水泵技術(shù)講座及泵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).ppt

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泵的改造 提綱 1 泵裝置的概念2 泵裝置的特性3 泵改造的類型與方法4 泵改造時情況了解 2 泵裝置的特性 3 泵改造的類型與方法 4 泵改造時情況了解 1 泵裝置的概念 1 泵裝置的概念 泵裝置是指從泵組的吸入管道進(jìn)口到吐出管道出口之間的 由管道 閥門 或拍門 彎頭等組成的系統(tǒng) 點擊參看 a 立式泵裝置圖b 臥式泵裝置圖 上一頁 下一頁 上一頁 下一頁 2 泵裝置的特性 泵的四條特性曲線 流量 揚程 Q H 曲線 流量 效率 Q n 曲線 流量 汽蝕余量 Q NPSHr 曲線 流量 功率 Q P 曲線 流量 裝置揚程 Q H 曲線 流量 裝置汽蝕余量 Q NPSHr 曲線 泵裝置有兩條特性曲線 思考區(qū)別和聯(lián)系 它是如何獲得的了 裝置揚程曲線的獲得 P2 泵出口壓力P1 泵進(jìn)口壓力Z2 出口壓力表距基準(zhǔn)的距離Z1 進(jìn)口壓力表距基準(zhǔn)的距離V2 出口流速 Q S2 V1 進(jìn)口流速 Q S1 在水泵測試臺上也是根據(jù)這個原理測試計算 在現(xiàn)場也可以這樣測試計算 立式長軸泵揚程的測定 式中 P2 泵出口表壓力 P1 泵吸水池水面表壓力 Z2 出口壓力表標(biāo)高 m Z1 泵吸水池水面標(biāo)高 m V2 泵出口流速 m s V1 泵出口流速 m s 一般V1 0 g 重力加速度9 81m s2 裝置揚程 Ha 閉式裝置中 開式裝置中 P2 排出液面的壓力P1 吸入液面的壓力hg 幾何高度hw 阻力損失 式中 由于阻力損失是與速度的平方成正比 而速度又與流量成正比 故阻力損失與流量的平方成正比 故有 閉式裝置中和hg一般為恒定值 在開式裝置hg一般也為恒定值 故兩式都可寫成 可以看出這是一條頂點不在座標(biāo)原點的拋物線 我們稱為裝置阻力曲線Q Ha 它與泵的Q H曲線的交點便是泵的實際工作點 如下圖 如果我們希望泵在最高效率點運行 那么裝置揚程必須計算準(zhǔn)確 否則泵便會偏離最佳工況 如果偏離過多 會帶來泵汽蝕 出水不夠 振動 電耗大等弊端 這就需要進(jìn)行改造 3 轉(zhuǎn)速n 泵葉輪每分鐘轉(zhuǎn)速r min 轉(zhuǎn)速測定 用紅外測量儀 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 n 指泵的規(guī)定轉(zhuǎn)速 它的 a NPSHR都是指規(guī)定轉(zhuǎn)速成下的值 當(dāng)實際n變化時 其值都要改變 功率 單位時間內(nèi)所作的功 軸功率Pa 原動機(jī)傳給泵軸上的功率 即泵輸入功率 kW 配套功率Pe 指泵配套原動機(jī)功率 kW 水功率 泵的有效輸出功率Pw QH 102 kW 定義 測量 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 馬達(dá)天平 電參數(shù)儀 泵效率 泵的輸出功率 水功率 與輸入功率 軸功率 之比 泵的輸出功率永遠(yuǎn)小于輸入功率 即 因為泵內(nèi)水力損失 機(jī)械損失 流量損失 如下圖所示 軸功率 水力損失 機(jī)械損失 流量損失 水功率 泵的效率的高低與泵的型式和流量大小有關(guān) 離心泵效率國家已指定標(biāo)準(zhǔn)GB T13007 91 6 汽蝕余量 泵必需汽蝕余量NPSHr 泵所要求的在泵進(jìn)口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量 單位m 其數(shù)值由實驗確定 物理意義 表示泵進(jìn)口部分的壓力降 其值隨流量變化而變化 泵必需汽蝕余量與裝置汽蝕余量圖解如下圖所示 裝置汽蝕余量 裝置汽蝕余量是由吸入裝置提供的 在泵進(jìn)口處單位重量液體具有的超過汽化壓力水頭的富余能量 單位 m 其值隨流量變化而變化 裝置汽蝕余量圖解分析 由上圖可看出Qn點是汽蝕臨界點 在這流量點泵處于汽蝕不穩(wěn)定狀態(tài) 當(dāng)流量Q Qn時 NPSHr NPSHa時 泵便發(fā)生汽蝕 而Q Qn時 不汽蝕 而泵在哪一個流量下運行 是由裝置所需的揚程決定 因此 合理的選擇泵的揚程是至關(guān)重要的 在20 和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下 10 33 0 24 10 09mm 當(dāng)有吸上高度時 NPSHa 當(dāng)有倒灌時 Q NPSHa曲線平行上移一個倒灌高度值 水泵不發(fā)生汽蝕的條件是 NPSHa NPSHr 泵汽蝕余量NPSHr與泵吸上真空度的換算關(guān)系 7 比轉(zhuǎn)數(shù)ns 表征泵葉輪特征型式的數(shù)值 計算 定義 ns 30 300離心泵 ns 300 700混流泵 ns 650軸流泵 8 汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)C 表征汽蝕性能好壞的無量綱數(shù) Q 流量 m3 n 轉(zhuǎn)速r min NPSHr m 雙吸泵取Q 2 一般離心泵的C值為900 意義 C值越大 汽蝕性能越好 但效率有所下降 9 泵性能曲線圖 容積式泵包括螺桿泵 齒輪泵 往復(fù)泵等 它的主要性能參數(shù)如下 