摘要：本文首先对汽动给水泵平衡装置轴向力的产生机理及平衡盘的工作原理进行简单介绍，重点分析导致平衡盘磨损的原因，在此基础上深入研究如何更好的解决汽动给水泵平衡装置磨损的有效措施，希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于汽动给水泵平衡盘的使用及磨损情况，同时也为后期更好的解决磨损问题提供参考。
关键词：汽动给水泵；平衡装置；磨损
1引言
汽动给水泵是工业生产中常用的辅助设备，尤其是在锅炉机组中的应用尤为重要。机组运行的安全及效率都与给水泵的运行有密切的联系。在汽动给水泵中，平衡装置的影响其运行状态的重要组成部件，这种组成部件的技术及精度要求比较高，在制造安装使用中会受到各种因素的影响，容易出现平衡盘磨损的情况，影响到汽动给水泵的正常使用，也会对机组的运行造成影响。因此在现阶段加强对于汽动给水泵平衡装置磨损的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握平衡装置的工作原理以及导致平衡盘磨损的根本原因，针对性的制定专业措施解决水泵平衡装置的磨损，从而更好的发挥汽动给水泵的作用，更好的保障机组的正常运行，实现良好的经济社会效益。
2轴向力的产生机理及平衡盘的工作原理
轴向力的存在会使汽动给水泵的转子偏移，影响到水泵的正常工作。在机组单吸水泵的运行中，水泵叶轮两侧产生的压力会有一定的差异，这样就会产生一个力，这个力会指向水泵的泵吸入口位置。与此同时会有相应的轴向推力出现，推动转子移动。
平衡装置主要的作用就是平衡消除轴向力，平衡盘是最常用的一种平衡装置。一般情况下会将平衡盘安装到水泵最后一级叶轮的位置，同时会在外壳配置相应的平衡套。在汽动给水泵运行过程中，平衡盘会随给水泵的转轴转动。平衡盘转动过程中会有转轴和平衡套之间存在一定的径向距离和轴向距离，合适的面积会使得两个间隙形成有效的配合，使得平衡盘上的平衡力和轴向推力能够逐渐形成平衡。在汽动给水泵运行过程中，承受的负荷会发生不确定的变化，轴向推力也会随之变化，进而导致平衡套和平衡盘之间的轴向距离发生变化，给水泵的泄流量和阻力损失等都会变化。相应的平衡压力也会发生变化，维持力的平衡。
3平衡盘磨损的原因
通过第二部分的分析可知，在汽动给水泵的运行过程中会产生轴向力影响给水泵的正常运行，而平衡盘能够有效平衡轴向力，保持整个给水泵的运行平衡。但是在给水泵运行过程中容易受到各种因素的影响出现平衡盘磨损的情况，进而对给水泵的正常运行造成影响。研究发现，导致汽动给水泵平衡盘磨损的原因主要包括以下几点：
3.1频繁启停
在汽动给水泵运行中，经常会由于各种原因出现频繁的启动停止，尤其是在调峰机组中，这种情况更加明显。在汽动给水泵刚开始启动的时候，平衡盘上的平衡力还没有有效建立，这种情况下，平衡力就远小于转子轴向力。在平衡盘和平衡套之间没有建立稳定的水磨，平衡盘和平衡套之间就会产生严重的摩擦现象，使得平衡装置磨损。
3.2启动方式不匹配
汽动给水泵的启动与电动机存在较大的区别，电动机能够迅速达到标准的转速，但是在正式启动汽轮机之前需要在多种不同的转速状态下进行暖机，一般需要经过100s左右的时间进行暖机。正式启动运行中，需要在一小时的时间内利用减速机对给水泵进行降速。随着使用时间的增加，平衡套和平衡盘之间的间隙会不断增大，这种情况下就会导致压力变化，平衡盘两侧的压力差也会不断减小，无法有效平衡转子的轴向力，造成平衡装置磨损。甚至会造成平衡失效，导致烧瓦事故发生。
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3.3管理系统或运行方式缺陷
在不同的电厂运行中使用的锅炉给水系统运行方式也有一定的区别。比如说母管制的运行，是以汽动给水泵为主，电动给水泵备用。在运行过程中如果出现汽动给水泵突然停车的情况，电动给水泵会由于联动而进入启动状态，水泵会受到比较大的轴向力冲击。而且人工操作时间会存在一定的滞后性，不能及时处理，这种情况下就会造成平衡装置的磨损。不正规的操作还会造成设备的汽蚀，导致汽动给水泵的叶轮、叶片以及导叶等部件被破坏，甚至会出现剧烈振动，平衡装置相互撞击摩擦的情况，造成平衡盘严重磨损。
4解决汽动给水泵平衡装置磨损的有效措施
从上文分析可知，汽动给水泵出现平衡装置磨损的原因有很多方面，出现磨损的情况也各有不同，针对平衡装置磨损的情况可以从以下几方面入手解决：
4.1选用自平衡高压给水泵
高性能的设备是保障正常运行的基础，也是解决汽动给水泵平衡装置磨损问题的关键。因此根据机组运行的需求，可以选择更好性能的给水泵，比如自平衡高压给水泵。这种给水泵最大的优点就是不需要借助其他的平衡装置而实现自平衡，即使出现突然的启停情况，产生的轴向力也比较少，可以借助止推轴承进行平衡消除。这种多级离心泵会布置多级对称转子，除氧水会依次经过前五级叶轮加压，然后再引出泵体后从非驱动端再次进入第六级叶轮，再次进而第二轮加压，最后从第十级叶轮中引出，在不断加压的过程中，给水泵叶轮产生的轴向力能够相互抵消。使用自平衡高压给水泵不需要考虑汽动给水泵启动方式的问题，也能有效消除平衡装置的磨损。
4.2加装空排止回阀
空排止回阀能够有效防止给水泵中介质的倒流，同时起到空排的作用。在机组运行中，空排止回阀能够保障水泵启动时保持较小的流量，避免给水泵出现给水企气化的情况。而且能够避免给水倒流现象的发生，避免出现给水泵翻转的情况，保护平衡装置被反转磨损。
4.3加强检修
汽动给水泵出现平衡配置磨损的主要原因是由于平衡间隙超过标准范围。在运行使用过程中要加强对于汽动给水泵的检修，及时调整平衡装置的配合间隙。一般情况下平衡盘与平衡套、支撑环以及泵轴的径向间隙分别要保持0.40、0.45mm和0.02-0.04mm的标准。平衡间隙的调整通常是借助百分表完成。同时要做好汽动给水泵运行状态的检查，严禁出现长时间持续低流量状态的情况，杜绝任何形式的汽化运行。通过全面的监视及时预测发现可能出现的低负荷流量运行状况，并根据运行情况合理利用再循环最小流量系统，从而保障汽动给水泵的正常运行。另外还要注意对汽动给水泵入口滤网的清理，保障运行流畅，避免入口堵塞，尽量减少运行阻力，保持正常的运行状态。
5结语
通过本文分析可知，汽动给水泵的平衡装置对于保障机组的正常运行有重要的作用，当前汽动给水泵平衡盘的使用会受到各种因素的影响，存在平衡盘磨损的情况。本文提出的几项措施能够有效解决给水泵平衡盘磨损的问题，从而有效保障机组的正常运行。
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论文作者:郭晨亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：给水泵论文; 磨损论文; 装置论文; 轴向论文; 情况论文; 叶轮论文; 机组论文; 《电力设备》2017年第26期论文;