 구성품
마모 메커니즘
- 연마 마모: 유체 내 입자가 링 표면을 침식합니다.
- 클리어런스 증가: 일반적인 클리어런스 0.25-0.75mm 새것; 1.5-3.0mm 마모됨
- 비율: 유체의 연마성에 따라 다름(깨끗한 물은 느림, 슬러리는 빠름)
마모된 마모 링의 영향
- 성능 저하: 감소된 헤드 및 흐름(내부 재순환)
- 효율성 저하: 과도한 클리어런스로 인해 5-15% 효율이 일반적으로 손실됩니다.
- 진동 증가: 증가 VPF 클리어런스로부터의 진폭
- 유압 반경 방향 힘: 비대칭 누출은 반경 방향 힘을 생성합니다.
- 재순환 시작: 마모된 링으로 인해 더 높은 유량 속도에서 발생
발각
- 성능 테스트(헤드 흐름 곡선이 설계보다 평평함)
- VPF 진동 진폭 증가
- 오버홀 중 시각 검사
- 필러 게이지를 이용한 클리어런스 측정
2. 볼류트/케이싱 침식
- 위치: 소용돌이 목, 컷워터 영역, 배출 노즐
- 원인: 연마 입자, 캐비테이션, 고속
- 효과: 유압 통로를 변경하고 성능과 힘에 영향을 미칩니다.
- 심각한 경우: 벽을 통한 침식으로 인한 누수
- 수리하다: 용접 빌드업 및 가공 또는 케이싱 교체
3. 임펠러 관련 문제
베인 침식/부식
- 연마 서비스에서의 최첨단 마모
- 흡입측 캐비테이션 손상
- 화학 부식 희석 베인
- 만듭니다 불균형 그리고 성능 저하
수의 손상
- 임펠러 슈라우드(앞면 또는 뒷면)의 균열
- 침식 또는 부식
- 유압 밀봉 및 추력 균형에 영향을 미칩니다.
임펠러 눈 손상
- 특히 캐비테이션이 발생하기 쉬운 입구(눈) 영역
- 고속 유입 흐름으로 인한 침식
- 흡입 성능에 영향을 미칩니다
4. 와류설(컷워터) 문제
- 부식: 고속 흐름으로 인한 침식된 컷워터 팁
- 클리어런스 변경: VPF 맥동 진폭에 영향을 미칩니다.
- 모양 왜곡: 유압 성능 변경
- 열분해: 압력 맥동으로 인한 피로
5. 디퓨저 결함(디퓨저 펌프)
- 디퓨저 베인 침식 또는 손상
- 임펠러와 디퓨저 사이의 클리어런스 변경
- 압력 회복 및 효율성에 영향을 미칩니다.
- 추가 진동 주파수를 생성할 수 있습니다
유압 성능 결함
오프디자인 작업
- 저유량: 재순환, 높은 반경 방향 힘, 캐비테이션 위험
- 고유량: 과부하, 캐비테이션, 고속 침식
- 최적: 신뢰성을 위한 BEP의 80-110%
NPSH 부적절성
- 순 흡입 헤드가 부족합니다
- 임펠러 입구에서 캐비테이션이 발생합니다.
- 시스템 문제이지만 펌프에 나타납니다.
- 수정하려면 시스템 수정이 필요합니다.
진단적 접근 방식
진동 진단
- 1× 트렌드: 침식이나 축적으로 인한 불균형
- VPF 진폭: 마모 링 및 클리어런스 조건
- 저주파: 비설계 조건에서의 재순환
- 광대역: 캐비테이션 또는 난류
- 베어링 주파수: 표준 베어링 결함 감지
성능 테스트
- 기준선과 헤드-플로우 곡선 비교
- 전력 소비량 대비 유량
- 효율 계산
- NPSH 사용 가능 검증
점검
- 마모 링 클리어런스(사양과 비교)
- 임펠러 상태(침식, 부식, 균열)
- 볼류트 내부 상태
- 정렬 검증
설계 및 운영을 통한 예방
재료 선택
- 연마 서비스를 위한 내식성 재료
- 화학 서비스용 내식성 합금
- 장수명을 위한 경화 마모 링
- 추가 보호를 위한 코팅
운영 모범 사례
- BEP(최고 효율 지점) 근처에서 작동하세요
- 적절한 NPSH 마진을 확보하세요(일반적으로 1.5-2× 필요 NPSH)
- 데드헤딩이나 매우 낮은 유량을 피하십시오.
- 유체 청결도 제어(여과, 침전)
- 성능 매개변수를 모니터링하고 추세를 파악합니다.
유지
- 클리어런스가 한계를 초과하면 마모 링을 교체합니다(일반적으로 새 클리어런스의 2~3배).
- 임펠러 수리 또는 세척 후 균형
- 정밀 정렬 유지 관리
- 씰 시스템 유지 관리
- 정기적 성능 검증
원심 펌프 결함은 표준 회전 기계 진단과 펌프 고유의 유압 현상을 모두 이해해야 합니다. 기계적 상태(간격, 정렬, 균형)와 유압 성능(유량, 압력, 효율) 간의 상호 작용으로 인해, 효과적인 원심 펌프 신뢰성 관리를 위해서는 진동 분석과 성능 시험을 결합한 포괄적인 모니터링이 필수적입니다.
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