1 轉(zhuǎn)速 n 泵每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù) r min 2 壓力 P 泵排出最高工作壓力 MPa 3 流量 Q 泵在單位時間內(nèi)排出的液體數(shù)量 l m m3 h 4 軸功率 原動機(jī)傳給泵軸上的功率 即泵的輸入功率單位為kW 5 效率 泵的輸出功率與輸入功率之比 一般用 表示 6 往復(fù)次數(shù) 對往復(fù)泵而言 活塞每分鐘往復(fù)次數(shù) 結(jié)構(gòu)及工作原理 常用水泵的結(jié)構(gòu)及工作原理 第二部分 結(jié)構(gòu)及工作原理 葉片泵結(jié)構(gòu)的基本組成部分及其作用 葉片泵結(jié)構(gòu) 吸入部件 軸封部件 轉(zhuǎn)輪部件 導(dǎo)出部件 支承部件 輔助部件 吸入部件 引導(dǎo)液體順暢地進(jìn)入葉輪 錐管吸入 半螺旋形吸入 吸入型式 結(jié)構(gòu)及工作原理 環(huán)形吸入部件 環(huán)形吸入室 結(jié)構(gòu)及工作原理 吸入嗽叭口 肘型管吸入口 吸入型式 結(jié)構(gòu)及工作原理 轉(zhuǎn)輪部件 作用 傳遞和轉(zhuǎn)換能量 主要零件 葉輪 主軸 聯(lián)軸器 如圖所示 導(dǎo)出部件 作用 收集葉輪甩出的液體導(dǎo)出泵外和進(jìn)入泵吐出口相連接的輸出管 壓水室型式 渦殼式壓水室 導(dǎo)葉 高壓吐出段 結(jié)構(gòu)及工作原理 導(dǎo)出部件 導(dǎo)葉 結(jié)構(gòu)及工作原理 環(huán)形壓水室 吐出段 結(jié)構(gòu)及工作原理 壓水室型式 導(dǎo)葉體 吐出彎管 結(jié)構(gòu)及工作原理 支承部件 作用 支承泵的葉輪 支承型式 懸臂支承 兩端支承 結(jié)構(gòu)及工作原理 支承型式 徑向軸承 推力軸承 結(jié)構(gòu)及工作原理 軸封部件 作用 防止泵內(nèi)液體漏出泵外或防止外部空氣進(jìn)入泵內(nèi) 填料密封結(jié)構(gòu) 機(jī)械密封結(jié)構(gòu) 還有一種新的密封形式 葉切爾斯頓液體填料密封 它是在密封腔中填充一種糊狀的液體 在軸的旋轉(zhuǎn)過程中 它可以供軸封無泄漏 無磨損 它的缺點是代價較高 光配置一把液體專用槍就要上萬元 結(jié)構(gòu)及工作原理 液體填料密封結(jié)構(gòu) 浮動密封結(jié)構(gòu) 注射螺紋孔 結(jié)構(gòu)及工作原理 其它輔助部件 底座 作用 方便泵組安裝 聯(lián)軸器罩 小配管 作用 保障安全 作用 起潤滑和冷卻作用的水管 油管系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)及工作原理 典型結(jié)構(gòu)說明 單級單吸懸臂泵泵 立式長軸泵 節(jié)段式多級泵 單級雙吸中開泵 單級單吸懸臂泵泵 典型結(jié)構(gòu)說明 結(jié)構(gòu)及工作原理 單級雙吸中開泵 典型結(jié)構(gòu)說明 結(jié)構(gòu)及工作原理 典型結(jié)構(gòu)說明 節(jié)段式多級泵 結(jié)構(gòu)及工作原理 典型結(jié)構(gòu)說明 立式長軸泵 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 第三部分 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 安裝注意事項 對進(jìn)水管路的要求 對吐出管路的要求 對安裝基礎(chǔ)的要求 泵安裝標(biāo)高的確定 機(jī)泵兩軸對中的要求 長軸泵吐出口與吐出管路的聯(lián)接 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 注意事項 1 對進(jìn)水管的要求 A 長度盡量短 在泵入口前要有一段直管 長度約為泵吸入口直徑的4倍 B 要便于排氣 如采用偏心大小頭 吸入管路稍前傾等措施 C 吸入口的淹沒深度 1 5D0 D0 吸入管徑 吸入口離地底距離對一般中小泵而言 C D0 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 進(jìn)口管路 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 1 對吐出口布置要求 A 吐出管內(nèi)有壓力水 吐出管路在壓力水作用下會有拉伸 因此泵出口管路要有伸長的余地 如采用L型拐管 不能將管路伸長的力壓向泵座 B 吐出管路上如果采用了輪胎節(jié)之類的伸縮節(jié)部件 在管路安裝好之后 伸縮節(jié)兩端法蘭一定要用長螺桿將其剛性聯(lián)接 最好是將伸縮節(jié)安裝在吐出閥門之外 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 出口管路 泵吐出方向 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 對安裝基礎(chǔ)的要求 總的來說 泵安裝基礎(chǔ) 包括水泥基礎(chǔ)和墊板 支座等 要有足夠的剛度和穩(wěn)定性 否則容易引發(fā)機(jī)組振動超差問題 基礎(chǔ)的自重要求 驅(qū)動機(jī)為電動機(jī)時 基礎(chǔ)的自重要大于機(jī)械設(shè)備重量的3倍以上 