350S44型循环水泵试运行故障分析处理

38FLUID MACHINERYVol. 35 ,No. 9 ,2007文章编号: 1005- -0329(2007)09- -0038- -03出经验交流?339333235350S44型循环水泵试运行故障分析处理谢.武'，赵冰2(1.湘电长沙水泵厂有限公司,湖南长沙410015; 2.长沙理工大学,湖南长沙410076)摘要:四台350544型循环水泵在工厂做完试验合格后,在现场运行中出现了振动故障。分析中发现引起振动的原因为:(1)伸缩节两端法兰没用长螺杆刚性联接:(2)泵有汽蚀,从而引起振动。并采取了合理有效的措施解决了这-向万。关键词:工况; 汽蚀;伸缩节;刚性联接中图分类号: TH311文献标识码: 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前言泵房装置如图1所示:水泵从吸人水池抽水，出水流经各压缩机冷却器后,回水至冷却塔。冷2005年12月,太原钢铁公司对原循环水泵泵却塔水面标高8.9m,吸人水池水面标高经实测为房系统进行改造,选用某公司4台350S44型水泵1.9m装置几何扬程H, =7m;泵出水法兰和扩散(三用一备) ,电机由用户自行从黑龙江某电机厂管之间装有一节橡胶伸缩节,内径φ300mm,长度采购,型号为Y355M14。约为300mm,未用长螺栓将橡胶伸缩节作刚性联接。经实测换算,压力表中心标高为1.19mm,测冷却塔压点管径为φ350mm。1.9m吸人水池_ 本鲁19,万0氐编机表1泵的规定性能与实测性能对照流量扬程效率| 汽蚀余嫩性能参数.0(m'/h)」H(m)n(%)_ NPSHr( m)电动蝶阀"禁回合同规定值1170865.3向水管水试验达中国煤化工864.图1泵房装置示意.YHCNMHG参数和工厂实收稿日期: 2007- -02-02修稿日期: 2007-05-282007年第35卷第9期流体机械39际试验时达到的参数如表1所示。γ=1.0x 10'kg/ m'与之配套的Y355M14型异步电动机的额定(2)压力表和吸入水位的标高差参数如表2所示。H。=1.19-1.9= -0.71m表2电机的额定参数根据多年的现场服务经验和对该泵性能的了功率P「电流电压|功率因数 效率解,初估流量Q =0.42m'/s,测压点流速V2 =Q/A参数|(kw)⊥(A) L (V)cosp≈4.37m/s,其中A为测压点管径断面面积。数值2203893800.870. 945_(3)测压点速度扬程H,=V2/(2g) =0. 97m2试运行中发 现的问题(4)吸人管损失Oh≈0.2m4台泵和配套电机安装完毕试运行时发现:由上述可知泵的运行扬程H:(1)泵的出口压力表指针不稳定,在0.34~H=H,+H。+H, + Oh =38.2m0.4MPa之间剧烈晃动，泵内有汽蚀响声,C泵指.3.2 泵的试验曲线分析针瞬时振动稳定在0. 37MPa。根据H=38.2m查泵的试验曲线，得到泵运(2)用手触摸吐出管,有明显的轴向来回振行工况的其它参数:Q =0.42m'/s,n = 82%，动。对4台泵组(包括电机)作了振动检测,检测NPSH, =8.6m。泵的轴功率P。:记录见表3:P。= QH/(0.102η) = 191. 9kW表3振动的振幅记录( mm}现场测量得C泵配套电机的运行电流354A泵体测点1泵体测点2|电机测点1电机测点2(额定电流为389A) ,计算泵轴功率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+1.0-2.313.12.1两种方法计算的轴功率P。值基本接近,说明B泵- 2.2-4.3-5.1-2.4.泵的运行工况分析基本准确。所以泵的运行工况↓0.5+2.4上2.511.9可以基本认定为:Q =0. 42m'/s = 1512m'/h(为合C泵-1.7- 3.3--3.3一2.8同规定值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备注泵尾端轴泵联轴器电机联端 电机尾端4承位置轴承位置轴承位置[ 轴承位置5 100- D,-z400mm n注:“士”.垂直方向;“一”。