给水泵振动原因分析及对策论文_韩文建

给水泵振动原因分析及对策论文_韩文建

(通辽发电总厂霍林河项目部 内蒙古通辽 028000)

摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的进步。电站用各种泵类机组在设计制造、安装检修、运行和管网几个方面都有可能引起轴承的振动。介绍了泵组在设计和制造中通常能引起振动的原因。以某电厂给水泵轴承振动为课题,详细介绍了振动的现象、测量过程,分析结果及解决方案。通过测量结果中工频分量的比例,判断出振动引起振动的原因为不平衡引起的激振。配重处理后的测量结果显示振动值在正常范围内。由于重新起机后出现了远传信号过大问题,对DCS获得的测量数据趋势进行了分析。通过与其它振动测量结果的比较,提出了高频谐波振动的影响因素。介绍了谐波的概念,提出谐波处理方法,并对有源滤波和无源滤波的优缺点进行比较,建议在今后的设计中考虑这一因素,尽量避免因此带来的伤害。

关键词:给水泵;振动原因分析;对策

引言

锅炉给水泵是锅炉安全稳定运行的基础,由于设备老化和检修安装技术水平等原因。造成在试运行时,会出现各种常见的缺陷,其中轴承振动偏大是工作中的一个难点,针对给水泵振动这个问题,通过联轴器中心调整、轴承检查间隙调整、转子扬度调整等3个事例实践总结分析出3种切实可行的解决方案。

1水力振动

1.1水力冲击式振动

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振动,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。针对这类由于水力原因产生的振动问题,可以从四个方面进行预防,首先可以改善叶轮外端与导叶入口的距离,为防止振动的出现将距离增大是比较有效方法。其次是在进行安装时,在确定给水泵首级叶轮的的位置后,按照有效的间隔距离将其他各级叶轮叶片进行交错分布,同时将叶片的位置进行交错分布,从而防止在遭受比较大的水力冲击时造成的损失。另外预防措施就是可以适当调整泵管道的形状和路线等因素,降低冲击和振幅。其次还可以将泵的安装高度和前置泵的安装位置等进行科学测量确定有效位置。

1.2压力脉动式振动

在给水泵运行中,每个设备都有最小流量限值,如果在运行中低于最小限值就会摩擦生热,水会汽化,在叶轮的进出口会产生回流,从而形成局部涡流区等现象,压力脉冲现象会影响泵压力,从而造成水流量忽大忽小。这对这一原因首先可以采用调整叶片出口角的方法,减小角度从而改变泵的性能曲线。其次在设计管路时避免有较大波动,科学计算管路的倾斜度,在安装节流装置时应当在靠近出口的位置可以有效避免管路出现向上倾斜的问题。其次还可以安装再循坏等相关装置,这一方法可以有效避免在运行中流量值低于限值的状况。另外还可以安装液力耦合装置从而根据流量的变化合理设置转速。

1.3汽浊引起的振动

当泵内的流量比较大时,经过泵口的不能有效出水,从而形成产生汽化现象,当汽水混流会产生振动和噪音。针对这一原因可以采取的措施有,第一降低给水泵运行中符合变化幅度,这一方法可以在出现汽浊现象时及时对流量和转速机进行调整。第二可以采取缩短泵入水管路的方法减少水流动中产生的阻力。第三可以选择增加水箱与给水泵标高的方法,不仅保证泵入口压差在合理范围内,而且还能降低水泵符合急剧变化的问题,从而保证除氧器水箱中有足够的容量。

