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摘要：给水泵是火力发电厂重要的辅机设备，它的可靠运行对机组的稳定有着至关重要的意义。影响给水泵安全运行的因素较多，但给水泵的震动问题一直是人们关注的重点和难点，给水泵长周期性的震动问题，因其较为少见、破坏性小，常常被人所忽视。因此，有必要对给水泵震动的原因及处理工艺进行分析和研究。
关键词：给水泵；震动原因；处理工艺
1给水泵震动产生的原因分析
震动是转动机械在运行过程中时常出现的问题。如果只是一些较小的震动，对运行稳定性影响较小，适当加以处理即可。如果是一些较大的震动，不及时处理很有可能会影响整个机组的正常运行。给水泵是火电厂较为核心的设备，对其震动问题的处理，一直都是火电厂十分关注的问题。随着当前火电厂电力生产工作的增加，大容量、高参数机组快速发展，给水泵震动问题的解决显得尤为重要。通过对火电厂给水泵的实际运行情况进行分析发现，火电厂给水泵的震动具有多种特征，它既具有谐波、次谐波、高倍频等频率特征的震动，同时还具有与频率无关的震动。从震动方向上来看，它也具有多种特征，既有水平震动、垂直震动，还有径向震动、轴向震动等。当震动产生时，最为直观的表现是轴心轨迹发生变化。给水泵会发生震动故障，震动故障有等级区分，根据震动的频率，给水泵分为低频震动、工频震动、二倍频震动以及多倍频率震动。以下我们针对给水泵震动产生的原因进行了分析，如下：
1.1水力冲击式震动
在给水泵运行中当叶轮叶片的外端有水经过时会形成比较大的水利冲击，并且水利冲击产生的力量大小与给水泵中叶轮的尺寸和叶片的转动速度有重要关系。当水力脉冲传输到管路系统中时会产生噪音，同时也会产生一定的震动，如果水力脉冲的力量和频率与管道或者自身的频率接近，那么就会产生激烈的共振，从而给设备带来一定伤害。
1.2转子失衡和转子不对中
1.2.1 转子失衡
转子失衡导致的震动是较为常见的。以临界转速值为中心，具体表现为：在临界转速以下，振幅随着转速的增加而增加，临界转速以上，转速增加时振幅趋向于一个较小的稳定值。当接近临界转速值时，振幅随之达到最大峰值。出现震动的根本原因在于给水泵转子各个横截面的质心连线与各个截面的连线不重合，导致给水泵转子运行时，各个截面离心力之间连线后，形成了一个空间连续力系。如此一来，在高速旋转的过程中，质量偏心所造成的离心力会被放大，导致出现较大的震动。在这个空间中，所有转子截面的离心力系以及转子的扰度曲线都是旋转的。二者的速度趋同，那么必然会导致转子工频震动。除此之外，给水泵在高压作业下，容易出现叶轮叶片腐蚀、摩擦较大导致轴弯曲等，都会导致转子的工频震动。
1.2.2 转子中心不对中
转子中心不对中也是直接导致给水泵震动的重要原因。当出现此种情况时，轴承油膜压力会出现反向变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在一般情况下，转子轴向震动或者径向震动出现的较大频率为1倍频和2倍频。而且，这种变化还会随着连轴器的偏转、轴承损坏等情况导致的偏心距大小变化而变化。影响因素涉及多个方面，过程也较为复杂。通过对转子中心不对中现象进行深入分析发现，其主要原因在于制造误差、安装误差，或者是运行条件较差等。对于制造误差和安装误差，人们需要在给水泵选购、制造、安装的过程中严加把控。运行条件差的表现是多方面的，主要为受热不均、部件的热膨胀和扭曲、磨损和挠性的影响等。无论是何种原因导致的转子中心不对中，最终的表现都是联轴器产生附加弯矩。因此，在工作开展中，人们应当关注联轴器的运行情况，选择质量较好、稳定性较高的联轴器。
1.3流体流动异常
给水泵的工作原理是将原动机的机械能转化为被输送流体机械能，从而产生动力，完成工作运转。因此，在运作过程中，其很容易出现流体流动异常的情况，从而导致给水泵震动。出现流体流动异常的原因是多方面的，一般来说，给水泵管路系统的设计、制造质量对流体流动影响较大，给水泵的运行情况也会影响流体流动。对于火电厂常规使用的给水泵来说，导致流体流动异常主要原因在于水力冲击和汽蚀。在汽蚀的过程中，其内部会因为反复冲击、凝结而产生较大的脉动力。当这种脉动力与其余的震动产生反应时，就会形成更强的震动，而震动又会在共同作用下产生更强的汽蚀。
2给水泵震动处理工艺
2.1确保转子部件质量平衡
首先在材料采购上，要确保材料的规格是满足要求的，在进行安装之前，要进行调试，进行动、静平衡测试，利用科学的检测方法，检查转子是否出现由于制作工艺不符合工作要求的情况，要严格查看转子中心部位的位置，检查是否平衡。在检测过程中，为了有效预防转子不对中情况的发生，在给水泵一开始的调试过程中，有效定位旋转中心。为了防止转子在后期的工作状态中，由于不当操作导致出现转子部件的故障，在工作开展之前，要进行充分的暖泵，以免由于受热不均匀，而致使转子出现变形，中心出现偏离。同时要合理设计管路，原则上要尽量减轻管路自身的质量，以防止质量太大，出现压损，减小管路的膨胀推力。
2.2水力震动控制
人们通常可以已按照水流声音的变化来判断是否出现水力震动。要想有效防止此类问题的发生，人们可以适当增加叶轮与导叶或者泵壳与蜗舌之间的距离。同时，人们可以根据需要变更流道的线型，从根本上降低冲击力。在安装的过程中，人们应当多关注距离问题，降低摩擦和冲击力。汽蚀是给水泵运行过程中时常出现的问题，人们可以采用双吸式、双重翼叶轮等作为首级叶轮，还可以通过对管路的有效处理，降低管路的阻力。根据实际需求，人们可以合理选择泵的安装高度，在保障给水泵安全运行的同时，降低给水泵的震动。
2.3保障动静部件运行正常
动静部件在其运行中出现异常，主要是因为其摩擦力过大所导致，还可通过加大动静部件的间隔，减小设备部件之间的摩擦力。除了减小摩擦力的影响之外，还需要避免不正当的操作所引起的泵体变形，在机器操作中，用科学技术方法进行合理操作，要尽量避免因为外界杂质影响水泵运行，加强水泵运行的观察情况，要及时根据其运行情况，调整轴颈的中心位置。
2.4加强技术监控
每天进行给水泵参数巡检，做好趋势分析，有劣化趋势时马上进行处理。给水泵运行中尤其震动现象不容忽视，给水泵长期震动运行，会造成整个给水泵组部件疲劳损坏，威胁整个机组的安全运行。当出现震动时，马上进行原因分析及处理，需要对固定底座螺栓进行检查，另外对轴承座紧固部件进行排查，这两项都处于正常时，然而震动故障仍然存在，那么就要更深入的分析。
3结论
总之，当前，我国火电厂电力生产压力加大，处理好给水泵的震动问题已经成为重要工作之一。影响给水泵震动的原因是多方面的，人们在给水泵运行的过程中要多加观察，分析震动原因。在此基础上，人们可以根据理论知识或实践探究结果，对问题的根源进行检测和诊断，然后采取正确的方式进行处理，将给水泵震动的发生概率降到最低。
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论文作者:林涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/29
标签：转子论文; 给水泵论文; 火电厂论文; 原因论文; 管路论文; 部件论文; 叶轮论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;