水平方向(3)泵出口所装橡胶伸缩节两端未用长螺栓Q-HE4s寒作轴向刚性拉紧。-505 Dfo375mm Q-P2125096111150初步断定:泵偏于汽蚀性能很差的大流量低25 taQ(NPSH25扬程工况运行,引发汽蚀和振动。同时橡胶伸缩节在时高时低的压力水作用下有一-张一缩运动造00.3~0.6~Q(m/)成出口管路窜动。为此作水泵运行工况分析。图2 350S44 型泵试验曲线3泵的运行工况分 析由以上得出的数据可以看出:在此工况下运行,泵偏于汽蚀性能很差的大流量、低扬程工况运3.1泵的运行扬程 H'"]行,从而引发了泵的汽蚀和振动。(1)泵的压力扬程H, =P/(yg)≈37.74m中国煤化工式中P一泵的出口压力 ,Pa,YCNMHGP=3.7x 10'Pa根据3台泵的运行工况可以推算出泵装置的r--水的重度,kg/m',特性曲线):4(FILUID MACHINERYVol. 35 ,No. 9 ,2007H,=H +KQ2运行时的工况点实际参数为:Q =0.38 m'/s,H=当3台泵并联运行时(运行方式为3用132. 8m,取叶轮外径D, = φ370mm,性能曲线如图备),运行总流量EQ =0.42 m'/s x3 =4所示。1.26m'/s ,H=38. 2m,△H=38.2 -7 =31. 2m,由图4可得泵的汽蚀余量(NPSH)r =6. 6m。.总阻力系数K= OH/EQ=31.2/1. 262 =19.泵处 于正常工况下运行,汽蚀性能好,不再发生汽652,取K=19.66。蚀,减小了振动。所以装置特性方程:H, =7 + 19.66Q2作出H,-Q曲线,如图3所示。Q-1100}-是,Q-HD,=x375mm; 3x<(Q-H)曲线20--50P。20 H=7+19.66Q2Q4(NPSHr00.250.50Q (m/*)中Q(m/)图4350S44 型泵性能曲线(调整后)5.2 出口管路上的橡胶节改刚性联接图33 泵并联运行时的装置特性曲线橡胶伸缩节所受的张力为:F=PA( P为压.A:Qg =0. 975m/s,H= 25. 7m;B;Qg =1, 1m*/s,强,A为承压面积)[4)。H=31m;C:Qm =1. 14m2/s,H =32.8m;D:目前运行工当P2 =0. 34MPa时, Fmin ≈2.5x 10'N况Qm =1.26m/n.H =38. 2m当P2=0.4MPa时,Fm =2.9x10*N由图可知,当3台泵的总流量EQ =0.975所以当张力F在(2.5~2.9) x10'N之间变m'/s=3510 m2/h时,装置扬程仅为25. 7m(A化时,伸缩节将- -张- -缩使管逍振动,并对泵体施点),当EQ=1.1m'/s = 3960m'/h时,装置扬程加外力,引起泵和电机机组振动。才31m( B点) ,所以原定设计扬程H =45m偏高。解决方法:将伸缩节两端法兰用长螺杆刚性联接。5故障解决方法采取这些措施后彻底解决了泵运行中振动超5.1泵性 能调整及调整运行后运行工况分析标和汽蚀问题。据以上分析对泵的运行性能作调整,即将泵参考文献扬程降低。如图3所示，泵的扬程可降至30m左[1]关醒凡, 现代泵技术手册[M] . 北京:字航出版社,右。经各方协商,从可靠和保守的角度出发,将泵1995.的性能参数调整为:Q =0. 35m'/s= 1260m'/h, H沈阳水泵研究所,中国农业机械化研究所,叶片泵=36m (图2中的E点)根据上述参数,在图2中设计手册[ M] ,北京:机械工业出版社, 1983.的Q-H曲线上找到泵的相似点:Q =0.384m'/s，[3] A. 贝南洛雅(美).离心泵装置设计基础[M].长H=43.3m,取换算系数λ = (36/43. 3)/ =0.沙:长沙水泵厂内部设计参考书,1990.9118,则泵的叶轮外径D2 =400 x0. 9118 = 364.[4]黄西贤. 泵操作与维修技术问答[ M].北京:中国石7mm,取D2 = φ375mm。叶轮直径D2 = φ375mm化出版社,2005.的单台泵的Q-H曲线见图2。将3台泵运行时的Q-H曲线绘于在图3.上,得到运行工况点为C点:中国煤化工水泵设计与开发，EQ=1.14m'/s, H =32.8m。由此可得最终单泵通讯地;MYHCNMHG有限公司设计部。