驅(qū)動機(jī)為發(fā)動機(jī)時 基礎(chǔ)的自重要大于設(shè)備重量的5倍以上 對于新建的大型水泵房 泵房基礎(chǔ)有一個沉降過程 所以要特別注意泵房的不均勻沉降對泵機(jī)組的影響 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 泵安裝標(biāo)高的確定 泵安裝高度 相對于吸入水池水面的高度 必需依據(jù)可能運行的最大汽蝕余量值 NPSHr 來確定 并要考慮足夠的余量 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 機(jī)泵兩軸對中要求 安裝時通過機(jī)泵兩聯(lián)軸器來校核機(jī)泵兩軸的對中性 一般兩聯(lián)軸器彼此打徑向跳動時 要求跳動值及端面平行度在0 05 0 06mm以內(nèi) 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 對立式長軸泵而言 要特別注意吐出口與吐出管路的聯(lián)接 總的要求 泵吐出口與管道連接時 不能使泵筒體受到任何干擾 推或拉的干擾 為此一般在泵吐出口與管道之間 裝有一個活動法蘭的伸縮節(jié) 同時要注意 伸縮節(jié)安裝好之后 一定要剛性聯(lián)接 不能讓其再有伸縮余地 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 運行注意事項 一般注意事項不多說 只提一下容易引發(fā)運行故障的注意事項 1 機(jī)泵兩聯(lián)軸器聯(lián)接之前 一定要檢查電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是否符合泵的轉(zhuǎn)向要求 對于大型機(jī)組 還要檢查電機(jī)空載時的振動值 曾有用戶向我們反映 泵的運行壓力未達(dá)到規(guī)定要求 我們一查原因 是電機(jī)轉(zhuǎn)向反了 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 2 滾動軸承室的潤滑油或潤滑脂要適量 潤滑的油位不能超過油標(biāo)規(guī)定 潤滑脂的填充量以占軸承室1 3空腔為宜 過量易引起軸承發(fā)熱 3 按說明書要求閉閥或開閥啟動 運行時吐出閥門開度當(dāng)然最好是全開 但有時由于泵揚程選型過高 吐出閥全開時容易引起汽蝕 振動或超功率等故障 此時閥門開度要注意使出口壓力表讀數(shù)基本符合泵設(shè)計揚程的要求 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 4 要例行記錄泵的運行壓力 運行電流 軸承溫度 振動數(shù)值等運行數(shù)據(jù) 并注意這些數(shù)據(jù)的前后穩(wěn)定性 因為這些數(shù)據(jù)的產(chǎn)生變化很可能反映泵運行出現(xiàn)了故障 5 對于有外接潤滑水和冷卻水的機(jī)組 啟動之前要先行通水 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 維護(hù)保養(yǎng)要領(lǐng) 1 處于寒冷地區(qū)的泵站 停車之后 一定要將泵內(nèi)的水放干 以免泵內(nèi)的水結(jié)冰而將泵凍裂 2 軸承腔室中的潤滑油 脂 要按使用說明書要求定期更換或添加 水泵的安裝 運行 維護(hù)要領(lǐng) 3 水泵檢修時 有裝配間隙值要求的易損件 如葉輪與密封環(huán) 導(dǎo)軸承與軸套 葉輪與葉輪室 填料軸套 當(dāng)其間隙值 隨公稱直徑大小變化 間隙值要求也不同 超過規(guī)定的上限值時 要及時更換或修復(fù) 水泵常見故障處理措施 第四部分 水泵常見故障處理措施 水泵常見故障處理措施 水泵常見故障及處理措施略述如下 水泵揚程過高引發(fā)的運行故障 設(shè)計院在做水泵選型時 泵的揚程首先是通過理論計算確定的 往往有些保守 致使新選泵的揚程高于實際裝置所要求的揚程 從而導(dǎo)致泵偏工況運行 由于偏工況運行 會造成如下一些運行故障 1 電機(jī)超功率 電流 常常出現(xiàn)在離心泵上 水泵常見故障處理措施 2 泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象 并發(fā)生振動和噪音 出口壓力指針頻繁擺動 由于汽蝕發(fā)生 還導(dǎo)致葉輪汽蝕破壞 運行流量下降 處理措施 分析泵運行數(shù)據(jù) 重新確定裝置要求的實際揚程 調(diào)整 降低 泵的揚程 最簡單的方法是切削葉輪外徑 如切削葉輪不足以滿足揚程降低值的要求 可更換新設(shè)計的葉輪 還可將電機(jī)做降低轉(zhuǎn)速的改造以降低泵揚程 水泵常見故障處理措施 2 滾動軸承部件溫升超標(biāo) 國產(chǎn)滾動軸承允許的最高溫度不超過80 進(jìn)口軸承如SKF軸承 允許的最高溫度可達(dá)到110 平時運行檢查時 都以手摸觸感來判斷軸承是否發(fā)熱 這是不規(guī)范的判斷 引起軸承部件溫度過高的常見原因有下列幾點 1 潤滑油 脂 過多 水泵常見故障處理措施 2 機(jī)泵兩軸不對中 使軸承受到額外的負(fù)載 3 零部件加工誤差 特別是軸承體與泵座相配合的端面垂直度超差 也會使軸承受到額外的干擾力而發(fā)熱 4 泵體受到吐出管道的推拉干擾 從而破壞了機(jī)泵兩軸的同心度 也會使軸承發(fā)熱 5 軸承潤滑不良或潤滑油脂中含有泥砂或鐵屑 也會使軸承發(fā)熱 6 