泵与风机运行注意问题Word下载.docx

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暖泵水可以回收，避免了浪费；

水泵壳体受热均匀，消除了高压侧下部不流通的死角区，缩小了泵壳体上下部的温差。

应该指出，暖泵方式及要求与整个泵组的结构型式有很大关系，各制造厂均有明确的规定和要求。

暖泵时，应按照具体的暖泵规定进行；

暖泵结束时，应注意泵的吸入口水温与泵体上任一测点温度的最大温差是否在允许的范围内。

3、启动前的检查

泵（一般由电动机驱动）启动前要进行全面的检查。

首先，应检查泵及其配套的电气设备的检查工作是否完全结束。

其次，要检查泵的转动部件是否完好，轴端密封、油环位置是否正确，轴承润滑油量是否充足，盘根是否合适，轴承冷却水是否畅通；

给水泵润滑系统及其辅助设备是否符合启动条件，轴向位移指示器（机械式的或电子式的）是否符合要求，自动、手动再循环阀门是否开启，有条件时，使转子转动，检查泵体内部有无摩擦。

此外，还应检查入口阀门是否开启等等。

最后送上电源。

4、启动

启动可分为水泵大修后启动和正常启动两种。

现以水泵大修后启动为例介绍如下：

水泵启动升速过程中应注意所有测压表、电流表等表计的读数，及电流表返回的时间和空负荷时电流表的读数，做好记录以备查考。

检查水泵内部是否有不正常的声音或振动，盘根情况、轴向位移指示是否正常和符合规定等，然后停泵，注意惰走时间，核对是否和前一次大修后惰走时间一样，并做好记录以便查核分析。

待该泵静止后，再次启动，一切正常后，开启出口阀门（离心泵），直到满足外界所需的流量和压强为止。

水泵正常启动时，不做停泵和第二次启动。

对于强制润滑的给水泵，启动前，必须先启动油泵向各轴承供油。

油系统运行十分钟之后再启动给水泵，以便排除油系统中的空气和杂质。

应该指出：

启动时不允许水泵出口阀门长时间关闭运行，以免因泵内液体发生汽化，造成泵的部件汽蚀或高温变形损坏。

（二）运行

水泵在正常运行中，应定时观察并记录泵的进出口压强、电动机电流、电压及轴承温度等数据；

如发现异常，应及时查明原因并加以消除；

应经常检查轴承润滑情况和倾听轴承、填料箱、水泵各级泵室及密封处等主要部位内部声音，如发现声音异常应立即停机检查处理。

例如，对于火力发电厂的锅炉给水泵而言，在启动、升速及低负荷运行时，为使泵有一定的流量（最小流量是额定流量的25%~30%）通过，以保证其正常运行，应该开启给水泵的再循环阀门，多余的给水通过再循环阀门流至除氧器水箱内；

给水泵在运行中还应注意观察平衡管中水的压强：

一般情况下，该压强大于泵的入口压强~左右，如过大应查找原因；

此外，还要保持轴端密封水的清洁和压强的稳定，密封水的压强一般应比泵入口压强大~。

离心泵在停泵前应先关闭出水阀，然后再停泵，这样可以减少振动，但要注意在关闭出水阀后运转时间不能过长。

停泵后水泵如处于备用状态，则出口阀门应关闭，其它阀门均应开启。

而且应对冷却水、密封水的流量作适当地调整。

若是属于联动备用泵，除应具备正常备用状态外，出口阀门应在开启位置，该泵的润滑油系统应连续运行，联锁开关应放在“联动备用”位置上，给水母管低水压保护开关也应在“投入”位置。

