关于单级单吸泵使用中的一些常见问题浅析

发表时间:2020/7/23   来源:《科学与技术》2020年2月6期   作者:蒋畅
[导读] 单级单吸泵是使用率很广泛的产品

         一、前言
         单级单吸泵是使用率很广泛的产品,在水泵行业的日常工作中,不管是从事设计工作还是从事技术支持工作,多多少少会遇到水泵产生故障,需要对常规故障进行筛查、排除,并提出解决方案。以下是对一些常见问题的简单见解和分析。
         二、单级泵超电流现象可能引起的原因分析
         各方面的原因简单分为以下几点:
1、设计问题
         A、由于水力设计不当,导致整体性能低(进口堵,流道短,喉部小,扩散严重等)。
         B、由于结构设计不当,如叶轮螺母过大,导致进口堵塞。
2、铸件问题
         A、铸造过程中出现尺寸偏差,偏离了原设计图纸。
         B、铸造成品质量差,铸件表面不光滑,或者清砂不彻底。
3、加工问题
         A、加工过程铁屑残留,没有清理干净。
         B、水泵泵体口环和叶轮加工偏差,导致间隙变大,增加了泄漏量,或者这个间隙过小,两者之间摩擦很大。
         C、加工同心度不高,导致了偏磨,水泵效率降低。
4、装配问题
         A、电机本身效率不高,从而影响了水泵的输入功率。
         B、电机转子装配不当,轴承摩擦严重,轴产生跳动等因素。
         C、电机散热性能不好(可能情况有风扇损坏或者散热片损坏),从而导致了轴承发热损伤、烧毁等。
         D、水泵转子和泵不同心,泵体和叶轮口环产生偏磨。
         E、机封失效了,动静环未完全贴合或者划伤,有漏水现象。
         F、机封或者填料压缩过紧,摩擦变大从而加大了摩擦损失。
         G、产生轴向偏差,叶轮出口和泵体流道没有对正,从而影响了效率。
         H、底座尺寸有偏差,影响了同心度。
         I、联轴器没有对正。
5、使用问题
         A、水泵长期不使用,零件锈蚀、损坏然后失效。
         B、水泵介质温度变高,产生了气蚀现象。
         C、进口压力低(产生的情况可能有吸上高度太高、管路漏气等)从而引起的气蚀。
         D、进口液流紊乱,影响了水力效率。
         E、水泵在偏大流量点运行。
         F、水泵内部零件脱落。
         G、水泵工作时吸入杂物,转子被杂物缠绕。
         H、介质温度突然上升,热胀冷缩引起了转子卡死现象。
         I、介质密度过大。
         J、叶轮外径不对,有可能没有出厂时没有进行外径切割。
K、变频电机频率增加,转速过高/频率增加。
四、现场装配好后,叶轮无法转动的原因分析和处理方法
         从叶轮的方向来看:
1、可能是叶轮口环加工不合格,导致跟泵体和泵盖之间的间隙过小甚至直接卡住,从而导致无法转动;
2、叶轮的轴向安装出问题或者可能叶轮螺母掉落,导致叶轮不在原来位置,如下方图1内圆圈处,叶轮上的4个圈出部位与泵体和泵盖产生了接触。卡住叶轮,导致了叶轮无法转动。
3、机封动环和静环安装不平行,动静环没有完全贴合。
4、电机里面轴承坏了
5、泵体和泵盖之间的连接螺栓拧紧的不均匀,可能一边拧的较紧一边拧的较松。
从轴的方向来看:
不排除电机轴不直,少部分是出厂前的质量问题,多数是在装配以及拆卸的时候,蛮力操作,导致了轴弯曲。


         (图1)
         四、装配机封的时候所产生的一些问题分析
车间安装工人在装配水泵的机封时,机封的弹簧会出现被拉长或者压缩过头的情况,(注:此处仅指在水泵装配完成前的弹簧拉长和压缩的情况)
然而机封能够工作,其主要靠的就是动环上的弹簧提供一定的弹力,保证动环和静环贴到一起。见下图2,上弹簧一端抵在叶轮上面,另一端压在动环上。

                             (图2)
弹簧被拉长:当装配到图2中的这个样子时,弹簧产生的弹力比正常情况下大,此时动环和静环就压的非常死,当电机转动时,水很难到达动环和静环贴合面上,机封的动环和静环两个面之间摩擦的时候没有水作为润滑冷却,相当于处于干磨状态,温度会很快升高,动环和静环被烧掉,机封马上就失效,导致开泵不久后就漏水。
弹簧被压缩:如果装配的时候不考虑弹簧的压缩量将弹簧压的过紧,弹簧产生的弹力比正常情况下小,这样动环和静环就压的非常松,当电机转动时,较多的水会比较容易到达动环和静环贴合面上,两个面之间摩擦的时候产生的热量很难产生水膜,导致水轻轻松松就从静环内圈漏出去。甚至如果压缩过头,可能发生弹簧长度不够,这样动环和静环根本就无法贴合在一起,此时在水泵启动前灌水的时候就产生漏水。
所以,如果发现水泵用久了之后,机封那个地方开始慢慢漏水,或者长时间不用的泵开起来机封处漏水。碰到这样的情况,可以考虑为是弹簧使用时间太长了,失去了良好的弹性,拆开泵把弹簧稍微拉一拉,然后再装起来,或者直接换掉,可能会解决漏水问题。
五、现场水泵流量开不上去的一些原因和处理方法
1、介质中有杂物。对装有底阀的泵进口,可能会被杂物堵塞,影响进水,异物堵塞叶轮流道或者泵体的流道,影响流量;
2、叶轮故障。比如盖板产生损坏或者叶轮外径不够,流量会不足。 
3、转速不够。频率不足或者别的原因导致转速不够,使得流量达不到设计点。
4、进口压力小。进口压力如果太小无法满足水泵吸上,导致水泵不出水;或者产生气蚀,比如一个水泵如果在流量150方的时候发生气蚀,那么基本就开不到160方流量。
5、漏气。进口管路破裂或者密封不好,有空气进入管路,泵会在运行时流量不够,出口夹杂空气。严重会让水泵吸不上水;如果进口吸入管淹没不深,液面下降太快,进口吸入口可能会脱流,吸不到水。
6、漏水。前口环和泵体直接间隙太大,或者平衡孔开大了,有一部分流量直接回流到进口,造成流量不足。
7、铸造缺陷。铸造缺陷导致泵体流道里面有铁屑或者流道面积不足;叶轮出口宽度尺寸不足,叶片间清理不干净,导致堵塞,流量开不上去,特别是大流量工况不行。
检查:检查管路密封性,保证不漏水/漏气,进口管有足够的淹没深度;进口安装压力表,随时监测进口压力;检查电气设备,保证参数合格;拆泵检查口环尺寸、叶轮外径、叶轮和泵体流道的尺寸以及有没有堵塞。
六、总结
以上就是单级单吸泵几种常见的故障分析以及处理办法。产生故障的原因是多发的,水泵的生产、装配以及现场使用过程中的操作不当,等等原因都可能产生各种各样的故障,影响现场的生产造成损失。我们可以在日常工作中对此进行总结分析,可以大大减少故障的产生。

参考文献
[1]马鹏飞、李复员《锅炉给水泵故障原因分析及对策》,石油化工设备,2011

                                                     

        
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