軸承容量不足 這是泵設(shè)計選擇的問題 成熟產(chǎn)品一般不存在這一問題 水泵常見故障處理措施 處理措施 找出發(fā)熱原因 采取相應(yīng)的改進(jìn)措施 3 泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象 導(dǎo)致振動噪音增大和葉輪破壞 泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的實質(zhì)原因是泵裝置汽蝕余量 以NPSHa表示 小于泵必需汽蝕余量 以NPSHr表示 而造成的 水泵常見故障處理措施 泵裝置汽蝕余量NPSHa的值是由裝置確定的 它與當(dāng)?shù)卮髿鈮篜a 輸送介質(zhì)的汽化壓力Pv 泵汽蝕基準(zhǔn)線離吸入液面的幾何高度Hg 吸入管路的阻力損失hw有關(guān) 具體的計算公式為 Pa 當(dāng)?shù)卮髿鈮?Pv 介質(zhì)輸送溫度下的汽化壓力 Hg 泵汽蝕基準(zhǔn)線 對雙吸中開泵而言 即為軸中心線 距吸入液面的垂直高度 液面在基準(zhǔn)線以上時 Hg為正值 反之為負(fù)值 水泵常見故障處理措施 hw 泵吸入管路的阻力損失 一般為0 3 0 5m 當(dāng)裝置確定之后 而且吸入水位恒定的情況下 NPSHa值為一個恒定值 泵必需汽蝕余量NPSHr值是通過泵試驗確定的 一般只做三個流量點 即規(guī)定范圍內(nèi)的三個流量點 小流量點 設(shè)計流量點 大流量點 的試驗 而且三個流量點的NPSHr值不一樣 正常情況下 設(shè)計流量點的NPSHr值最小 其他流量點特別是大流量點的NPSHr值要增大 超出大流量點以外的NPSHr值一般那都急劇增大 無法預(yù)料 設(shè)計院確定泵的安裝高度 裝置汽蝕余量NPSHa值要滿足泵使用范圍內(nèi)最大必需汽蝕余量NPSHr值的要求 但是為什么還會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象呢 其原因有以下幾點 泵偏工況運行造成汽蝕的發(fā)生 由于選型誤差 使泵的運行工況點不在泵的規(guī)定范圍內(nèi) 而是偏在大流量區(qū)域運行 由于大流量點的NPSHr值無法預(yù)料的之大 造成NPSHa NPSHRr而發(fā)生汽蝕 由于制造誤差 泵的實際必需汽蝕余量大于樣本上的規(guī)定值 從而使NPSHr NPSHa值而發(fā)生汽蝕 水泵常見故障處理措施 水泵常見故障處理措施 處理措施 針對以上所述造成汽蝕的三個原因 相應(yīng)的采取以下三種解決措施 調(diào)整泵的性能 一般是降低揚程值 使泵的運行工況點回到規(guī)定的流量范圍內(nèi)運行 2 檢查并清理吸入管內(nèi)的雜物 3 將泵返回制造廠做汽蝕試驗 核實泵的汽蝕余量值是否達(dá)到樣本規(guī)定值 水泵常見故障處理措施 3 振動超差 簡單介紹泵的振動測量與評價方法標(biāo)準(zhǔn)JB T8097 99 1 該標(biāo)準(zhǔn)確定了各類泵振動的測量的測點位置和測量方向 對于臥式中開泵 兩個主測點定在兩端軸承座上方 一個輔助測點定在聯(lián)軸器側(cè)下方的底座上 見圖示 中開泵振動測點示意圖 對于單基礎(chǔ)立式長軸泵 主測點在電機(jī)支座上法蘭處 輔助測點在安裝底座和吐出口法蘭上方 見圖示 立式長軸泵振量測點示意圖 水泵常見故障處理措施 NPS振動測量點 主測量點為標(biāo)號1 2點 輔助測量點為標(biāo)號3點 水泵常見故障處理措施 長軸泵振動測量點 右圖單基礎(chǔ)而言 主要測點選在泵座與電動機(jī)聯(lián)接處 標(biāo)號為1 輔助測點標(biāo)號是2 3 水泵常見故障處理措施 2 該標(biāo)準(zhǔn)明確了振動測量時 泵一定要在規(guī)定轉(zhuǎn)速和規(guī)定工作范圍內(nèi)運行 3 為了評價泵的振動級別 按泵的中心高和轉(zhuǎn)速把泵分為四類 見下表2 水泵常見故障處理措施 類別 轉(zhuǎn)速 中心高 水泵常見故障處理措施 臥式泵的中心高規(guī)定為由泵的軸線到泵的底座上平面間的距離h mm 立式泵本來沒有中心高 為了評價它的振動級別 取一個相當(dāng)尺寸當(dāng)作立式泵的中心高 即把立式泵的出口法蘭密封面到泵軸線間的投影距離 規(guī)定為它的相當(dāng)中心高 4 泵的振動評價方法 首先測量泵的振動烈度并按下表確定泵的烈度級 泵的烈度級 水泵常見故障處理措施 然后根據(jù)烈度級查表了判定泵的振動級別 泵的振動級別分為A B C D四級 D級為不合格 水泵常見故障處理措施 水泵常見故障處理措施 2 泵振動超差的原因 引起泵振動超差的原因有很多因素 總的來說 可歸納以下一些因素 泵選型不當(dāng) 泵安裝質(zhì)量因素 泵制造質(zhì)量因素 管路系統(tǒng)配置因素 土建因素 水泵常見故障處理措施 泵選型不當(dāng)使泵偏工況運行 運行流量大于最大規(guī)定流量或小于最小規(guī)定流量都屬偏工況運行 從而或引發(fā)汽蝕而振動 或處于拐點 對于混流泵和軸流泵而言 運行而振動 1 泵選型不當(dāng) 2 泵安裝質(zhì)量因素 安裝時基礎(chǔ)找平 轉(zhuǎn)子對中未達(dá)規(guī)范要求 都可能引發(fā)泵振動超差 立式泵的配套電機(jī)的油隙氣隙調(diào)整不當(dāng)也可能使振動超差 水泵常見故障處理措施 3 泵制造質(zhì)量因素 由于泵制造質(zhì)量原因引起泵振動超差最主要的一點是葉輪的平衡質(zhì)量 