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2机械振动

2.1中心不正原因造成的振动

中心不正是指泵轴与电机轴的中心线不在同一条直线上,经常出现的比如联轴器圆周偏差问题或者端面平行度超标问题等。针对产生的原因采取相应的应对措施。首先在给水泵安装以后由于没有进行及时检查,造成中心误差比较大,如果在机械中瓢偏度、对轮晃度没有达到标准这一情况下需要使用百分表找中心,切不可使用塞尺。如果给水泵中需要加装填料可以选择调料空隙时间找中心。在找到中心以后需要进行检查以降低人为失误。第二如果暖泵使用不当会中造成转子膨胀从而产生振动,泵组织在启动前由于热膨胀问题也会造成中心位置的改变,所以这要求在避免暖泵出现变形,同时在找中心时应当是将热膨胀因素卡西率在内。其次水泵进出口的应力也会造成中信位置的变化,可以通过重新焊接的形式降低应力。针对轴承和支吊架造成中心位置变化的问题可以采取提高润滑油质量或者跟换轴承的方法进行改善。而针对联轴器的问题,更换新的齿轮即可解决。

2.2动静部件摩擦而引起的振动

轴瓦乌金、轴间隙过大、部件脱落或者轴与密封圈摩擦产生的高温问题都会导致轴变曲等问题的出现,从而形成部件之间的动静摩擦,产生振动问题,而动静之间的摩擦也会反作用与转子使转子产生强烈振动。针对这一问题采用的方法合理掌控动静部件之间的距离,利用扩大动静间隙的方法降低摩擦。还可以定期进行检查,拧紧转子背冒防止松动。其次还要定期检查轴瓦是否出现松动问题,并及时进行调整。

2.3回转部件不平衡引起的振动

回转部件不平衡是引起振动的重要原因,而振幅的大小与转速有重要联系。而造成不平衡问题出现的原因也是非常多的,通过分析主要原因有新更换的叶轮质量不平衡,转子中心不正等原因造成的,可以采取安装水泵后的调整转子中的方法,安装暖泵时应当选择合理的安装方法,可以避免由于泵体膨胀产生的动静摩擦。另外在更换转子以后需要进行平衡试验,以保证质量合格。

2.4谐波处理

抑制谐波,主要有以下两方面的措施。①减少谐波源产生的谐波含量。这种措施一般在工程设计中予以考虑,最有效的办法是增加整流装置的脉波数,常用于大型整流装置中。②在谐波源附近安装滤波器就近吸收谐波电流,由交流电抗器和电容器组成的无源滤波器国内外已大量应用到工程实际中。滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制(或衰减)无用频率信号的电子电路或装置。在工程上,常用它来进行信号处理,数据传送或抑制干扰等。无源滤波器利用电路的谐振原理,即当发生对某次谐波的谐振时,装置对该次谐波形成低阻通路,而达到滤波的目的。在结构上它是由电力电容器、电抗器和电阻经适当组合而成,运行中与谐波源并联,除起滤波外还兼顾无功补偿的需要。无源滤波器结构简单,造价低,运行费用也低,在吸收高次谐波方面效果明显。但由于其结构原理上的原因,在应用中也存在着一些难以克服的缺点:①抑制较低次谐波的单调谐滤波器只对调谐点的谐波效果明显,而对偏离调谐点的谐波无明显效果,而实际工程设计时考虑设计投资又不可能靠增加滤波器的方法解决。②当系统中谐波电流增大时,无源滤波器可能过载,甚至损坏设备。而且滤波效果随系统运行情况而变化,当系统阻抗和频率波动时,滤波效果变差。③当系统阻抗和频率变化时,可能与系统发生并联谐振,使装置无法运行,甚至使整个滤波系统无法正常运行。

结语

通过对运行设备的振动频谱检测,能够准确快速地了解转动设备的运转情况,及时准确地分析问题类型并给出解决方案。以某电厂给水泵振动为例,阐述了给水泵振动故障其频谱特征,分析给水泵的振动原因以及改造过程,给出一些防止振动的措施,希望可以为给水泵的振动分析提供一些参考。

参考文献

[1]赵海燕,毛靓华.泵振动检测方法和测量仪器的选择[J].泵,2013(03):49-52.

[2]离心泵设计基础[M].机械工业出版社,1974.

[3]王中升,等.油泵振动原因分析及解决措施[J].水泵技术,2011(3):46-48.

[4]胡铭,等.有源滤波技术及其应用[J].电力系统自动化.

论文作者:韩文建

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/24

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