Quais são as causas e soluções para o desgaste severo do disco de equilíbrio em uma bomba centrífuga multiestágio?

Muitas bombas centrífugas multiestágios dependem de discos de balanceamento para equilibrar as forças axiais. Embora esses discos ofereçam a vantagem do balanceamento automático da força axial, eles também estão sujeitos ao desgaste. Problemas com o disco de balanceamento podem levar à diminuição da eficiência da bomba, vibração, sobrecorrente, produção insuficiente e, em casos graves, falha da bomba. Como muitos profissionais de manutenção não entendem os dispositivos de disco de balanceamento, as bombas com esses problemas geralmente exigem reparos repetidos, aumentando os custos de manutenção e potencialmente causando paralisação do equipamento. Portanto, é essencial compreender os defeitos comuns dos discos de balanceamento e suas soluções.

Causas comuns de desgaste no disco de equilíbrio de uma bomba centrífuga multiestágio

(1) Bloqueio da tubulação de água de equilíbrio:

Se o tubo de equilíbrio de água estiver bloqueado, p6 será igual a p4, o que significa que o disco de equilíbrio não pode mais gerar força de equilíbrio e perdeu sua função. Neste caso, a força axial sobre a bomba causará forte atrito no disco de balanceamento, o que pode impedir o funcionamento da bomba ou até mesmo queimar o motor. O bloqueio do equilíbrio da tubulação de água é a falha mais fácil de resolver, mas também é a mais comum. Para o pessoal de manutenção, ao encontrar um mau funcionamento do dispositivo de balanceamento, a primeira coisa a verificar é se o tubo de água de balanceamento está limpo. Nossa empresa teve um exemplo em que o pessoal de manutenção não conseguiu detectar um bloqueio na tubulação de água de balanceamento, resultando na substituição de três conjuntos de discos e anéis de balanceamento. Isso não só não resolveu o problema, mas também queimou dois motores. Finalmente, depois de descobrir o problema, a substituição de um único cano de água de equilíbrio resolveu-o.

(2) Tolerâncias-de formato de peça não compatíveis:

Devido aos requisitos de alta precisão do disco de balanceamento e do anel de balanceamento, os problemas geralmente são raros. No entanto, a seção de descarga, que é montada com o anel de balanceamento, frequentemente exibe-comportamento não compatível. Muitas bombas de vários-estágios travaram na inicialização, apesar da inspeção revelar tubos de água de equilíbrio desobstruídos, um disco de equilíbrio e um anel de equilíbrio. A causa raiz foi um desalinhamento excessivamente vertical do anel de balanceamento na seção de descarga, levando a folgas irregulares entre o anel de balanceamento e o disco de balanceamento, causando mau funcionamento do dispositivo de balanceamento. Se o problema estiver na seção de descarga, é melhor substituí-la.

(3) Vazamento de pressão atrás do anel de equilíbrio:

Como o anel de balanceamento e a seção de descarga são conectados por parafusos, um aperto irregular ou uma conexão frouxa pode causar vazamento de pressão. Esse vazamento resulta em força de balanceamento insuficiente, fazendo com que o disco de balanceamento retifique. Para verificar se há vazamento de pressão, inspecione a junção do anel de equilíbrio e a seção de descarga em busca de sinais de erosão hídrica de alta-pressão. Se houver, remova esses sinais e reforce a vedação com O-rings. Certifique-se de que todos os parafusos de fixação estejam apertados uniformemente.

(4) Desgaste excessivo da bucha de equilíbrio e da bucha do eixo levando a folga excessiva b1:

Teoricamente, uma folga b1 maior seria mais propícia para abrir o disco de equilíbrio, mas isso aumentaria o vazamento e reduziria a eficiência. Contudo, na operação real da bomba, se b1 for maior que 0,6, o efeito do disco de equilíbrio deteriora-se. Acredito que isso ocorre porque quando b1 é maior que 0,6, o vazamento é muito grande, fazendo com que a tubulação de água de equilíbrio não tenha capacidade suficiente para puxar tanta água para a entrada de sucção, fazendo com que p6 suba. Como a diferença de pressão entre p4 e p6 diminui, o dispositivo do disco de equilíbrio falha. Portanto, b1 deve ser mantido entre 0,3 e 0,5.

(5) Uso em aplicativos abertos/fechados com frequência:

Como o dispositivo de disco de equilíbrio tem a característica de fricção durante a abertura, esta estrutura não é adequada para aplicações frequentemente abertas/fechadas. As únicas opções são alterar o método de balanceamento, substituir a bomba por outro modelo ou alterar as condições de operação do sistema.

Método de manutenção de disco de equilíbrio de bomba centrífuga multiestágio

1. Durante as inspeções de rotina, verifique se o tubo de equilíbrio da bomba está bloqueado.

2. Verifique se o deslocamento do rotor excede o padrão.

3. Verifique o desgaste do disco e do anel de equilíbrio a cada seis meses.

4. Substitua todo o conjunto do disco de equilíbrio anualmente.

Às vezes, devido a situações urgentes-no local, é necessário reparar discos e anéis de equilíbrio desgastados (as peças demoram muito para chegar do fabricante da bomba). Aqui está um método de reparo: as faces das extremidades desgastadas podem ser usinadas planas em um torno, com a margem de usinagem a menor possível. Certifique-se de que ambas as faces finais estejam perpendiculares ao eixo e que o acabamento da superfície esteja idealmente dentro de Ra32. Após a usinagem, meça a dimensão axial e compare-a com a dimensão original do projeto (que pode ser obtida com o fabricante). Usine uma arruela plana usando a dimensão axial reduzida (de preferência usinada com corte de arame para garantir equilíbrio em ambas as extremidades) e instale-a atrás do anel de equilíbrio. Isto garante que a dimensão axial corresponda ao projeto original, evitando o desalinhamento entre o impulsor e a palheta guia. Este método permite que a bomba opere temporariamente, mas deve ser substituída imediatamente por uma peça nova, pois isso aumenta o risco de vazamento de pressão atrás do anel de equilíbrio.

Para reduzir o desgaste do disco de equilíbrio de uma bomba centrífuga multiestágio, podemos seguir os seguintes passos. Primeiro, selecione materiais adequados e realize o tratamento de superfície adequado para melhorar a resistência ao desgaste do disco de equilíbrio. Segundo, escolha condições operacionais adequadas para evitar vibração excessiva e entrada de partículas sólidas. Finalmente, reforce a manutenção, inspecione regularmente e substitua os discos de equilíbrio muito desgastados para garantir o funcionamento normal da bomba.