38FLUID MACHINERYVol. 35 ,No. 9 ,2007文章編號(hào): 1005- -0329(2007)09- -0038- -03出經(jīng)驗(yàn)交流?339333235350S44型循環(huán)水泵試運(yùn)行故障分析處理謝.武'，趙冰2(1.湘電長(zhǎng)沙水泵廠(chǎng)有限公司,湖南長(zhǎng)沙410015; 2.長(zhǎng)沙理工大學(xué),湖南長(zhǎng)沙410076)摘要:四臺(tái)350544型循環(huán)水泵在工廠(chǎng)做完試驗(yàn)合格后,在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)了振動(dòng)故障。分析中發(fā)現(xiàn)引起振動(dòng)的原因?yàn)?(1)伸縮節(jié)兩端法蘭沒(méi)用長(zhǎng)螺桿剛性聯(lián)接:(2)泵有汽蝕,從而引起振動(dòng)。并采取了合理有效的措施解決了這-向萬(wàn)。關(guān)鍵詞:工況; 汽蝕;伸縮節(jié);剛性聯(lián)接中圖分類(lèi)號(hào): TH311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: AAnalysis and Resolution to Run Malfunction of Pump 350S44XIE Wu' ,ZHAO Bing'(1. Changsha Pump Works of Xiangtan Electrical Molor Group, Changha 410015 ,China;2. Changsha Uuniversity of Science and Technology , Changsha 410076 ,China)Abstract: 4 eirculation pumps happened with vibration malfunction during nrun at the site after they are tested to be qulified atmanufacturer. There may be two reasons in relation to vibration: (1) No grid connection with long screw bolt at the flanges of atwo ends of extension joint; (2) Vibration arose out from cavitaions. The vibration and cavitations problem have been resolvedby reasonable and efective methods.Key words: working condition;caviations ;extension joint;nigid connection1前言泵房裝置如圖1所示:水泵從吸人水池抽水，出水流經(jīng)各壓縮機(jī)冷卻器后,回水至冷卻塔。冷2005年12月,太原鋼鐵公司對(duì)原循環(huán)水泵泵卻塔水面標(biāo)高8.9m,吸人水池水面標(biāo)高經(jīng)實(shí)測(cè)為房系統(tǒng)進(jìn)行改造,選用某公司4臺(tái)350S44型水泵1.9m裝置幾何揚(yáng)程H, =7m;泵出水法蘭和擴(kuò)散(三用一備) ,電機(jī)由用戶(hù)自行從黑龍江某電機(jī)廠(chǎng)管之間裝有一節(jié)橡膠伸縮節(jié),內(nèi)徑φ300mm,長(zhǎng)度采購(gòu),型號(hào)為Y355M14。約為300mm,未用長(zhǎng)螺栓將橡膠伸縮節(jié)作剛性聯(lián)接。經(jīng)實(shí)測(cè)換算,壓力表中心標(biāo)高為1.19mm,測(cè)冷卻塔壓點(diǎn)管徑為φ350mm。1.9m吸人水池_ 本魯19,萬(wàn)0氐編機(jī)表1泵的規(guī)定性能與實(shí)測(cè)性能對(duì)照流量揚(yáng)程效率| 汽蝕余嫩性能參數(shù).0(m'/h)」H(m)n(%)_ NPSHr( m)電動(dòng)蝶閥"禁回合同規(guī)定值1170865.3向水管水試驗(yàn)達(dá)中國(guó)煤化工864.圖1泵房裝置示意.YHCNMHG參數(shù)和工廠(chǎng)實(shí)收稿日期: 2007- -02-02修稿日期: 2007-05-282007年第35卷第9期流體機(jī)械39際試驗(yàn)時(shí)達(dá)到的參數(shù)如表1所示。γ=1.0x 10'kg/ m'與之配套的Y355M14型異步電動(dòng)機(jī)的額定(2)壓力表和吸入水位的標(biāo)高差參數(shù)如表2所示。H。