4 管路系統(tǒng)配置因素 管路系統(tǒng)配置方面容易引發(fā)振動超差的失誤之處是泵吐出管路上配置柔性伸縮節(jié)時 未將伸縮節(jié)最終予以剛性聯(lián)接 造成管道及泵座位移 破壞機(jī)泵對中性 從而使振動超差 水泵常見故障處理措施 對于吐出壓力較高的泵裝置 吐出管路上如果裝備能調(diào)整軸向長度的伸縮節(jié) 包括輪胎節(jié) 調(diào)整安裝之后 一定要用長螺桿將伸縮節(jié)兩端法蘭剛性聯(lián)接 使其不能再自由伸縮 水泵常見故障處理措施 5 土建因素 土建因素主要是泵的水泥基礎(chǔ)的剛度與穩(wěn)定性兩方面 對于立式長軸泵 泵的水泥基礎(chǔ)為井字形水泥框架 要求有足夠的承載剛度 否則易使泵振動超差 另外 新建的大型泵房 初期有一個沉降過程 如果過早地安裝水泵 泵房不均勻沉降后會使原來找平的泵基礎(chǔ)其水平度不符合要求 這些情況都可能加劇泵的振動 水泵常見故障處理措施 振動問題的處理措施 因為引起振動超差的原因很多 所以到振動問題 要找出其原因有一個過程 要從諸多因素中逐個逐個地排除一些因素 最終確定一個或二個主因 再采取相應(yīng)的解決措施 水泵常見故障處理措施 第五部分 典型故障案例分析 水泵常見故障處理措施 案例I 循環(huán)泵汽蝕破壞 1 基本情況 2 處理過程 3 解決方法 水泵常見故障處理措施 某電廠3 機(jī)組 25MW 配用二臺雙吸中開泵作循環(huán)冷卻泵 泵的銘牌參數(shù)為 Q 3240m3 hH 32mn 960r mPa 317 5kWHs 2 9m 即NPSHr 7 4m 泵裝置為一次循環(huán)供水 取水口和排出口均在同一水面上 開車運行不到兩個月 泵葉輪被汽蝕破壞穿孔 基本情況 水泵常見故障處理措施 首先作現(xiàn)場調(diào)查 發(fā)現(xiàn)泵的出口壓力僅0 1MPa 而且指針劇烈擺動 并伴有爆破汽蝕響聲 作為水泵專業(yè)人員 第一印象就知道這是由于偏工況運行而造成汽蝕發(fā)生 因為泵的設(shè)計揚程為32m 反映在吐出壓力表上 讀數(shù)應(yīng)字0 3MPa左右 而現(xiàn)場壓力表讀數(shù)只有0 1MPa 顯然泵的運行揚程只有10m左右 即泵的運行工況遠(yuǎn)離Q 3240m3 h H 32m的規(guī)定工況點 此點的泵必需汽蝕余量已無法預(yù)料的增大 必然發(fā)生汽蝕 處理過程 水泵常見故障處理措施 其次作現(xiàn)場調(diào)試 讓用戶直覺認(rèn)知是泵選型揚程過失 為了使泵消除汽蝕 必須使泵的運行工況回到Q 3240m3 h H 32m的規(guī)定工況附近 方法就是關(guān)校出口閥門 用戶對關(guān)小閥門非常擔(dān)心 他們認(rèn)為現(xiàn)在全開閥門運行 流量尚不充分 致使冷凝器進(jìn)出溫差達(dá)33 若流量充足 正常進(jìn)出溫差應(yīng)在11 以下 若再關(guān)小出口閥 泵的流量豈不更小 為了使電廠操作人員放心 要他們布置有關(guān)人員分頭觀察冷凝器的真空度 發(fā)電出力數(shù) 凝器出水溫度等對流量變化反映敏感的數(shù)據(jù) 泵廠人員則在泵房逐步關(guān)小泵出口閥 出口壓力隨著閥門開度的減小而逐步上升 當(dāng)上升至0 28MPa時 泵的汽蝕響聲完全消除 凝器真空度也從650汞柱上升到700汞柱 凝器的進(jìn)出溫差下降到11 以下 這些都說明 運行工況回到規(guī)定點之后 泵汽蝕現(xiàn)象即可消除 泵的流量恢復(fù)正常 泵偏工況發(fā)生汽蝕后 流量 揚程都要下降 但此時閥門開度只有10 左右 若長此運行 閥門也容易損壞 同時耗能不經(jīng)濟(jì) 水泵常見故障處理措施 解決辦法 由于原泵揚程有32m 而新需揚程僅12m 因為揚程相差太遠(yuǎn) 切割葉輪降低揚程的簡單辦法已不可行 于是提出電機(jī)降速 960r m降至740r m 改造 泵葉輪重新設(shè)計的方案 此方案后來實踐表明 徹底解決了問題 不僅解決了汽蝕問題 還大大地降低了能耗 本案問題的關(guān)鍵是泵選型揚程過高造成的 水泵常見故障處理措施 案例 循環(huán)水泵位移和斷軸事故分析 1 基本情況 2 處理過程 3 解決方法 水泵常見故障處理措施 1 泵裝置基本情況 該工程共有6臺24寸型循環(huán)水泵 露天安裝 泵的銘牌參數(shù)為 Q 3000m3 hH 70mN 960r m 實際轉(zhuǎn)速達(dá)990r m 配套電機(jī)功率800kW 泵軸承為SKF球軸承 脂潤滑 從動端軸承向固定 承受殘余軸向推力 主動端軸承外圈軸向留有游動間隙 水泵常見故障處理措施 水泵常見故障處理措施 泵裝置如上圖所示 橡膠伸縮節(jié)兩端法蘭分別與管道連接 兩端法蘭本身未用長螺栓剛性連接 2 泵裝置運行情況 泵安裝好之后 開始逐臺調(diào)試 調(diào)試中出現(xiàn)下列情況 1 泵座和吐出管道水泥固定支墩均發(fā)生位移 位移方向如裝置示意圖所示 泵向右移 固定支墩向左移 有幾臺泵支墩水泥座因位移出現(xiàn)崩裂 水泵常見故障處理措施 2 壓力表讀數(shù)在開閥之前達(dá)0 8MPa 部分開閥之后為0 65MPa左右 電動蝶閥開度約15 軸承部位溫升 振動幅度都正常 3 停泵之后檢查聯(lián)軸器的對中情況 發(fā)現(xiàn)機(jī)泵兩聯(lián)軸器左右錯位較大 據(jù)安裝人員檢查 錯位最嚴(yán)重的為1 泵 錯位1 6mm 5 泵 錯開3mm 