应特别注意的是，必须是一切联锁试验（其中包括低水压和相互联锁试验）运行良好后，方可作为联动备用泵，否则严禁作为联动备用。

若属于停运后检修的水泵，则应切断水源和电源，将泵壳内的水放净，并在操作电源开关上挂上“禁止操作”等字样的工作牌，以防误操作。

（三）故障分析

泵在运行中发生故障的原因很多，部位也不同，既可能发生在管路系统，也可能发生在水泵本身；

还可能发生在原动机（电动机或汽轮机）以及水泵和原动机（电动机或汽轮机）的连接部位。

水泵故障与制造安装工艺、检修水平、运行操作和维护方法是否合乎要求等因素密切相关。

泵在运行中如发生故障，应仔细地分析原因，及时消除。

离心泵在运行中常见的故障及其产生原因和消除方法列于表1。

表1离心泵运行中常见的故障及其产生原因和消除方法

常见故障

产生原因

消除方法

启动后水泵不输水

1．泵内未灌满水，空气未排净

2．吸水管路及表计不严或水封水管堵塞，有空气漏入

3．吸水管路、底阀或叶轮有杂质堵塞

4．泵安装高度超过允许值

5．水泵转动反向

6．泵出口阀体脱落

7．转速降低

1．重新灌水，排净空气

2．检查吸水管路、表计及清洗水封水管

3．检查吸水管路及底阀并进行清扫，拆下叶轮进行清理

4．提高吸水池水位或降低水泵与吸水液面间的距离

5．改换电动机接线

6．检修或更换出口阀门

7．检查电源电压和周波是否降低

运行中流量减小

1．叶轮、导叶等过水部件由于腐蚀增大了各种间隙

2．密封环磨损过多，有空气漏入

3．叶轮或进口滤网堵塞

4．泵的安装高度变化而发生汽蚀

1．检查叶轮、导叶等过水部件、调整间隙

2．更换密封环

3．检查和清扫叶轮或滤网

4．仔细检查吸水池液面高度，必要时可降低水泵安装高度，并仔细检查吸入侧阀门、管道等处有无节流的地方

运行中扬程降低

1．叶轮损坏和密封磨损

2．压水管损坏

3．转速降低

1．检修或更换叶轮和密封

2．关小压力管阀门，进行检修

3．检查原动机及电源电压和周波是否降低

振动

详见三、泵与风机的振动

液力偶合器腔内温度升高

1．润滑油劣化或油内混有杂物

2．轴承检修安装质量不良，连接中心不正

3．液力偶合器中产生大量泡沫，保护塞熔化

1．重新更换润滑油或加强滤油工作

2．修正连接中心，修正管路以消除管路作用于水泵不合理的力，或重新找中心

3．停泵偶合器解体检查。

查明油质是否合乎标准，必要时更换新油。

更换保护塞

轴封漏水及发热

1．密封盘根磨损或安装不当

2．密封水及冷却水不足

1．更换或重新安装盘根

2．要保证密封水压力和必要的冷却水量

电动机过热

1．水泵装配不良，转动部件与静止部件发生摩擦或卡住

2．水泵流量远大于许可流量

3．三相电动机电流不平衡或有一相保险丝烧断

4．原动机冷却器肮污或堵塞，冷却水中断

1．停泵检查，找出摩擦或卡住的部位，进行修理和调整

2．关小压水管阀门

3．检修电动机或更换保险丝

4．清扫冷却器，查明断水原因

二、风机的启动、运行及故障分析

（一）启动

风机启动前应进行仔细检查：

检查轴承是否有润滑油和轴承冷却水，是否畅通无阻；

对联轴器及防护装置、地脚螺丝等部件必须仔细查看；

检查风机吸入侧和压出侧档板或导流器的位置。

离心式风机启动时，入口档板与出口档板应全部关闭，待启动达到额定转速后，再逐渐开启档板，调到所需的位置，以避免电动机因启动负荷过大而被烧毁的危险。

风机每次大、小修后，要进行试运：

启动风机后应先检查叶轮的转向是否正确、有无摩擦或碰撞，振动是否在允许范围内。

若无异常现象，连续试运行2~3小时，检查轴承发热程度，当一切正常后，便可正式投入运行。

此外，由于锅炉引风机或高温通风机是按输送气体介质的温度（200℃或更高温度）来计算所需功率和选配电动机的，和常温下同容量的通风机相比功率小很多，对这类通风机的启动更要特别注意。