=1.19-1.9= -0.71m表2電機(jī)的額定參數(shù)根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)該泵性能的了功率P「電流電壓|功率因數(shù) 效率解,初估流量Q =0.42m'/s,測(cè)壓點(diǎn)流速V2 =Q/A參數(shù)|(kw)⊥(A) L (V)cosp≈4.37m/s,其中A為測(cè)壓點(diǎn)管徑斷面面積。數(shù)值2203893800.870. 945_(3)測(cè)壓點(diǎn)速度揚(yáng)程H,=V2/(2g) =0. 97m2試運(yùn)行中發(fā) 現(xiàn)的問(wèn)題(4)吸人管損失Oh≈0.2m4臺(tái)泵和配套電機(jī)安裝完畢試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn):由上述可知泵的運(yùn)行揚(yáng)程H:(1)泵的出口壓力表指針不穩(wěn)定,在0.34~H=H,+H。+H, + Oh =38.2m0.4MPa之間劇烈晃動(dòng)，泵內(nèi)有汽蝕響聲,C泵指.3.2 泵的試驗(yàn)曲線(xiàn)分析針?biāo)矔r(shí)振動(dòng)穩(wěn)定在0. 37MPa。根據(jù)H=38.2m查泵的試驗(yàn)曲線(xiàn)，得到泵運(yùn)(2)用手觸摸吐出管,有明顯的軸向來(lái)回振行工況的其它參數(shù):Q =0.42m'/s,n = 82%，動(dòng)。對(duì)4臺(tái)泵組(包括電機(jī))作了振動(dòng)檢測(cè),檢測(cè)NPSH, =8.6m。泵的軸功率P。:記錄見(jiàn)表3:P。= QH/(0.102η) = 191. 9kW表3振動(dòng)的振幅記錄( mm}現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得C泵配套電機(jī)的運(yùn)行電流354A泵體測(cè)點(diǎn)1泵體測(cè)點(diǎn)2|電機(jī)測(cè)點(diǎn)1電機(jī)測(cè)點(diǎn)2(額定電流為389A) ,計(jì)算泵軸功率P::(2]山0.6+0.91.8上21A泵P。=(3)"2 VIcosen, ~ 191. 6kW-1.1一1.0-3.1一2.3+1.0-2.313.12.1兩種方法計(jì)算的軸功率P。值基本接近,說(shuō)明B泵- 2.2-4.3-5.1-2.4.泵的運(yùn)行工況分析基本準(zhǔn)確。所以泵的運(yùn)行工況↓0.5+2.4上2.511.9可以基本認(rèn)定為:Q =0. 42m'/s = 1512m'/h(為合C泵-1.7- 3.3--3.3一2.8同規(guī)定值1170m2/h的1.29倍) ,H=38. 2m ,η .D泵⊥0.5+24+3.8十2 3= 82% ,NPSHr =8. 6m。-2.2-4.8一6.2-3. 1備注泵尾端軸泵聯(lián)軸器電機(jī)聯(lián)端 電機(jī)尾端4承位置軸承位置軸承位置[ 軸承位置5 100- D,-z400mm n注:“士”.垂直方向;“一”。水平方向(3)泵出口所裝橡膠伸縮節(jié)兩端未用長(zhǎng)螺栓Q-HE4s寒作軸向剛性拉緊。-505 Dfo375mm Q-P2125096111150初步斷定:泵偏于汽蝕性能很差的大流量低25 taQ(NPSH25揚(yáng)程工況運(yùn)行,引發(fā)汽蝕和振動(dòng)。同時(shí)橡膠伸縮節(jié)在時(shí)高時(shí)低的壓力水作用下有一-張一縮運(yùn)動(dòng)造00.3~0.6~Q(m/)成出口管路竄動(dòng)。為此作水泵運(yùn)行工況分析。圖2 350S44 型泵試驗(yàn)曲線(xiàn)3泵的運(yùn)行工況分 析由以上得出的數(shù)據(jù)可以看出:在此工況下運(yùn)行,泵偏于汽蝕性能很差的大流量、低揚(yáng)程工況運(yùn)3.1泵的運(yùn)行揚(yáng)程 H'"]行,從而引發(fā)了泵的汽蝕和振動(dòng)。(1)泵的壓力揚(yáng)程H, =P/(yg)≈37.74m中國(guó)煤化工式中P一泵的出口壓力 ,Pa,YCNMHGP=3.7x 10'Pa根據(jù)3臺(tái)泵的運(yùn)行工況可以推算出泵裝置的r--水的重度,kg/m',特性曲線(xiàn)):4(FILUID MACHINERYVol. 35 ,No. 9 ,2007H,=H +KQ2運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)實(shí)際參數(shù)為:Q =0.38 m'/s,H=當(dāng)3臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)(運(yùn)行方式為3用132. 8m,取葉輪外徑D, = φ370mm,性能曲線(xiàn)如圖備),運(yùn)行總流量EQ =0.42 m'/s x3 =4所示。