离心泵升级‖轴承设计延长了泵的使用寿命
离心泵升级‖轴承设计延长了泵的使用寿命
在当今严峻的经济形势下,泵行业与其它许多行业一样,都在努力延长设备的使用寿命,同时对设备提出了更高的要求。在这篇文章中,我们将看到这些向着更长使用寿命和更高产量方向的发展是如何推动设备创新以及泵和轴承技术的改进的。
为了提高卧式和立式(传统稀油润滑轴承)泵的输出和效率,制造商正在寻求能够在不影响轴承使用寿命的情况下提高负载能力的轴承技术。同时,泵制造商还希望轴承具有更低的功率损耗,以降低泵的运行费用以及油润滑系统的尺寸(大小)和相关成本。
HidraxTM HT推力轴承可以解决蒸汽辅助重力驱(SAGD)井中电动潜水泵(ESPs)温度升高的问题,据报道该温度高达270 °C(518 °F)。
SAGD的技术进步使得ESPs能够在更高的温度和更高的转速下运行。高温对电动机和密封/保护器部分的推力轴承提出了更高的要求。由于油井停机成本高昂,因此即使在污染等困难条件下,设备也需要继续运行。因此,对能够在润滑剂受到磨料污染的情况下运行的轴承的需求不断提高。
在海底泵行业,多相泵在设备运行条件中引入了多种流体、不同流体粘度以及磨料。这些条件推动了轴承的进步,从而提高了耐用性和负载能力。此外,由于海底泵的维修成本较高,因此海底泵制造商非常重视延长使用寿命和提高运行安全系数。
轴承技术与需求同步发展
为了满足行业需求,我们投入了大量资金进行研究和测试,以评估现有和新型轴承设计的耐用性和性能裕度,包括大量的材料选择。每种轴承材料和机械设计都经过评估,以确定其是否能够适应更高的温度、更高的负载、更高的转速、磨料和各种流体,例如轻质和重质油、高温油、水和多相流体(包括气体)。
对于传统的稀油润滑轴承泵,新设计(例如新型瓦块的几何形状)和新材料(例如聚合物和金属)可提供更高的负载能力。在卧式泵中,负载能力的提高可以减少与推力平衡效率低下相关的损失。或者,先进轴承处理更高单位负载的能力使制造商可以在给定负载下使用更小的轴承,从而降低功率损耗并提高泵的效率。对于立式泵,不仅可以减小所需的推力轴承尺寸以提高效率,而且更高效的轴承箱设计和冷却盘管可以进一步降低功率损耗和独立轴承组件的空间要求。对于卧式和立式泵,如果不希望降低功率损耗或使用更小的轴承,则先进轴承的更高负载能力可以为给定尺寸和负载提供更高的安全系数。
新型陶瓷/金属陶瓷轴承,如Waukesha Bearings公司的HidraxTM HT推力轴承,可以解决SAGD井中ESPs温度升高的问题,据报道该温度高达270 °C(518 °F)。Hidrax HT 陶瓷/金属陶瓷轴承表面在油浴温度超过300 °C(572 °F)的情况下仍能保持其强度、硬度和负载能力。这些能力超越了传统ESPs轴承材料(如巴氏合金衬里轴承)以及最新开发的ESPs轴承材料的极限,如聚合物。除了处理SAGD环境的高温外,Hidrax HT轴承还能够在密封部件失效的情况下处理磨料。
对于海底市场,陶瓷/金属陶瓷轴承可承受更大的负荷和更高的温度,以及低粘度流体和磨料。针对海底市场的先进轴承设计还提供了卓越的负载平衡,消除了轴磨损的可能性,在延长泵使用寿命的同时提高了负载平衡能力。这些先进的工程设计相结合,确保了海底泵的牢固设计。
泵合作伙伴
在寻求轴承解决方案时,泵制造商和运营商需要寻找先进的材料和技术领先的设计,以跟上行业内其它技术进步的步伐,从而延长泵的使用寿命,减小辅助装置的尺寸,提高产量和效率。理想的轴承供应商是一个能够提供可靠、一致的产品和技术信息的合作伙伴,以确保轴承质量满足当前和未来的应用需求。
作者简介:Barry J. Blair 是总部位于美国威斯康星州Pewaukee的Waukesha Bearings公司的总工程师。Blair负责流体液膜轴承的研发活动,包括新产品以及轴承设计工具和方法的改进。
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