因为在通风机启动前，气体介质的温度很难达到要求的工作温度，有时甚至需要通风机在常温下启动后，才能生炉加热。

在这种情况下，对于离心式风机，除将风门全闭启动以外，还要注意电动机的超载情况。

如果通风机工作时的气体温度和通风机启动时的气体温度相差很大，是否能够直接启动，须按当时实际情况决定。

以避免电动机烧毁的危险。

在正常运行中，首先，主要是监视风机的电流，它是风机负荷及一些异常事故预报的标志，其次，要经常检查风机轴承的润滑油、冷却水是否畅通，轴瓦温度、轴承振动是否正常以及有无摩擦的声音等。

通风机厂家对轴承的温度有明确的规定。

滚动轴承的温升一般不允许超过40℃，滚动轴承的表面温度不允许超过70℃。

实践证明，滚动轴承正常工作时，无论是轴承温升或轴承表面温度，在常温下工作都不会很高。

如果轴承温升达到40℃或轴承表面温度达到70℃时，说明滚动轴承内部已经有了问题，应停机检查；

如继续运行，可能引起事故。

此外，在运行监视中，还应考虑到用温度计测量时，存在所测出的轴承表现温度比轴承内部的实际温度要低5~10℃的测量误差的影响。

风机运行中常见的故障及其产生原因和消除方法列于表2。

表2风机运行中常见的故障及其产生原因和消除方法

转速符合，压力过高，流量减小

1．气体成分改变，气体温度过低或气体含有固体杂质，使气体密度增大

2．出气管道或风门被烟灰或杂物堵塞

3．进气管道、风门或网罩被烟灰或杂物堵塞

4．出口管道破裂或法兰不严

5．叶轮入口间隙过大或叶片严重磨损

6．导流器装反

7．风机选择时，全压不足

1．提高气体温度，降低气体的密度

2．清除堵塞

3．清除堵塞

4．修补管道，紧固法兰

5．调整叶轮入口间隙或更换叶轮

6．重装导流器

7．改变风机转速，进行风机性能调节，不能调节时，需重选风机

转速符合，压力偏低，流量增大

1．气体温度过高，气体密度减小

2．进风管道破裂或法兰不严

1．降低气体温度

2．修补管道，紧固法兰

风机出力降低

1．管道系统性能曲线改变（如堵塞、泄漏等），风机工作点改变

2．风机制造质量不良，或风机严重磨损

3．风机转速降低

4．风机在不稳定区工作

1．调整管道系统性能曲线（减小阻力消除泄漏），改变风机工作点

2．检修风机

3．提高风机转速

4．调整风机工作区

密封圈磨损或损坏

1．密封圈与轴套不同心，在正常工作中磨损

2．机壳变形，使密封圈一侧磨损

3．密封进入硬质杂物，如金属、焊渣等

4．转子振动过大，其径向振幅之半大于密封径向间隙

1．调整密封圈与轴套同心

2．消除机壳变形

3．消除杂物，修整或更换密封圈

4．消除机组振动，修整或更换密封圈

轴承温度升高

1．润滑油质量不良、变质。

油量过少或过多，油内含有杂质

2．轴承箱盖、座连接螺栓紧力过大或过小

3．冷却水过少或中断

4．油箱内油面下降，低于最低油位

1．调整油量或更换润滑油

2．调整螺栓紧力

3．检查冷却水系统

4．立即加油，使油面升高

机壳过热

在阀门关闭的情况下，风机运转时间过长

停机，待冷却后再开风机

三、泵与风机的振动

　　泵与风机的振动现象是运行中常见的故障，严重时将危及泵与风机的安全运行，甚至会影响到整个机组的正常运行。

随着机组容量的日趋大型化，其振动问题亦变得尤为突出。

鉴于引起泵与风机振动原因的复杂性及易于察觉的特点，通常将泵与风机的振动分为机械原因引起的振动、流体流动引起的振动以及由原动机引起的振动三类，具体分析如下。

（一）机械原因引起的振动

　　1．转子质量不平衡引起的振动

　　在现场发现的泵与风机的振动原因中，属于转子质量不平衡的振动占多数，其特征是振幅不随机组负荷大小及吸水压头的高低而变化，而是与该泵与风机转速的高低有关，振动频率和转数一致。

