Ремонт насосов, центрифуг, фильтров

Ремонт центробежных насосов включает следующие мероприятия:

- проверка осевого разбега ротора; очистка и промывка картеров подшипников, смена масла, промывка масляных трубопроводов; ревизия сальниковой набивки, промывка систем охлаждения и смазки и смена смазочного материала; проверка состояния защитных гильз и полумуфт;

- при текущем ремонте – полная разборка с проверкой и регулировкой зазоров в подшипниках скольжения, проверка радиального и торцового биения ротора и его статическая балансировка; ревизия и замена деталей торцовых уплотнений; осмотр и восстановление резьбовых соединений насоса, шпоночных канавок и резьбы на валу;

- при капитальном ремонте – ревизия всех сборочных единиц и деталей; замена рабочих колес, валов, уплотняющих колец корпуса, распорных втулок.

Наиболее вероятные дефекты корпусов насосов – коррозионный износ отдельных мест; дефекты отливки корпуса, выявленные в процессе эксплуатации; износ посадочных мест; забоины, риски на плоскости разъема. Износ отдельных мест корпуса устраняют наплавкой металла с помощью электросварки, царапины и риски – зачисткой шабером или заваркой. Значительно изношенные уплотнительные поверхности протачивают или фрезеруют. Допускается расточка изношенных мест и запрессовка втулок с последующей расточкой до номинальных размеров.

Рабочие колеса подвержены наиболее интенсивному изнашиванию в результате действия механического трения, эрозионного и коррозионного действия перекачиваемой среды, кавитационного разрушения и ряда других факторов. При сильном кавитационном разрушении рабочего колеса (сквозные отверстия, полное или частичное разрушение лопастей) его заменяют. Визуально выявляются задиры и забоины, которые необходимо зачистить. Поврежденные места восстанавливают наплавкой с последующей проточкой. При ослаблении посадки рабочих колес (допуск ±0,01 мм) их следует заменить.

Наиболее вероятные дефекты валов: износ шеек вала; трещины; износ резьбы и шпоночных пазов; искривление вала. Износ шеек вала не должен превышать 2 % номинального диаметра. Овальность или конусность шеек вала под подшипники скольжения должна быть не более 0,004 мм.

При искривлении и повышенном биении вала его выправляют на специальном приспособлении или токарном станке. При значительных прогибах вала правку выполняют термическим способом. Задиры и риски на валу глубиной до 0,2 мм должны быть зашлифованы; при больших задирах поверхности вала следует проточить. Поврежденную резьбу на валу восстанавливают резцом. Если повреждения значительны, то вал заменяют или участок вала протачивают, затем наплавляют, обрабатывают и на нем нарезают новую резьбу.

После сборки насоса, которую выполняют в порядке, обратном разборке, проводят испытания и приемку насоса из ремонта.

При текущем ремонте центрифуг чистят барабан, регулируют зазор между корпусом барабана и ножами, проверяют набивку сальников, смазочный материал подшипников шнека, заменяют масло в подшипниках барабана, проверяют отклонение от соосности валов электродвигателя и редуктора. При капитальном ремонте (помимо указанных работ) заменяют сопла, ножи, манжеты гидросистемы, пальцы и втулки муфты привода, подшипники барабана и редуктора привода, контролируют тормоз барабана с заменой тормозной ленты.

Значительный износ корпуса барабана и других деталей ротора центрифуги, а также наличие трещин на них приводят к нарушению балансировки и появлению заметной вибрации. Вибрирующую центрифугу останавливают и не запускают в работу до тех пор, пока не будет обнаружена и устранена причина вибрации.

Часто изнашиваются тормозной обод на барабане и тормозная лента. Тормозной обод обтачивают на станке, причем после каждого ремонта ротор подвергают статической и динамической балансировкам. Изношенную тормозную ленту заменяют. После установки новой ленты регулируют натяжение пружин для обеспечения необходимой скорости торможения ротора. Надежность крепления тормоза на станине и кожухе, а также тормозных пружин регулярно проверяют; дефекты ликвидируют.

Отремонтированную центрифугу сдают в эксплуатацию после пробного пуска, при котором контролируют устойчивость вращения ротора, уровень шума, температуру подшипников, работу системы блокировки электродвигателя, тормоза и механизма запирания крышки.