6 泵 錯開2mm 其他泵也有數(shù)十絲的錯位 4 調(diào)整對中后 重新開車時 用戶和安裝公司用百分表測量泵腳的位移量 最大的達(dá)0 37mm 停泵后有回彈 但泵腳部位不能復(fù)原 水泵常見故障處理措施 3 斷軸事故 斷軸事故發(fā)生在5 泵上 5 泵斷軸之前 斷續(xù)運行3 4次 累計運行約60小時左右 最后一次開車后 運行至次日晚上發(fā)生斷軸 斷軸部位在主動端軸承定位軸肩退刀槽處 斷面與軸中心略為傾斜 水泵常見故障處理措施 4 對事故原因的分析意見 斷軸事故發(fā)生在5 泵上 可能有軸本身質(zhì)量問題 也有外部因素的問題 1 5 泵發(fā)生斷軸 不排除5 泵軸存在質(zhì)量問題 這些問題可能軸料本身有缺陷 也可能與5 泵軸退刀槽加工圓弧不規(guī)范導(dǎo)致應(yīng)力集中 這是斷軸原因的個性問題 水泵常見故障處理措施 2 5 泵斷軸與外力作用使泵產(chǎn)生位移有關(guān) 在外力作用下5 泵聯(lián)軸器左右錯位最大 這個外力的產(chǎn)生是由于吐出管上的水壓力作用下產(chǎn)生的張力 這個張力F當(dāng)P2 0 7MPa時F 0 7 10 2 d2 4 0 7 10 2 802 4 35 9T 當(dāng)閉閥運行時 P2 0 8MPa 此時F 0 8 10 2 802 4 41T 這么大的拉力靠橡膠管壁剛度根本承受不住 必然向左右延伸 這樣力向右傳遞到泵上 使其產(chǎn)生位移 向左傳遞到水泥支墩 使其推裂 如果支墩較堅固 不垮 則泵向右的位移就更大 事實表明 5 泵的水泥支墩未推裂 則5 泵的位移就更大 所以停后 5 泵的聯(lián)軸器左右錯位就最大 3 因橡膠管壁的剛度不能承受巨大水推力而軸向拉長 使泵吐出口承受巨大外推力 泵的進(jìn)出法蘭不能承受管道外力作用 致使泵體位移 導(dǎo)致聯(lián)軸器錯位 機(jī)泵兩軸不同心運行 這是導(dǎo)致5 泵斷軸的外部因素 水泵常見故障處理措施 4 解決方法 將輪胎節(jié)用長螺桿剛性聯(lián)接 并讓吐出管路能自由伸展 位移和斷軸問題而不再發(fā)生 水泵常見故障處理措施 案例 轉(zhuǎn)爐濁環(huán)提升泵抖動 流量不足事故分析 1 基本情況 2 處理過程 3 解決方法 水泵常見故障處理措施 1 泵裝置基本情況 攀鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)配備三臺濁環(huán)提升泵 泵型式為立式長軸泵 型號 300LB 22 參數(shù)為 Q 627m3 h H 22m n 1480r min P 75kW 泵長度為5 4m 吸入嗽叭口距池底為300mm 濾網(wǎng)距池底200mm 三臺泵并列裝在水池上 兩用一備 開機(jī)一個月左右 泵突然發(fā)生巨烈抖動 流量明顯不足 水泵常見故障處理措施 2 處理過程 初步斷定該故障為葉輪流道有異物進(jìn)入堵塞葉輪流道所致 先抽干水池 檢查人員下到池底發(fā)現(xiàn) 帶有氧化鐵屑的油泥沉淀物有400mm高度 完全埋住了吸入嗽叭口 泵的抖動和流量下降是由于污泥堵塞吸水口所致 經(jīng)清理后 泵投入運行 運行正常 水泵常見故障處理措施 3 解決方法 及時清理污泥 為延長清理周期 增加反沖洗管路 在未來檢修時 考慮將泵的長度適當(dāng)縮短 提高吸入口與池底的距離 使清理周期加長 水泵技術(shù)發(fā)展趨勢 水泵技術(shù)發(fā)展趨勢 第六部分 水泵技術(shù)發(fā)展趨勢 隨著與世界經(jīng)濟(jì)的接軌 市場經(jīng)濟(jì)的不斷成熟 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整 水泵技術(shù)發(fā)展有以下幾個趨勢 向大型化發(fā)展 機(jī)電一體化 監(jiān)控自動化的要求高 向高壓方向發(fā)展 高壽命 長維修周期要求 少泄露甚至無泄露的密封要求 水泵技術(shù)發(fā)展趨勢 大型水利工程 如南水北調(diào)工程 大型電廠 如1000MW發(fā)電機(jī)組 核電泵等 都需要大型水泵 單泵流量達(dá)25 35m3 s 向大型化發(fā)展 水泵技術(shù)發(fā)展趨勢 由于電子技術(shù) 信息技術(shù)的發(fā)展 泵站裝置不純粹是水泵和電機(jī)的問題 泵站的監(jiān)控和操作技術(shù)和要求也越來越高 如柴油機(jī)應(yīng)急泵組 長沙耐普正在開發(fā)能無線監(jiān)控的柴油機(jī)泵組 機(jī)電一體化 監(jiān)控自動化的要求高 水泵技術(shù)發(fā)展趨勢 很多工程用泵要求的壓力 揚程 越來越高 如鋼廠的高壓除磷泵 要求的流量并不大 500m3 h 但揚程卻要求達(dá)1700 2000m 向高壓方向發(fā)展 水泵技術(shù)l發(fā)展趨勢 如火力發(fā)電用泵 它的大周期從3年 4年 5年要求逐步提高 因此要求泵連續(xù)運行的時期也越來越高 也就是泵的易損件 葉輪 密封環(huán) 軸套 軸承 材質(zhì)要越來越好 制造精度越來越高 零部件可靠性要求越來越高 高壽命 長維修周期要求 水泵技術(shù)發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步 水泵的技術(shù)也會日新月異地發(fā)展 泵的軸封從一般填料密封到機(jī)械密封 現(xiàn)在又出現(xiàn)了無泄露 無磨損的液體填料密封 還有磁力驅(qū)動泵 