造成转子质量不平衡的原因很多，例如运行中叶轮叶片的局部腐蚀或磨损；

叶片表面不均匀积灰或有附着物（如铁锈）；

翼型风机叶片局部磨穿进入飞灰；

轴与密封圈发生强烈的摩擦，产生局部高温使轴弯曲；

叶轮上的平衡块重量与位置不对，或位置移动，或检修后未找平衡等，均会产生剧烈振动。

为保证转子质量平衡，对高转速泵与风机必须分别进行静、动平衡试验。

　　2．转子中心不正引起的振动

　　如果泵与风机联轴器不同心，接合面不平行度达不到安装要求（机械加工精度差或安装不合要求），就会使联轴器间隙随轴旋转而忽大忽小，因而发生和质量不平衡一样的周期性强迫振动，其频率和转速成倍数关系，振幅随泵与风机轴与电动机轴的偏心距大小而变。

造成转子中心不正的主要原因是：

泵与风机安装或检修后找中心不正；

暖泵不充分造成温差使泵体变形，从而使中心不正；

设计或布置管路不合理，其管路本身重量或膨胀推力使轴心错位；

以及轴承架刚性不好或轴承磨损等。

　　3．转子的临界转速引起的振动

　　当转子的转速逐渐增加并接近泵与风机转子的固有振动频率时，泵与风机就会猛烈地振动起来，转速低于或高于这一转速时，就能平稳地工作。

通常把泵与风机发生这种振动时的转速称为临界转速nc，泵与风机的工作转速不能与临界转速相重合、相接近或成倍数，否则将发生共振现象而使泵与风机遭到破坏。

　　泵与风机的工作转速低于第一临界转速的轴称为刚性轴，高于第一临界转速的轴称为柔性轴，泵与风机的轴多采用刚性轴，以利于扩大调速范围；

但随着泵的尺寸的增加或为多级泵时，泵的工作转速则经常高于第一临界转速，一般是柔性轴。

4．油膜振荡引起的振动

滑动轴承里的润滑油膜在一定的条件下也能迫使转轴作自激振动，称为油膜振荡。

高速给水泵的滑动轴承，属于高速轻载轴承，这类轴承在运行中必然有一个偏心度，当轴颈在运转中失去稳定后，轴颈不仅围绕自己的中心高度旋转，而且轴颈中心本身还将绕一个平衡点涡动，涡动的方向与转子的旋转方向相同，轴颈中心的涡动频率约等于转子转速的一半，所以称为半速涡动。

如果在运行中半速涡动的频率恰好等于转子的临界转速，则半速涡动的振幅因共振而急剧增大。

这时转子除半速涡动外，还发生忽大忽小的频发性瞬时抖动，这种现象就是油膜振荡。

显然，柔性转子在运行时才可能产生油膜振荡。

消除的方法是使泵轴的临界转速大于工作转速的一半，现场中常常是改轴瓦，如选择适当的轴承长径比，合理的油楔和油膜刚度以及降低润滑油粘度等。

5．动、静部件之间的摩擦引起振动

若由热应力而造成泵体变形过大或泵轴弯曲，及其它原因使转动部分与静止部分接触发生摩擦，则摩擦力作用方向与轴旋转方向相反，对转轴有阻碍作用，有时使轴剧烈偏转而产生振动。