При текущем ремонте вакуум-фильтров промывают масленки и маслопроводы, заменяют масло в редукторе, проверяют состояние полумуфт. При капитальном ремонте (кроме работ текущего ремонта) снимают крышки фильтра, заменяют фильтровальную ткань, проволоку и сетки, ремонтируют шнек или нож, выполняют проточку и шабрение шайб распределительной головки, ремонт подшипников барабана, ревизию и (при необходимости) замену зубчатых колес и червяков редуктора и подшипников качения.

При текущем ремонте дисковых фильтров заменяют резиновые сальники корпуса фильтра, фильтровальную ткань, производят чеканку и пайку дисков, проверяют состояние поршня и штока гидравлической системы. При капитальном ремонте (кроме работ текущего ремонта) проверяют и ремонтируют корпус, поршень, шток, гидроподъемник, заменяют вентили, штуцера, кронштейны, корыто, изношенные зубчатые колеса. Проверяют отклонение от горизонтальности корпуса фильтра.

При текущем ремонте рамных фильтр-прессов заменяют фильтровальную ткань, сальники, кожаные манжеты поршня гидравлического зажима, масло в редукторе привода, проверяют центровку электродвигателя с редуктором. При капитальном ремонте (кроме работ текущего ремонта) выполняют ревизию и замену плит, рам, плунжеров, ремонт или замену гидравлического зажима, ревизию гидронасоса с заменой изношенных деталей.

При текущем ремонте электрофильтров проверяют состояние изоляторной коробки, изоляторов и шин, осматривают механизм встряхивания осадительных электродов. При капитальном ремонте, кроме того, заменяют газораспределительную решетку и механизм встряхивания, коронирующие электроды и термоизоляцию.

Задача А1.

Рассчитать такелажную оснастку для подъема колонного аппарата методом скольжения с отрывом низа аппарата от земли дву­мя вертикальными мачтами.

 

Исходные данные. Вес колонны Р = 0,8 МН; вес мачты Р_М = 0,05 МН; вес грузовых полиспастов Р_ГП = 4 кН; усилие предваритель­ного натяжения ванты S₁ = 10 кН; число вант на одной мачте п = 4; длина мачты l = 50 м; высота колонны H = 42 м; расстояние центра массы колонны от основания l _цм = 18 м; диаметр колонны D = 2 м; рас­стояние от оси мачты до якоря задней ванты а = 50 м; расстояние меж­ду осями мачт b = 4 м; расстояние от оси мачты до якоря боковой ванты g = 50 м; расстояние по горизонтали от оси мачты до центра массы аппарата в момент отрыва d = 20 м; длина тормозной оттяжки f = 40 м; расстояние по вертикали от уровня земли до центра массы аппарата в момент отрыва h = 15 м; кратность полиспаста т= 8; коэффициент динамичности к_д = 1,1. Расчетная схема приведена на рис. 1.

 

Р и с. 1. Расчетная схема определения усилий в двух мачтах при подъеме груза

с оттяжкой

 

Предварительно определим:

♦ длину задней ванты

♦ расстояние по вертикали от оголовка мачты до точки пересечения осей грузовых полиспастов, оттяжки и центра массы груза

;

;

;

♦ длину боковой ванты

Далее последовательно вычисляем:

♦ расчетное усилие для полиспастов и вант

♦ вертикальную составляющую, обусловленную усилием предвари­тельного натяжения

♦ суммарную составляющую усилий в грузовых полиспастах

♦ усилия в грузовых полиспастах при симметричном подвесе груза

относительно осей мачты

♦ горизонтальную и вертикальную составляющие, обуслов­ленные усилиями в полиспасте Т и Т₁ действующих в плоскости полиспаста:

♦ усилие в задней ванте

 

 

♦ усилие в боковой ванте

 

 

♦ вертикальные составляющие Q₇ и Q₈ соответственно усилий Q₅ и Q₆ , действующие по оси мачты:

 

♦ суммарное усилие от веса груза, действующее на оголовок мачты

♦ усилие в тормозной оттяжке

Усилие в сбегающей нитке грузового полиспаста, идущей на лебедку, определяется как

где — КПД одного ролика в блоке ( = 0,96 при установке роли­ков на подшипниках скольжения; = 0,98 при установке ролика на подшипниках качения).

Суммарное усилие на основание мачты составит

 

Задача Б1.

