熱網(wǎng)循環(huán)水泵故障分析及檢修

程顯林　管志勇

摘? 要：熱循環(huán)水泵是工業(yè)供熱系統(tǒng)中的一個重要設(shè)備，其運行穩(wěn)定性非常重要。為了提高其功能的發(fā)揮質(zhì)量，本文對該設(shè)備運行中的故障表現(xiàn)及其發(fā)展過程進行了分析，最終確認是水泵內(nèi)部產(chǎn)生汽蝕，致使轉(zhuǎn)子失衡，引發(fā)故障。針對汽蝕現(xiàn)象及現(xiàn)場限定條件制定檢修方案并進行處理。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵;故障分析;汽蝕;檢修方案

一、設(shè)備及情況簡介

1、設(shè)備簡介

熱網(wǎng)循環(huán)水泵是離心泵的一種，就其功能方面來考慮屬于單級雙吸收類型。

主要參數(shù)：型 號：OTS400--620A， 揚? 程：90m ，轉(zhuǎn)? 速：1480r/min 流?? 量：2800t/h，汽蝕余量：6.5m。

結(jié)構(gòu)如圖：

2、設(shè)備工況

該泵在運行過程中表現(xiàn)出來的現(xiàn)象如下：

（1）噪聲明顯增大;

（2）振動遠遠超出《運規(guī)》要求的不超過0.08mm/s的數(shù)值;

（3）泵體溫度明顯高于進水溫度;

（4）循環(huán)水泵出口位置的水量減少，無法達到設(shè)計標準要求的流量;

（5）水泵出口壓力降低;

（6）電機電流減小。

一、故障分析

1、水泵噪聲增大的原因：

（1）軸承間隙變大，噪聲增加;

（2）在汽蝕現(xiàn)象或者水垢情況的影響之下，循環(huán)水泵葉輪表現(xiàn)出不平衡的現(xiàn)象，同時增加了很多噪聲;

（3）有不明異物進入循環(huán)泵體的里面，從而引發(fā)循環(huán)水泵運轉(zhuǎn)失去平衡，進而出現(xiàn)噪聲增加的情況。

2、水泵振動增大的原因：

（1）流量過大，超負荷運行;

（2）流量偏小的時候。，管路中流體出現(xiàn)周期性湍流現(xiàn)象，此時便會造成循環(huán)泵運行出現(xiàn)不穩(wěn)現(xiàn)象;

（3）給水汽化;

（4）軸承松動或損壞;

（5） 輪松動;

（6）軸彎曲;

（7）轉(zhuǎn)動部分不平衡;

（8）聯(lián)軸器中心不正;

（9）泵體基礎(chǔ)螺栓松動;

（10）平衡盤嚴重磨損;

（11）異物進入葉輪。

3、泵體溫度升高的原因：

（1）用填料作為密封的，壓填料的壓蘭上的過緊，填料與軸產(chǎn)生劇烈摩擦;

（2）軸承潤滑不良（如缺油），或使用時間已久，軸承滾珠磨損失圓;

（3）泵軸出現(xiàn)彎曲變形的現(xiàn)象，造成軸承和填料環(huán)發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生;

（4）水泵管道堵塞都會發(fā)熱。

4、出口水量減少的原因：

（1）過流部分的運行部件存在局部位置被雜物的阻塞現(xiàn)象;

（2）循環(huán)設(shè)備中的密封環(huán)、導(dǎo)葉套等部位發(fā)生磨損現(xiàn)象比較嚴重;

（3）在填料口的位置，填料的時候發(fā)生空氣通過軸套進入到吸入管的現(xiàn)象，從而對循環(huán)泵的流量造成了一定程度的影響。如sh型泵水封管堵塞。