这种振动是自激振动与转速无关，其频率等于转子的临界速度。

6．基础不良或地脚螺栓松动

基础下沉，基础或机座（泵座）的刚度不够或安装不牢固等均会引起振动。

例如泵与风机基础混凝土底座打得不够坚实，其地脚螺栓安装不牢固，则其基础的固有频率与某些不平衡激振力频率相重合时，就有可能产生共振。

解决的方法是加固基础，紧固地脚螺栓。

7．平衡盘设计不良引起的振动

多级离心泵的平衡盘设计不良亦会引起泵组的振动。

例如平衡盘本身的稳定性差，当工况变动后，平衡盘失去稳定，会产生左右较大的窜动，造成泵轴有规则的振动，同时动盘与静盘产生碰磨。

增加平衡盘稳定性的方法有：

调整轴向间隙和径向间隙的数值；

在平衡座上增开方形螺纹槽稳定平衡盘前水室的压强；

调整平衡盘内外径的尺寸等。

（二）流体流动引起的振动

1.水力振动

水力振动主要是由于泵内或管路系统中流体流动不正常而引起的，它即与泵及管路系统的设计、制造优劣有关，也与运行工况有关，且主要因水力冲击和水泵汽蚀引起。

其中，水泵汽蚀产生的原因及其防止措施已在第二章中阐述，现以给水泵为例，仅讨论因水力冲击而引起的水泵振动，

由于给水泵叶片涡流脱离的尾迹要持续一段很长的距离，在动静部分产生干涉现象，当给水由叶轮叶片外端经过导叶和蜗舌时，就要产生水力冲击，形成有一定频率的周期性压强脉动，它传给泵体、管路和基础，引起振动和噪音。

若各级动叶和导叶组装位置均在同一方向，则各级叶轮叶片通过导叶头部时的水力冲击将叠加起来，引起振动。

这种振动的频率为：

f=zn/60（Hz）

式中z——叶片数；

n——转速，r/min。

如果这个频率与泵本身或管路的固有频率相重合，将产生共振，问题就更严重。

防止措施是：

适当增加叶轮直径与导叶或泵壳与舌之间的距离，或者变更流道的型线，以缓和冲击和减小振幅；

组装时将各级的动叶出口边相对于导叶头部按一定节距错开，不要互相重叠，以免水力冲击的叠加并减小压强的脉动。

2．旋转脱流引起振动

图1叶片的正常工况

和脱流工况

泵与风机进入不稳定工况区运行，其叶片上将产生旋转脱流，可能使叶片发生共振，造成叶片疲劳断裂。

现以轴流式风机为例说明旋转脱流及其引起的振动。

当风机处于正常工况运行时，冲角等于零或小于临界冲角，而绕翼型的气流保持其流线形状，如图1（a）所示。

当气流与叶片进口形成正冲角时，随着冲角的增大，在叶片后缘点附近产生涡流，而且气流开始从上表面分离。

当冲角超过某一临界值时，气流在叶片背部的流动遭到破坏，升力减小，阻力却急剧增加，如图1（b）所示。

这种现象称为“脱流”或“失速”。

如果脱流现象发生在风机的叶道内，则脱流将对叶道造成阻塞，使叶道内的阻力增大，同时风压也随之而迅速降低。

风机的叶片由于加工及安装等原因不可能有完全相同的形状和安装角，同时流体的来流流向也不会完全均匀。

因此，当运行工况变化而使流动方向发生偏离时，在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。

随着流量的减小，如果某一叶片进口处的冲角达到临界值时，就首先在该叶片上发生脱流，而不会所有叶片都同时发生脱流。

图2动叶中旋转

脱流的形成

在图2中，假设在叶道2首先由于脱流而出现气流阻塞现象，叶道受阻塞后，通过的流量减少，在该叶道前形成低速停滞区，于是原来进入叶道2的气流只能分流进入叶道1和叶道3。

