máy bơm tuabin trục đứng giếng sâu  đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng như nông nghiệp, cấp nước đô thị và vận chuyển chất lỏng công nghiệp. Mặc dù có thiết kế mạnh mẽ và hiệu suất cao, hỏng trục là một trong những vấn đề phổ biến và tốn kém nhất trong quá trình vận hành. Việc hiểu rõ các nguyên nhân tiềm ẩn gây hư hỏng trục bơm là điều cần thiết để duy trì độ tin cậy của hệ thống, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tránh chi phí sửa chữa tốn kém. Bài viết này khám phá 10 nguyên nhân chính gây hỏng trục bơm, tập trung vào các yếu tố vận hành, cơ học và môi trường ảnh hưởng đến hiệu suất và tính toàn vẹn của hệ thống. máy bơm tuabin trục đứng giếng sâu.

1. Vận hành xa điểm hiệu suất tốt nhất (BEP)

Vận hành máy bơm xa điểm đặt giếng (BEP) là nguyên nhân chính gây hỏng trục. Khi giếng sâu máy bơm tuabin thẳng đứng Khi hoạt động ngoài phạm vi tối ưu, trục sẽ chịu lực hướng tâm quá mức. Những lực này khiến trục bị lệch và uốn cong, tạo ra ứng suất kéo có thể dẫn đến mỏi theo thời gian. Hoạt động liên tục trong điều kiện như vậy sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ của trục.

2. Trục bơm cong

Trục cong gây mất cân bằng và lệch trục, gây ra những tác động hư hỏng tương tự như khi vận hành ngoài phạm vi BEP. Biến dạng này thường do chất lượng sản xuất kém hoặc xử lý không đúng cách trong quá trình lắp đặt hoặc vận chuyển. Việc đảm bảo trục thẳng trong phạm vi dung sai nghiêm ngặt - thường trong khoảng từ 0.001 đến 0.002 inch - là điều cần thiết.

3. Cánh quạt hoặc rotor không cân bằng

Rotor không cân bằng tạo ra rung động ngang và “rung” trục. Chuyển động lặp đi lặp lại này mô phỏng sự uốn cong của trục và dẫn đến mỏi. Việc cân bằng động thường xuyên các cánh bơm là rất quan trọng, ngay cả đối với bơm tuabin đứng giếng sâu tốc độ thấp, để duy trì độ ổn định của trục.

4. Tính chất và sự thay đổi của chất lỏng

Những thay đổi bất ngờ về độ nhớt, nhiệt độ hoặc trọng lượng riêng của chất lỏng được bơm có thể ảnh hưởng đến mô-men xoắn và tải trọng trục. Ví dụ, việc bơm dầu nhiên liệu số 4 ở 0°C thay vì 35°C theo thiết kế sẽ làm tăng đáng kể độ nhớt, tăng sức cản và ứng suất cơ học. Ngoài ra, chất lỏng ăn mòn có thể làm giảm độ bền mỏi của vật liệu trục, khiến trục bơm dễ bị hỏng hơn.

5. Hoạt động tốc độ thay đổi

Mặc dù bộ truyền động biến tần (VFD) mang lại sự linh hoạt, chúng có thể làm tăng ứng suất trục nếu không được cấu hình đúng cách. Khi tốc độ giảm, mô-men xoắn tăng. Một máy bơm chạy ở một nửa tốc độ có thể cần gấp đôi mô-men xoắn, có khả năng vượt quá giới hạn thiết kế trục. Người dùng cần cân nhắc công suất phanh cho phép trên 100 vòng/phút để tránh hư hỏng trong quá trình vận hành ở tốc độ biến thiên.

6. Vấn đề lạm dụng và giảm tải

Việc bỏ qua các khuyến nghị về cấu hình truyền động của nhà sản xuất có thể dẫn đến hỏng trục sớm. Bơm tuabin đứng giếng sâu được thiết kế để ghép nối trực tiếp có thể không chịu được truyền động đai hoặc xích do tải trọng bên tăng. Ví dụ, các model tuân thủ ANSI B73.1 không phù hợp với truyền động đai. Việc giảm công suất định mức là cần thiết khi sử dụng các hệ thống truyền động thay thế.

7. Sai lệch

Ngay cả sự lệch tâm nhỏ giữa động cơ và bơm tuabin đứng giếng sâu cũng có thể tạo ra lực uốn gây áp lực lên trục và cuối cùng dẫn đến hỏng hóc. Sự lệch tâm thường biểu hiện đầu tiên thông qua hiện tượng mòn ổ trục sớm hoặc rung động. Cần sử dụng các công cụ căn chỉnh chính xác và hệ thống laser trong quá trình lắp đặt.

8. Rung động từ các nguồn bên ngoài

Bên cạnh sự mất cân bằng và lệch trục, các nguồn rung động bên ngoài như hiện tượng xâm thực, cộng hưởng đường ống hoặc mất ổn định thủy lực có thể truyền thêm ứng suất lên trục. Việc theo dõi liên tục bằng các công cụ phân tích rung động có thể giúp phát hiện và khắc phục sớm các vấn đề.

9. Lắp đặt linh kiện không đúng cách

Việc lắp đặt không đúng cách các bộ phận quan trọng—như cánh quạt, khớp nối và ống lót—có thể dẫn đến hiện tượng trục bị trượt, từ đó dần dần dẫn đến mòn và mỏi. Việc lắp đặt chính xác và thông số mô-men xoắn chính xác là điều cần thiết để đảm bảo độ tin cậy lâu dài.

10. Lựa chọn tốc độ không phù hợp

Vận hành bơm ngoài phạm vi tốc độ thiết kế không chỉ ảnh hưởng đến mô-men xoắn. ​​Ở tốc độ thấp hơn, trục mất đi hiệu ứng giảm chấn chất lỏng được gọi là hiệu ứng Lomakin, giúp ổn định rô-to. Ở tốc độ cao hơn, quán tính tăng có thể vượt quá giới hạn thiết kế, dẫn đến hao mòn nhanh chóng và hỏng trục.

Kết luận

Hỏng trục trong bơm tuabin đứng giếng sâu thường có thể phòng ngừa được bằng cách vận hành đúng cách, theo dõi cẩn thận và bảo trì định kỳ. Các yếu tố như vận hành ngoài phạm vi BEP, thay đổi chất lỏng và lắp đặt không đúng cách có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ của trục bơm. Bằng cách hiểu và giảm thiểu 10 nguyên nhân phổ biến này, người vận hành có thể nâng cao độ tin cậy, cải thiện hiệu suất và giảm nguy cơ hỏng hóc nghiêm trọng của bơm. Luôn tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất bơm và áp dụng các biện pháp tối ưu phù hợp với ứng dụng cụ thể của bạn để đảm bảo hiệu suất lâu dài cho bơm tuabin đứng giếng sâu.