（4）水泵的實際轉(zhuǎn)速低于設(shè)計轉(zhuǎn)速，其引發(fā)此中情況的原因極有可能是電壓出現(xiàn)偏低。

5、水泵出口壓力降低的原因：

（1）入口發(fā)生汽蝕。

（2）轉(zhuǎn)速降低。

（3）發(fā)生內(nèi)泄漏。循環(huán)水泵在運行過程中，如果靜止部分和轉(zhuǎn)動部分之間的間隙大小超出了合理的設(shè)計標準要求就會引發(fā)循環(huán)泵內(nèi)部泄漏，其主要表現(xiàn)癥狀是循環(huán)水泵的排出壓力明顯減小。

（4）葉輪流道堵塞。此種情況會導(dǎo)致系統(tǒng)運行過程中出口壓力明顯減小。

（5）電機反轉(zhuǎn)。

6、電機電流減小的原因：

（1）實際揚程和流量比額定揚程和流程小。

（2）在運行過程中實際揚程和流量在減少。

結(jié)合故障水泵在運行過程中表現(xiàn)出來的現(xiàn)象和水泵停運后根據(jù)水泵安裝技術(shù)要求對水泵的排查結(jié)果，確定該水泵運行異常應(yīng)該是內(nèi)部產(chǎn)生汽蝕，致使轉(zhuǎn)子失衡 。

水泵產(chǎn)生汽蝕的象征：

（1）噪聲和振動增大。

（2）揚程、功率和效率明顯下降。

二、熱網(wǎng)循環(huán)水泵的拆卸工序

拆卸工序：

（1）聯(lián)軸器部件中銷釘?shù)牟鹦豆ば颍渲饕康氖欠蛛x循環(huán)泵與電機設(shè)備，并對電機中心部件進行復(fù)查。

（2）對循環(huán)泵中處于水平狀態(tài)的緊固螺栓進行拆卸作業(yè)，其主要目的是分離循環(huán)泵蓋子低下部位的泵體;并將兩側(cè)盤根壓蓋卸掉。

（3）對循環(huán)泵上部所有的連接管路進行拆卸作業(yè)，此時要注意使用布條將管口仔細包好，避免有灰塵或者雜物落入其中。

（4）以上作業(yè)結(jié)束并檢查無誤之后，將循環(huán)泵蓋平穩(wěn)吊出，注意不要碰撞到其它物體。

（5）將兩側(cè)軸承壓蓋螺母松開。

（6）使用鋼絲繩將轉(zhuǎn)子平穩(wěn)地吊起。

四、檢查、清理和測量

（1）已經(jīng)拆卸過的軸承必須要進行檢查、更換。

（2）保證軸承室的清潔，并對軸承配合緊力進行合理、精準的測量。

（3）對泵殼結(jié)合面進行認真清理，確保清潔。

（4）保證葉輪沒有被磨損和裂紋出現(xiàn)，如果出現(xiàn)必須進行更換。

（5）保證軸的清潔度，并對其彎曲度進行精準測量。

（6）軸套根據(jù)磨損情況進行更換。

（7）測量葉輪和密封環(huán)間隙

（8）對軸與軸承內(nèi)圈進行精準測量，同時對軸承體與其外圈的配合緊力進行測量。

五、熱網(wǎng)循環(huán)水泵檢查結(jié)果及檢修方案

1、檢查結(jié)果：

拆檢后發(fā)現(xiàn)水泵的主要缺陷是葉輪葉片和密封環(huán)破損嚴重且有明顯汽蝕痕跡。

2、檢修方案：

由于根據(jù)運行過程中所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象確定了造成水泵故障的主要原因是水泵內(nèi)部產(chǎn)生汽蝕所引起的，因此在檢修過程中還應(yīng)注意采取防止汽蝕的措施。

（1）改進離心泵葉輪的幾何形狀。由于熱網(wǎng)循環(huán)水泵采用的是雙吸葉輪，這種葉輪設(shè)計已經(jīng)具備良好的抗汽蝕性能。因此，不必改變?nèi)~輪原有的幾何形狀。

（2）誘導(dǎo)輪是避免循環(huán)水泵被汽蝕的主要部件。將誘導(dǎo)輪加裝在葉輪的前面位置，當液體經(jīng)過此處的時候，液體就會在誘導(dǎo)輪的作用下增加能量，進而起到了較強的抗汽蝕的性能。