無軸封要求 少泄露甚至無泄露的密封要求 第七部分 泵類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 選型及驗收 泵類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 選型及驗收 泵類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要有 泵型式 基本參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn) 泵制造技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn) 泵測試和驗收標(biāo)準(zhǔn)以及材料標(biāo)準(zhǔn) 泵型式 基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)隨著泵技術(shù)的發(fā)展和更新?lián)Q代 各類泵的型式和基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)變動較大 在此不多談 泵制造技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn) 1 GB T5656 94離心泵技術(shù)條件 離心泵技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)共有三個 按類別分為 類 類技術(shù)最嚴(yán) 類要求最松 它們規(guī)定了離心泵的設(shè)計制造 工廠檢查和試驗以及發(fā)運方面的要求 并包含了與這些泵的安裝 維護(hù)和安全有關(guān)的設(shè)計特性 類標(biāo)準(zhǔn)主要采用于化泵和石油泵工業(yè)上使用的后開門結(jié)構(gòu)的離心泵 也可適用于非后開門結(jié)構(gòu)泵的設(shè)計 2 GB T5657 95離心泵技術(shù)條件 III 本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9908 1993 本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般采用的具有任何驅(qū)動和安裝形式的單級 多級 臥式或立式結(jié)構(gòu)的離心泵 3 GB T16907 1997離心泵技術(shù)條件 類 本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9905 1994 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了3種工業(yè)用離心泵的 類 最嚴(yán)格 的要求 4 GB T3215 82煉廠 化工及石油化工流程用離心泵通用技術(shù)條件本標(biāo)準(zhǔn)適用于煉廠 化工及石油化工業(yè)流程用的離心泵 5 GB T13008 91混流泵軸流泵技術(shù)條件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了混流泵 軸流泵的技術(shù)要求 試驗方法和檢驗規(guī)則等 本標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于清水的混流泵和軸流泵 輸送液體溫度不高于50 6 JB T5294 91大型立式單級單吸離心泵技術(shù)條件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大型立式單級單吸離心泵的技術(shù)要求 試驗方法和檢驗規(guī)則等 本標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的其他液體的泵 被輸送介質(zhì)的溫度為0 55 7 JB T5414 91熱水離心泵技術(shù)條件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了單級單吸熱水離心泵的技術(shù)要求 試驗方法和檢驗規(guī)則等 本標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送溫度不高于150 熱水的泵 泵的最高工作壓力不大于1 6MPa 吸入壓入不大于0 8MPa 7 1泵試驗 驗收標(biāo)準(zhǔn) 1 GB T3214 91水泵流量的測定方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水泵流量的測量方法 本標(biāo)準(zhǔn)適用于離心泵 混流泵 軸流泵和旋渦泵等水泵流量的測定 其他泵也可參照使用 2 GB T3216 2005回轉(zhuǎn)動力泵水力性能驗收試驗1級和2級本標(biāo)準(zhǔn)修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9906 1999 本標(biāo)準(zhǔn)代替GB T3216 1989 3 GB T13929 92水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)試驗方法 4 JB T8097 1999泵的振動測量與評價方法 5 JB T8098 1999泵的噪音測量方法與評價方法 7 2材料標(biāo)準(zhǔn)泵用材料主要是灰鑄鐵 球墨鑄鐵 鑄鋼 不銹鋼等 