熱網循環(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)中的一個重要設備，其運行穩(wěn)定性非常重要。為了提高其功能的發(fā)揮質量，本文對該設備運行中的故障表現及其發(fā)展過程進行了分析，最終確認是水泵內部產生汽蝕，致使轉子失衡，引發(fā)故障。針對汽蝕現象及現場限定條件制定檢修方案并進行處理。

關鍵詞：循環(huán)水泵;故障分析;汽蝕;檢修方案

一、設備及情況簡介

1、設備簡介

熱網循環(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：型 號：OTS400--620A， 揚? 程：90m ，轉? 速：1480r/min 流?? 量：2800t/h，汽蝕余量：6.5m。

結構如圖：

2、設備工況

該泵在運行過程中表現出來的現象如下：

（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）在汽蝕現象或者水垢情況的影響之下，循環(huán)水泵葉輪表現出不平衡的現象，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)水泵運轉失去平衡，進而出現噪聲增加的情況。

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。，管路中流體出現周期性湍流現象，此時便會造成循環(huán)泵運行出現不穩(wěn)現象;

（3）給水汽化;

（4）軸承松動或損壞;

（5） 輪松動;

（6）軸彎曲;

（7）轉動部分不平衡;

（8）聯軸器中心不正;

（9）泵體基礎螺栓松動;

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

（2）循環(huán)設備中的密封環(huán)、導葉套等部位發(fā)生磨損現象比較嚴重;

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

5、水泵出口壓力降低的原因：

（1）入口發(fā)生汽蝕。

（2）轉速降低。

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

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

（5）電機反轉。

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。

結合故障水泵在運行過程中表現出來的現象和水泵停運后根據水泵安裝技術要求對水泵的排查結果，確定該水泵運行異常應該是內部產生汽蝕，致使轉子失衡 。

水泵產生汽蝕的象征：

（1）噪聲和振動增大。

（2）揚程、功率和效率明顯下降。

二、熱網循環(huán)水泵的拆卸工序

拆卸工序：

（1）聯軸器部件中銷釘的拆卸工序，其主要目的是分離循環(huán)泵與電機設備，并對電機中心部件進行復查。

（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）將兩側軸承壓蓋螺母松開。

（6）使用鋼絲繩將轉子平穩(wěn)地吊起。

四、檢查、清理和測量

（1）已經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，如果出現必須進行更換。

（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、熱網循環(huán)水泵檢查結果及檢修方案

1、檢查結果：

拆檢后發(fā)現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：

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

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

（2）誘導輪是避免循環(huán)水泵被汽蝕的主要部件。將誘導輪加裝在葉輪的前面位置，當液體經過此處的時候，液體就會在誘導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完全避免汽蝕現象的時候，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材質的密封環(huán)，以提高水泵的抗汽蝕性能。

六、熱網循環(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，保證下泵殼內部光滑，無雜物，密封環(huán)承裝部位溝槽光滑，上下泵殼結合面處打磨光滑。

（2）對軸進行晃度、飄偏度檢測后，保證數值在運行范圍內，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，要保證葉輪旋轉方向與泵殼標示旋轉方式一致。

（3）葉輪組裝完畢后，依次裝入盤根密封環(huán)、盤根壓蓋、軸承內側端蓋、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），在軸承腔內加入適量的鋰基脂，擰緊軸套螺母并用止退墊圈固定，轉好軸承外側端蓋。

（4）把組裝完畢的轉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，并轉動靈活。在填料腔內裝入填料（20*20mm的高水基盤根），一般為內三外二，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)水泵的聯軸器為剛性聯軸器，聯軸器與泵軸之間有0-3絲的緊力，需對聯軸器進行預熱后，在裝入泵軸上。

（7）找正，循泵聯軸器與電機聯軸器的距離為3-5mm，兩聯軸器的端面偏差為±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）保證軸承內圈與軸配合緊力的適度性。

（6）密封環(huán)間隙要符合設計標準要求。

密封環(huán)間隙

七、結論

熱網循環(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熱源熱能的輸送。

參考文獻

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