1.26m'/s ,H=38. 2m,△H=38.2 -7 =31. 2m,由圖4可得泵的汽蝕余量(NPSH)r =6. 6m。.總阻力系數(shù)K= OH/EQ=31.2/1. 262 =19.泵處 于正常工況下運(yùn)行,汽蝕性能好,不再發(fā)生汽652,取K=19.66。蝕,減小了振動(dòng)。所以裝置特性方程:H, =7 + 19.66Q2作出H,-Q曲線(xiàn),如圖3所示。Q-1100}-是,Q-HD,=x375mm; 3x<(Q-H)曲線(xiàn)20--50P。20 H=7+19.66Q2Q4(NPSHr00.250.50Q (m/*)中Q(m/)圖4350S44 型泵性能曲線(xiàn)(調(diào)整后)5.2 出口管路上的橡膠節(jié)改剛性聯(lián)接圖33 泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的裝置特性曲線(xiàn)橡膠伸縮節(jié)所受的張力為:F=PA( P為壓.A:Qg =0. 975m/s,H= 25. 7m;B;Qg =1, 1m*/s,強(qiáng),A為承壓面積)[4)。H=31m;C:Qm =1. 14m2/s,H =32.8m;D:目前運(yùn)行工當(dāng)P2 =0. 34MPa時(shí), Fmin ≈2.5x 10'N況Qm =1.26m/n.H =38. 2m當(dāng)P2=0.4MPa時(shí),Fm =2.9x10*N由圖可知,當(dāng)3臺(tái)泵的總流量EQ =0.975所以當(dāng)張力F在(2.5~2.9) x10'N之間變m'/s=3510 m2/h時(shí),裝置揚(yáng)程僅為25. 7m(A化時(shí),伸縮節(jié)將- -張- -縮使管逍振動(dòng),并對(duì)泵體施點(diǎn)),當(dāng)EQ=1.1m'/s = 3960m'/h時(shí),裝置揚(yáng)程加外力,引起泵和電機(jī)機(jī)組振動(dòng)。才31m( B點(diǎn)) ,所以原定設(shè)計(jì)揚(yáng)程H =45m偏高。解決方法:將伸縮節(jié)兩端法蘭用長(zhǎng)螺桿剛性聯(lián)接。5故障解決方法采取這些措施后徹底解決了泵運(yùn)行中振動(dòng)超5.1泵性 能調(diào)整及調(diào)整運(yùn)行后運(yùn)行工況分析標(biāo)和汽蝕問(wèn)題。據(jù)以上分析對(duì)泵的運(yùn)行性能作調(diào)整,即將泵參考文獻(xiàn)揚(yáng)程降低。如圖3所示，泵的揚(yáng)程可降至30m左[1]關(guān)醒凡, 現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)[M] . 北京:字航出版社,右。經(jīng)各方協(xié)商,從可靠和保守的角度出發(fā),將泵1995.的性能參數(shù)調(diào)整為:Q =0. 35m'/s= 1260m'/h, H沈陽(yáng)水泵研究所,中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所,葉片泵=36m (圖2中的E點(diǎn))根據(jù)上述參數(shù),在圖2中設(shè)計(jì)手冊(cè)[ M] ,北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1983.的Q-H曲線(xiàn)上找到泵的相似點(diǎn):Q =0.384m'/s，[3] A. 貝南洛雅(美).離心泵裝置設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].長(zhǎng)H=43.3m,取換算系數(shù)λ = (36/43. 3)/ =0.沙:長(zhǎng)沙水泵廠(chǎng)內(nèi)部設(shè)計(jì)參考書(shū),1990.9118,則泵的葉輪外徑D2 =400 x0. 9118 = 364.[4]黃西賢. 泵操作與維修技術(shù)問(wèn)答[ M].北京:中國(guó)石7mm,取D2 = φ375mm。葉輪直徑D2 = φ375mm化出版社,2005.的單臺(tái)泵的Q-H曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。將3臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)的Q-H曲線(xiàn)繪于在圖3.上,得到運(yùn)行工況點(diǎn)為C點(diǎn):中國(guó)煤化工水泵設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，EQ=1.14m'/s, H =32.8m。由此可得最終單泵通訊地;MYHCNMHG有限公司設(shè)計(jì)部。