1 JB T6880 1 93泵用灰鑄鐵件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了泵用灰鑄鐵件牌號 技術(shù)要求 試驗方法 驗收規(guī)則及標(biāo)志 包裝 運輸 貯存 本標(biāo)準(zhǔn)適用于砂型鑄造的離心泵 混流泵 軸流泵 旋渦泵 水環(huán)真空泵 往復(fù)泵 螺桿泵 齒輪泵鑄件 2 JB T6880 2 93泵用鑄鋼件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了泵用鑄鋼件牌號 技術(shù)要求 試驗方法 檢驗規(guī)則及標(biāo)志 包裝 運輸 貯存 本標(biāo)準(zhǔn)適用于砂型鑄造的離心泵 混流泵 軸流泵 旋渦泵 水環(huán)真空泵 往復(fù)泵 螺桿泵 齒輪泵鑄件 1 JB T6880 3 93泵優(yōu)質(zhì)白口鑄鐵件本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了泵用抗磨白口鑄鐵件的牌號 技術(shù)要求 試驗方法 檢驗規(guī)則及標(biāo)志 包裝 運輸 貯存 本標(biāo)準(zhǔn)適用于砂型鑄造的離心泵 往復(fù)泵鑄件 2 不銹耐酸鋼其它的泵用材料為鋼板 多種不銹鋼等 都是按國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 離心泵的材質(zhì) 決定離心泵材質(zhì)的依據(jù) 1 工作壓力 壓力越高 對殼體的材料強(qiáng)度要求也越高 2 輸送介質(zhì)的性質(zhì) 有淡水 海水 洗吵水 腐蝕性流體等各類介質(zhì) 對過流部件材料要求也就不一樣了 3 輸送液體的溫度 有常溫 高溫 低溫的區(qū)別 對材料地要求也有區(qū)別 離心泵的材質(zhì) 選材料的原則 滿足使用要求 不要奢華用材 有些用戶過分追求用好材料 實際上造成了浪費 目前離心泵的主要零部件材質(zhì) 常溫常壓泵 殼體和葉輪為灰鑄鐵或鋼板焊接件常溫壓力偏高泵 殼體 葉輪用球墨鑄鐵或鋼板焊接件常溫高壓泵 殼體采用鑄鋼高溫 200 高壓泵 殼體采用鍛鋼或鑄鋼輸用腐蝕介質(zhì)泵 過流部件材料用不銹鋼 不銹鋼品種繁多 用的較多的是18 8 如1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti 13Cr鋼 即2Cr13 3Cr13等 還有美國牌號316和316L等 離心泵的廠內(nèi)驗收 廠內(nèi)驗收一般通過產(chǎn)品在制造廠的試驗臺上進(jìn)行運轉(zhuǎn)試驗和性能測試來考核泵的機(jī)械性能和水力性能是否達(dá)到合同規(guī)定的要求 然后雙方協(xié)商討論簽署驗收報告 比較大一點泵 在工廠試驗時 還測量振動值和噪音值 但由于在試驗臺上和在用戶現(xiàn)場安裝情況不一樣 這些所測振動值和噪音值只能供參考 真實的數(shù)值要在現(xiàn)場才能測定 電機(jī)的選擇 電機(jī)的選擇要根據(jù)使用環(huán)境條件來確定 1 室內(nèi)和室外安裝 選擇確定是用室內(nèi)安裝電機(jī)還是戶外型電機(jī) 2 電機(jī)的防護(hù)等級選擇使用環(huán)境好的 選用IP23防護(hù)等級使用環(huán)境有粉塵或水滴情況下 選用IP44或IP54電機(jī) 3 電機(jī)電壓選擇 根據(jù)配電系統(tǒng) 有380V 6000V和10000V一般大型電機(jī)都是6kV和10kV小型電機(jī)一般是380V電機(jī)絕緣等級 普通電機(jī)用B級絕緣 要求高的用F級絕緣 電機(jī)的選擇 1 電機(jī)功率的選擇泵制造廠根據(jù)泵的使用軸功率的大小 都確定了電機(jī)的額定功率 電機(jī)額定功率和泵軸功率之比一般為1 1 1 2之間小型電機(jī)一般選1 15 1 2 大型電機(jī) 大于400kW以上 一般選1 07 1 15由于電機(jī)功率分檔不可能很細(xì) 這些配套電機(jī)功率大于1 15或1 2的情況也會出現(xiàn) 評標(biāo)中的技術(shù)問題 1 性能參數(shù) Q H NPSHR 要符合標(biāo)書要求 2 泵效率值是只要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)就行 不是效率值越高越好 有些廠家報出的效率值有時候是難以達(dá)到的 3 要注意投標(biāo)者是否是有性能測試的檢測手段 這是保證泵性能達(dá)到標(biāo)書要求的必要手段 4 泵零部件材料標(biāo)書中有規(guī)定 但投標(biāo)者根據(jù)他們的生產(chǎn)實踐 可能提出更適用的材料 評標(biāo)時要于以認(rèn)真考慮 如果標(biāo)書中對泵的轉(zhuǎn)速沒有統(tǒng)一規(guī)定 各個投標(biāo)者提供的泵轉(zhuǎn)速可能不一樣 對此評標(biāo)時要認(rèn)真分析其優(yōu)劣 評標(biāo)中的技術(shù)問題 對于用戶而言 選用較低轉(zhuǎn)速的泵 會使運行更平穩(wěn) 振動 噪音也相對低 泵汽蝕性能會更好 所以選用較低轉(zhuǎn)速的泵 對運行有好處 但是對于投標(biāo)者而言 由于選擇較低轉(zhuǎn)速的泵 將會增加泵和電機(jī)的造價 影響竟?fàn)幜?所以凡能用較高轉(zhuǎn)速的來滿足標(biāo)書性能要求時 會盡量采用較高速度的泵 謝謝