摘要：离心泵作为电厂系统供水的主要设备应用是很广泛的，在国民经济的许多部门要用到它。在给水系统中几乎是不可缺少的一种设备，如若把水管网当作人身的血管系统，那么离心泵就是压送血液的心脏。由于离心泵是一种重要的设备，而且它的运转要消耗大量的动力！为了合理，经济的选择和使用水泵，以保证电厂供水，就必须对离心泵的工作原理和基本性能等方面有所了解。无论是锅炉还是汽轮机都需要在各种泵的作用下才能正常运转，这就需要我们在做泵类安装工作时格外的小心谨慎，做每一步工作时都要严格按照安规与施工措施来进行施工。这样才能更好的完成电厂系统里的泵类的安装工作。
关键词：离心泵 安装工作 气蚀 施工工艺 维护
1.离心泵的工作原理
离心泵的工作原理是：离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水行成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。在此值得一提的是：离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则将造成泵体发热，震动，出水量减少，对水泵造成损坏（简称“气蚀”）造成设备事故！
管道离心泵安装技术关键确定水泵安装高度(即吸程)。这个高度是指水源水面到水泵叶轮中心线垂直距离，它与允许吸上真空高度不能混为一谈，水泵产品说明书或铭牌上标示允许吸上真空高度是指水泵进水口断面上真空值，是1标准大气压下、水温20摄氏度情况下，进行试验而测定。它并没有考虑吸水管道配套以后水流状况。而水泵安装高度应该是允许吸上真空高度扣吸水管道损失扬程以后，所剩下那部分数值，它要克服实际形吸水高度。水泵安装高度不能超过计算值，否则，水泵将会抽不上水来。另外，影响计算值大小是吸水管道阻力损失扬程，，宜采用最短管路布置，并尽量少装弯头等配件，也可考虑适当配大一些口径水管，以减管内流速。
2.离心泵容易出现的问题
2.1离心泵发生汽蚀的原因
认清汽蚀原因,采取有效防范或妥善解决措施是十分必要的。
汽蚀原因分析
定性分析水泵吸入口处的水因汽化成汽泡,这些汽泡在水泵排出口之前被高压挤碎(水的质点在叶轮流道上运动时,是不断增大能量的,汽泡被挤碎的位置也是唯一的),由于汽泡的占空突然“消失”,引起了水质点的强烈冲击,造成对泵叶轮的汽蚀破坏,同时使泵出水压力波动,严重时产生失压。
水泵吸入口处水的汽化条件是:其压力突然低于该处水温对应的饱和蒸汽压力。一个正在稳定运行的供热系统,压力、水温、流量稳定,在遇到下列情况(之一)时,就会使水泵入口处的水压降低。
(1)供入除氧器的蒸汽压突然降低；
(2)供入除氧器的蒸汽温度突然降低；
(3)大量地向除氧器中补充较低温度的凉水；
(4)泵出口以外直至循环回除氧器管网中管路阻力突然大幅度减小；
(5)泵出口以外直至循环回除氧器管网中突然有大量的泄漏。一旦因上述情况使泵入口处压力降至低于饱和蒸汽压,就会产生汽蚀。
另外还有除氧器安装高度与除氧器内部压力变化，补水领的变化及泵出口流量变化等引起的汽蚀。
2.2离心泵不上水的主要原因
离心式水泵以其结构简单、使用维修方便、效率较高而成为农业上应用最广泛一种水泵，但也因提不上水而令人倍感烦恼。现就提不上水这一故意障原因加以分析。
2.2.1进水管和泵体内有空气
（1）有些用户水泵启动前未灌满足够水；看上去灌水已从放气孔溢出，但未转动泵轴交空气完全排出，致使少许空气还残留进水管或泵体中。
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（2）与水泵接触进水管水平段逆水流方向应用0.5%以上下降坡度，连接水泵进口一端为最高，不要完全水平。向上翘起，进水管内会存留空气，降低了水管和水泵中真空度，影响吸水。