Рассчитать такелажную оснастку для подъема колонного аппарата методом поворота вокруг шарнира двумя вертикальными мачтами.

Рис.3.3. Расчетная схема подъема аппарата методом поворота вокруг шарнира

а-мачта установлена за поворотным шарниром; б- мачта установлена между поворотным шарниром и центром масс (цм) аппарата.

Исходные данные. Вес колонны Р= 0,64 МН; диаметр колонны D= 2 м; расстояние центра массы колонны от ее основания l _цм = 9 м; высота мачты H = 25 м; расстояние от оси шарнира до оси мачты l _ш = 5 м; расстояние от места строповки аппарата до его основания l _с = 12 м; расстояние от мачты до якоря ванты l _я = 25 м; высота фундамента h_ф = 0,5 м; длина аппарата L_ап = 25 м; вес мачты Р_М = 50 кН; расстояние от оси шарнира до точки крепления тормозной оттяжки h_Т = 25 м; угол между тормозной оттяжкой и горизонталью = 45°; усилие предвари­тельного натяжения вант = 10 кН; КПД одного ролика в блоке = 0,98; кратность полиспаста т = 8.

 

Предварительно определим:

♦ расстояние между шарниром и центром массы аппарата

♦ угол между образующей аппарата и линией, соединяющей шарнир с его центром масс,

♦ угол между мачтой и грузовым полиспастом:

установка мачты по первому варианту

установка мачты по второму варианту

Угол между мачтой и вантой определяется графически по рас­четной схеме или по формуле

Расчетные усилия в грузовом полиспасте находятся в началь­ный момент подъема при ф = 0°:

♦ при установке мачт по первому варианту

при одиночной мачте

при парных мачтах

♦ при установке мачт по второму варианту

при одиночной мачте

при парных мачтах

где k_H = 1,1 — коэффициент перегрузки, учитывающий возможное отклонение фактической нагрузки от нормативного значения вследствие неточного определения центра массы аппарата и из­менчивости нагрузки; к_Д = 1,1 — коэффициент динамичности, учитывающий повышение нагрузки на такелажную оснастку вследствие изменений скорости подъема или опускания груза; к_м — коэффициент неравномерности нагрузки на такелажные эле­менты с использованием спаренных мачт (к_м =1,1 при использо­вании балансирных устройств; к_м= 1,2 в отсутствие балансирных устройств).

По усилию Q_в рассчитывают грузовой полиспаст, т.е. подби­рают полиспастные блоки, определяют диаметр роликов в блоке и их число, находят усилие в сбегающем конце полиспаста, по кото­рому подбирают лебедку, подсчитывают диаметр и длину каната для оснастки полиспаста, а также подбирают тип и диаметр каната для гибкого стропа.

Усилие в задней ванте независимо от места расположения мачт определяется как

расчет выполнен для двух мачт, установленных по схеме на рис. 2, б.

По усилию подбирают тип и диаметр каната для задней ван­ты и рассчитывают для нее якорь, т.е. определяют вес якоря или усилия в анкерных болтах и проверяют устойчивость якоря про­тив горизонтального сдвига и опрокидывания.

По усилию в тормозной оттяжке:

рассчитывают трос для тормозной оттяжки и подбирают лебедку.

По суммарному усилию, действующему по оси мачты,

усилие в сбегающей ветви полиспаста, проверяют прочность и ус­тойчивость мачты на сжатие.

При установке мачт по второму варианту рассчитывают до­тягивающую систему для подъема аппарата мачтами на втором этапе от угла подъема до положения неустойчивого равновесия. С этой целью определяют максимальное усилие F, задаваясь углом наклона дотягивающей системы к горизонту. При F< 147 кН подбирают лебедку или трактор и рассчитывают до­тягивающий трос; при F > 147 кН рассчитывают дотягивающий полиспаст и якорь для него.

Литература:

1. Тавастшерна Р.И. Монтаж технологических трубопроводов. М: Высш. Школа, 1980. 285с.

2. Паникаров И.И. и др. Машины и аппараты химических производств. – М.: Машиностроение, 1989. 368 с.

3. Монтаж и монтаж и ремонт технологического оборудования: Учеб. Пособие / М.Г. Гайнуллин и др. Казан. Гос. Технол. Ун-т. Казань, 2002. 104 с.