（3）采用抗汽蝕材料。由于實際環(huán)境和條件的約束不能實現(xiàn)完全避免汽蝕現(xiàn)象的時候，可以選擇使用可以抵抗汽蝕的材料來制作離心泵的葉輪，通常此種方法可以延長葉輪的使用壽命。

綜合考慮現(xiàn)場實際情況，最終確定檢修方案是將原來的鑄鋼230的葉輪和灰鑄鐵HT250的密封環(huán)更換為304不銹鋼的葉輪和2Cr13材質(zhì)的密封環(huán)，以提高水泵的抗汽蝕性能。

六、熱網(wǎng)循環(huán)水泵的裝配順序和裝配件的準確度要求

1、水泵的裝配順序

（1）對水泵泵殼的下半部分全面進行檢查，保證下泵殼內(nèi)部光滑，無雜物，密封環(huán)承裝部位溝槽光滑，上下泵殼結(jié)合面處打磨光滑。

（2）對軸進行晃度、飄偏度檢測后，保證數(shù)值在運行范圍內(nèi)，對泵軸表面進行檢查、處理，保證其光滑、無損壞、無磨損等想象，依次裝入鍵、葉輪（兩側(cè)裝入密封環(huán)）、密封圈、軸套等部件，保證所有部件不泵軸為垂直。注：在安裝葉輪時，要保證葉輪旋轉(zhuǎn)方向與泵殼標示旋轉(zhuǎn)方式一致。

（3）葉輪組裝完畢后，依次裝入盤根密封環(huán)、盤根壓蓋、軸承內(nèi)側(cè)端蓋、軸承（軸承需要在專用油中加熱100-150℃后裝入，禁止冷態(tài)敲擊裝入），在軸承腔內(nèi)加入適量的鋰基脂，擰緊軸套螺母并用止退墊圈固定，轉(zhuǎn)好軸承外側(cè)端蓋。

（4）把組裝完畢的轉(zhuǎn)子組件放入下泵殼中，要保證葉輪密封環(huán)要準確的放入溝槽中，并轉(zhuǎn)動靈活。在填料腔內(nèi)裝入填料（20*20mm的高水基盤根），一般為內(nèi)三外二，固定好填料壓蓋，把軸承腔固定在泵體上。

（5）檢查所有部件裝配完畢，葉輪轉(zhuǎn)動正常，在泵殼中分面加裝墊片，蓋上泵殼上蓋，傳銷固定位置，并擰緊螺絲。

（6）循環(huán)水泵的聯(lián)軸器為剛性聯(lián)軸器，聯(lián)軸器與泵軸之間有0-3絲的緊力，需對聯(lián)軸器進行預(yù)熱后，在裝入泵軸上。

（7）找正，循泵聯(lián)軸器與電機聯(lián)軸器的距離為3-5mm，兩聯(lián)軸器的端面偏差為±5絲，張口偏差為±4絲。

2、裝配件的準確度要求

（1）泵軸各部分晃動數(shù)值

（2）密封環(huán)和離心泵的泵売之間需要保持0.00～0.03mm的徑向間隙，泵蓋需要加裝定位銷，并且要比泵殼結(jié)合稍低。

（3）滾動軸承與軸承端蓋軸向間隙為0.20mm

（4）軸承殼與軸承外圈配合間隙為-0.01-0.03mm.

（5）保證軸承內(nèi)圈與軸配合緊力的適度性。

（6）密封環(huán)間隙要符合設(shè)計標準要求。

密封環(huán)間隙

七、結(jié)論

熱網(wǎng)循環(huán)水泵檢修完畢后投入運行之后，工況良好。由于檢修時采用了抗汽蝕性能較好材質(zhì)的葉輪和葉輪密封環(huán)，在一定的程度上緩解了汽蝕對輪和葉輪密封環(huán)的損傷，延長了水泵的使用壽命，進而保障了供暖季對供暖管網(wǎng)熱源熱能的輸送。

參考文獻

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