这两股分流来的气流又与原来进入叶道1和叶道3的气流汇合，从而改变了原来进入叶道1和叶道3的气流方向，使流入叶道1的气流冲角减小，而流入叶道3的冲角增大。

因此，分流的结果将使叶道1下部叶片的绕流情况有所改善，脱流的可能性减小，甚至消失；

而叶道3下部叶片却因冲角增大而促使其发生脱流。

叶道3内发生脱流后又形成阻塞，使叶道3前的气流发生分流，其结果又促使叶道4内发生脱流和阻塞。

这种现象继续进行下去，使脱流现象所造成的阻塞区沿着与叶轮旋转相反的方向移动。

实验表明，脱流传播的相对速度远小于叶轮本身旋转角速度。

因此，在绝对运动中，可以观察到脱流区以（-）的速度旋转，方向与叶轮转向相同，此种现象称之为“旋转脱流”或“旋转失速”。

风机进入不稳定工况区运行时，叶轮内将产生一个到数个旋转脱流区，叶片依次经过脱流区要受到交变应力的作用，这种交变应力会使叶片产生疲劳。

叶片每经过一次脱流区将受到一次激振力的作用，此激振力的作用频率与旋转脱流的转速及脱流区的数目成正比。

如果这一激振力的作用频率与叶片的固有频率成整数倍关系，或者等于、或接近于叶片的固有频率时，叶片将发生共振。

此时，叶片的动应力显著增加，甚至可达数十倍以上，使叶片产生断裂。

一旦有一个叶片疲劳断裂，就有可能将全部叶片打断。

因此，应尽量避免泵与风机在不稳定工况区运行。

3．喘振

若具有驼峰型性能曲线的泵与风机在不稳定区域内运行，且管路系统中的容量又很大时，则泵与风机的流量、能头和轴功率会在瞬间内发生很大的周期性波动，引起剧烈的振动和噪声，这种现象称为“喘振”或“飞动”现象。

现以风机为例，说明喘振产生的原因。

当风机在如图3所示的大容量管路系统中运行，且工况点落在如图4所示的全压性能曲线最高点（K点）左侧的区域时，风机将出现不稳定运行，具体分析如下。

风机启动后，运行工况可通过调节其出口管路上的阀门F（图3）的开度来实现。

若管路系统所需流量为qVA，由于qVA大于不稳定工作区域的临界流量qVK，则适当调节阀门F的开度，可使风机与管路系统处于稳定的能量供求平衡状态，此时，相应的运行工况点为A。

若管路系统所需流量为qVM＜qVK，理论上，可进一步减小阀门F的开度，使管路系统性能曲线变陡，从而使风机与管路系统在运行工况点M处重新达到能量供求平衡状态。

但实际上，由于qVM＜qVK，风机不可能在M点稳定运行。

当阀门F的开度在瞬间减小到所需求的开度后，管路系统阻力瞬间增大，为克服瞬间增大的管路系统阻力，致使风机的输出流量逐渐减少，而其所提供的全压逐渐增大，即运行工况点由A点沿全压性能曲线逐渐向左上方移动至K点；

在这一渐变的过程中，风机的输出流量始终大于管路系统实际所需求的流量qVM，富裕的流量致使气体在大容量管路系统中不断积聚，产生压缩效应，导致积聚在管路系统中的气体压强不断升高；

当运行工况点移至K点时，管路系统中所积聚

图4喘振现象

的气体压强已升高到远大于风机所产生的全压，此时，风机在瞬间完全停止向管路系统输送气体，在很大的逆向压强差的作用下，积聚在管路系统中的气体迅即倒流至风机入口而出现较大的负流量，即运行工况点由K点迅速跳到第二象限内的C点；

由于倒流和阀门F处的出流，产生膨胀效应，导致积聚在管路系统中的气体压强迅速下降，逆向压强差也迅速下降，又由于流体具有惯性，因此，负的输出流量将逐渐减少，相应的全压也逐渐减小，即运行工况点由C点沿全压性能曲线逐渐向右下方移动至D点；

在这一渐变的过程中，由于风机所提供的全压衰减速度远小于积聚在管路系统中气体压强的衰减速度，当运行工况点移至D点时，管路系统已处于真空状态，而风机所产生的全压仍然较大；

于是，在较大的风机全压的作用下，风机在瞬间向管路系统输送气体，出现较大的流量，即运行工况点由D点迅速跳至E点；

若管路系统所需流量仍为qVM，则此时风机所提供的全压仍不能克服较大的管路系统阻力，因此，风机的运行工况点将由E点滑向K点；

此后，风机的运行将会周而复始地按E、K、C、D、E各点重复循环，而其运行工况点却始终落不到M