（3）水泵填料因长期使用已经磨损或填料压过松，造成大量水从填料与泵轴轴套间隙中喷出，其结果是外部空气就从这些间隙进入水泵内部，影响了提水。
（4）进水管因长期潜水下，管壁腐蚀出现孔洞，水泵工作后水面不断下降，当这些孔洞露出水面后，空气就从孔洞进入了进水管。
（5）进水管弯管处出现裂痕，进水管与水泵连接处出现微小间隙，都有可能使空气进入进水管。
2.2.2水泵转速过低
（1）人为因素：有相当一部分用户因原配电动机损坏，就随意配上另一台电动机带动，结果造成了流量少、扬程低抽不上水后果。
（2）传动带磨损：有许多大型离水泵采用带传,因长期使用,传动带磨损而松也,出现打滑现象，降低了水泵转速。
（3）安装不当：两带轮中心距太小或两轴不太平行，传动带紧边安装到上面，致使包角太小，两带轮直径计算差错以及联轴传动水泵两轴偏心距较大等，均会造成水泵转速变化。
（4）水泵本身机械故障：叶轮与泵轴紧固螺母松脱或泵轴变形弯曲，造成叶轮多移，直接与泵体摩擦，或轴承损坏，都有可能降低水泵转速。
（5）动力机维修不录：电动机因绕组烧毁，而失磁，维修中绕组匝数、线径、接线方法改变，或维修中故障未彻底排除因素也会使水泵转速改变。
2.3延长离心泵使用寿命的一般办法
1、离心泵的选择及安装
离心泵应该按照所输送的液体进行选择，并校核需要的性能，分析抽吸，排出条件，是间歇运行还是连续运行等。离心泵通常应在或接近制造厂家设计规定的压力和流量条件下运行。泵安装时应进行以下复查：
①基础的尺寸，位置，标高应符合设计要求，地脚螺栓必须恰当和正确地固定在混凝土地基中，机器不应有缺件，损坏或锈蚀等情况；
②根据泵所输送介质的特性，必要时应该核对主要零件，轴密封件和垫片的材质；
③泵的找平，找正工作应符合设备技术文件的规定，若无规定时，应符合现行国家标准《机械设备安装工程施工及验收通用规范》的规定；
④所有与泵体连接的管道，管件的安装以及润滑油管道的清洗要求应符合相关国家标准的规定。
3.大型离心泵产生的泵轴与密封环损坏的问题
针对供水泵站使用的大型离心泵出现的泵轴和密封环损坏以及电机窜轴等问题，理论分析是由于单蜗室泵在偏离设计工况下运行形成径向力所致，故建议实际运行时应使泵在设计工况下运行，并且在制造大型离心泵时可采用双蜗室结构以尽可能消除径向力，以使泵运行平稳。
3.1离心泵泵轴与密封环损坏的原因
国产的大型双吸离心泵几乎都是单蜗室泵，即采用螺旋形压水室。单蜗室泵在偏离设计工况运行时，水力上会产生与泵轴垂直方向的径向力。特别是大型泵在启动(零流量)时，将产生很大的径向推力作用于叶轮上，造成过度增加轴的挠度，这能引起密封环的快速磨损，或者对于使用粘性材料的密封环将发生咬合粘接，造成事故。挠度过大会造成泵轴与电机轴偏心，使电机窜轴。同时，径向力对于转动轴是一个交变载荷，在轴承跨度较大的双吸泵内，由于金属材料的疲劳，常常发生泵轴的损坏。根据以上分析可知，目前大型离心泵所发生泵轴和密封环损坏的原因，是单蜗室泵在偏离设计工况或零流量下运行时形成的径向力所致。
3.2离心泵泵轴与密封环损坏的解决办法
①大型单蜗室泵在启动时会形成较大的径向力，它可造成密封环磨损或粘接以及电机窜轴等问题，这一点是不容忽视的，应尽量避免频繁启动和偏离设计工况运行，以防形成过大的径向力。
②设计大型离心泵时，可采用结构对称的双蜗室压水室，能基本平衡径向力，消除因轴产生挠度而引起的问题，扩大泵的运行范围，提高容积效率。
参考文献
[1]火电施工质量检验及评定标准（汽轮机篇）（1998年版）.
论文作者:张英涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：水泵论文; 离心泵论文; 叶轮论文; 高度论文; 工况论文; 压力论文; 进水管论文; 《电力设备》2017年第13期论文;