另類水泵振動原因的分析與處理

《另類水泵振動原因的分析與處理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。

1、另類水泵振動原因的分析與處理（徐州首創(chuàng)水務有限責任公司張志剛）3張集水廠丁莊加壓站是一座設計供水能力10萬M/日的供水泵站，泵房選用了7臺單級雙吸水平中開式33離心泵，分別為350S75B泵（流量1080M/h，揚程55M）五臺，300S58A泵（流量720M/h，揚程49M）二臺，其中1#泵和5#泵采用了變頻調速裝置，其余水泵都是在工頻下工作。在水泵調試階段，工頻泵開啟后振動較大，起初我們采取了多種方法想消除振動，但效果都不明顯。我們先后對照《水泵安裝規(guī)范》、《單級雙吸離心泵技術條件》和《離心泵工程技術規(guī)定》的技術要求對水

2、泵在安裝過程中的技術標準、安裝控制數據進行了認真復測，并聯(lián)系生產廠家對水泵主要部件的出廠技術數據（動靜平衡試驗數據等）進行了重新的確認，經過認真分析核查，排除了可能由安裝或泵本身存在技術問題造成的振動。最后把查找的重點放在了泵的設計選型上，通過對所選水泵特性曲線圖的分析對比，初步判斷是水泵設計選型出了問題（管網實際壓力是0.22～0.32MPa，水泵的設計揚程分別是55米和49米）。在后續(xù)的水泵調試中，當工頻泵單獨開啟時，泵振動較大，緩閉泵的出水閥門（水泵出口閥門全部打開時），使泵的出口壓力接3近泵本身的額定揚程，振動消失。

3、當水泵出口閥門全部打開時，測得大泵的小時流量為1450M/h，小泵的小3時流量為1200M/h，對照泵的性能曲線圖可以看出，這時水泵的效率嚴重偏離高效區(qū)。這不僅容易使水泵產生汽蝕現象，造成水泵振動。而且使得水泵的軸功率大大超過額定軸功率，泵若長期處于超負荷工作極容易導致部件超載損傷。泵自投入運行半年多來，一直是在低揚程大流量下超負荷工作，運行既不經濟也不安全。目前，泵房通常情況下是運行二臺大泵和一臺小泵，當運行二臺變頻泵和一臺工頻泵時，要解決工頻泵的振動只得用改變管路特性即關小出水閥門進行壓力調節(jié)來解決工頻泵振動問題，以滿足

4、泵的正常工作壓力需求，這時工頻泵的效率較低，大量的能量消耗在閥門上，長期下去會對閥門造成損壞。300S75B型水泵性能曲線圖350S58A型水泵性能曲線圖國家九五計劃在《中國節(jié)能技術政策大綱》中把泵和風機的調速技術列為重點推廣的節(jié)能技術項目。目前，水泵調頻技術已十分成熟。目前，變頻恒壓變量給水通常有兩種工作模式，一是變頻泵固定方式，二是1變頻循環(huán)軟啟動工作方式。丁莊加壓站泵房內所采用的是多泵并聯(lián)恒壓變頻供水技術。但在實際使用過程中并沒有達到設計目的。我們知道，多泵并聯(lián)變頻恒壓變量供水的工作模式通常是當用水流量小于一臺泵在工頻

5、恒壓條件下的流量時，由一臺變頻泵調速恒壓供水；當用水流量增大，變頻泵的轉速自動上升；當變頻泵的轉速上升到工頻轉速時，為保證用水流量的進一步增大，由變頻供水控制器控制，自動啟動一臺工頻泵投入運行，該工頻泵提供的流量是恒定的(工頻轉速恒壓下的流量)，其余各并聯(lián)工頻泵按相同的原理投入。由于受管網壓力等因素的制約（我公司管網的常規(guī)控制壓力在0.22～0.32Mpa范圍），變頻泵的設定壓力值為0.3Mpa，這就使得工頻泵的工作壓力無法達到泵本身的額定壓力。因此，泵的運行無法達到其額定揚程，也使得變頻調節(jié)達不到設計要求。解決水泵超功率運

6、行問題的通常方法有：減小葉片直徑、使用變頻調速裝置降低水泵轉速、更換功率較大的動力機、電機增容改造、更換水泵等。根據水泵的切割定理：2'H'?D??2?=??HD?2?，當泵的轉速一定時，壓頭、流量與葉輪的外徑有關，若對水泵葉輪的外徑進行“切割”，而其他尺寸不變，在葉輪外徑的減小變化不超過5%時，離心泵的性能可進行近似換算這一理論。可以推算出，要使泵的揚程從0.55Mpa降到0.3Mpa，葉輪葉輪外徑的減小變化遠大于5%。無法滿足實際要求。更換功率較大的動力機、對電機進行增容改造或更換泵也是極不經濟的。圖1是調速泵工作曲線示

7、意圖。曲線①是水泵特性曲線，曲線②是管道特性曲線，A點是水泵特性曲線與管道特性曲線的交點，當水泵特性曲線和管道特性曲線改變時，會引起工況點的轉移。圖1調速泵工作曲線對定速泵來說，當流量由QA變?yōu)镼B時，水泵特性曲線①不變，管道特性曲線變?yōu)榍€③，工況點因此成為C點，相應的揚程為HC。對變速泵來說，如要求流量由QA變?yōu)镼B，可通過改變水泵轉速，使曲線①變?yōu)榍€④，此時管道特性曲線仍為②，工況點則變?yōu)锽點，對應揚程為HB。變頻與工頻狀況下的能耗分析：3以350S75B泵（流量1080M/h，揚程55M）為例，管網壓力設定為0.3

8、Mpa，泵的軸為172KW。由離心泵調速后各參數之間關系式：223Q2n2H2=??n2??N2=??n2??=????Q1n1，H1?n1?，N1?n1?當泵的出口壓力控制為0.4Mpa時，得到：3Q2=923m/s，n2=1256r/min，N2=122.8KW，泵小時節(jié)電49.2千瓦