깊은 유정 수직 터빈 펌프의 샤프트 파손의 10가지 가능한 원인
1. BEP에서 벗어나세요:
BEP 영역 외부에서 작동하는 것은 펌프 샤프트 고장의 가장 일반적인 원인입니다. BEP에서 떨어진 곳에서 작동하면 과도한 방사형 힘이 발생할 수 있습니다. 방사형 힘으로 인한 샤프트 편향은 굽힘력을 생성하며, 이는 펌프 샤프트 회전당 두 번 발생합니다. 이러한 굽힘은 샤프트 인장 굽힘 피로를 유발할 수 있습니다. 대부분의 펌프 샤프트는 편향 크기가 충분히 낮을 경우 많은 수의 사이클을 처리할 수 있습니다.
2. 구부러진 펌프 샤프트:
구부러진 축 문제는 위에서 설명한 편향된 축과 동일한 논리를 따릅니다. 높은 표준/사양을 갖춘 제조업체로부터 펌프 및 예비 샤프트를 구입하십시오. 펌프 샤프트의 대부분의 공차는 0.001~0.002인치 범위입니다.
3. 불균형 임펠러 또는 로터:
불균형 임펠러는 작동 시 "샤프트 휘젓기"를 생성합니다. 효과는 샤프트 굽힘 및/또는 편향과 동일하며, 펌프 샤프트는 깊은 우물 수직 터빈 펌프 검사를 위해 펌프가 정지된 경우에도 요구 사항을 충족합니다. 임펠러의 균형은 고속 펌프 못지않게 저속 펌프에서도 중요하다고 할 수 있습니다.
4. 유체 특성:
유체 특성에 대한 질문에는 점도가 낮은 유체용 펌프를 설계하지만 점도가 높은 유체를 견딜 수 있도록 설계하는 것이 포함됩니다. 간단한 예는 4°C에서 35번 연료유를 펌핑하기 위해 선택된 펌프를 선택한 다음 0°C에서 연료유를 펌핑하는 데 사용하는 것입니다(대략적인 차이는 235Cst). 펌핑된 액체의 비중이 증가하면 유사한 문제가 발생할 수 있습니다.
또한 부식은 펌프 샤프트 재료의 피로 강도를 크게 감소시킬 수 있습니다.
5. 가변 속도 작동:
토크와 속도는 반비례합니다. 펌프 속도가 느려지면 펌프 샤프트 토크가 증가합니다. 예를 들어, 100마력 펌프는 875rpm에서 100마력 펌프보다 1,750rpm에서 두 배의 토크가 필요합니다. 전체 샤프트에 대한 최대 제동 마력(BHP) 제한 외에도 사용자는 펌프 적용 시 100rpm 변경당 허용되는 BHP 제한도 확인해야 합니다.
6. 오용: 제조업체의 지침을 무시하면 펌프 샤프트 문제가 발생할 수 있습니다.
간헐적 토크와 연속 토크로 인해 펌프가 전기 모터나 증기 터빈이 아닌 엔진으로 구동되는 경우 많은 펌프 샤프트에 감소 요인이 있습니다.
경우 깊은 우물 수직 터빈 펌프 커플링을 통해 직접 구동되지 않습니다. 벨트/풀리, 체인/스프라켓 드라이브, 펌프 샤프트의 성능이 크게 저하될 수 있습니다.
많은 자체 프라이밍 펌프는 벨트 구동식으로 설계되었으므로 위의 문제가 거의 없습니다. 그러나 깊은 우물 수직 터빈 펌프 ANSI B73.1 사양에 따라 제조된 제품은 벨트 구동식으로 설계되지 않았습니다. 벨트 구동을 사용하면 최대 허용 마력이 크게 감소합니다.
7. 정렬 불량:
펌프와 구동 장비 사이의 약간의 정렬 불량도 굽힘 모멘트를 유발할 수 있습니다. 일반적으로 이 문제는 펌프 샤프트가 파손되기 전에 베어링 고장으로 나타납니다.
8. 진동:
정렬 불량 및 불균형 이외의 문제(예: 캐비테이션, 통과 블레이드 주파수 등)로 인해 발생하는 진동은 펌프 샤프트에 응력을 유발할 수 있습니다.
9. 구성 요소의 잘못된 설치:
예를 들어, 임펠러와 커플링이 샤프트에 올바르게 설치되지 않은 경우 잘못된 맞춤으로 인해 크리프가 발생할 수 있습니다. 점점 마모되면 피로 파손이 발생할 수 있습니다.
10. 부적절한 속도:
최대 펌프 속도는 임펠러 관성과 벨트 드라이브의 (주변) 속도 제한을 기준으로 합니다. 또한 토크 증가 문제 외에도 유체 감쇠 효과(로마킨 효과) 손실과 같은 저속 작동에 대한 고려 사항도 있습니다.