泵與風(fēng)機運行注意問題

1、泵與風(fēng)機運行中的幾個問題 泵與風(fēng)機的運行狀況對電廠的安全、經(jīng)濟運行十分重要。目前泵與風(fēng)機在運行中還存在不少問題，如運行效率偏低、振動、磨損等問題。近幾年來，低效產(chǎn)品已逐步被較高效率的新產(chǎn)品所取代，并隨著各種新型、高效調(diào)節(jié)裝置的使用，運行效率已得到了大大改善。現(xiàn)僅就啟動、運行、故障分析，特別是振動、磨損等方面的問題討論如下： 一、泵的啟動、運行及故障分析 （一）泵的啟動 水泵啟動前應(yīng)先進行充水、暖泵、及啟動前的檢查等準(zhǔn)備工作，然后才能啟動。 1、充水 水泵在啟動前，泵殼和吸水管內(nèi)必須先充滿水，這是因為在有空氣存在的情況下，泵吸入口不能形成和保持足夠的真空。 例如，為了在循環(huán)水泵的泵殼和吸水管內(nèi)形

2、成真空，在中央水泵房一般要附設(shè)專門用來抽空氣的電動真空泵。靠近汽輪機房就地安裝的循環(huán)水泵除裝有一臺電動真空泵外，還設(shè)有射汽抽氣器或射水抽氣器；而與大型火力發(fā)電廠的循環(huán)水泵配套的真空泵則常采用液環(huán)泵，亦稱水環(huán)式真空泵，以便將泵內(nèi)的空氣抽出，形成真空使水泵充水。 對于高壓鍋爐給水泵，在其吸入口管的最高點或前置泵連接管的最高點，均設(shè)有能自動排除空氣和氣體的裝置，以便在啟動之前（經(jīng)過檢修或長期停運后）逐步向給水泵充水，排出泵內(nèi)的空氣。2、暖泵隨著機組容量的增加，鍋爐給水泵啟動前暖泵已成為最重要的啟動程序之一。這是因為：一方面，處于冷態(tài)下的給水泵，其內(nèi)部存水及泵本身的溫度等級都很低；另一方面，對于處于熱

3、態(tài)下的給水泵，無論其采用什么型式的軸端密封，均會有一些低溫冷卻水漏入泵內(nèi)，若此時其出水閥密封性較差，特別是其逆止閥漏水，也會使一些低溫水流入泵內(nèi)。不同溫度的水在泵內(nèi)形成分層，上層為熱水而下層為冷水，使泵受熱不均，造成泵體上下溫差。如果啟動前暖泵不充分，啟動后，給水泵將受到高溫水的直接熱沖擊，造成熱脹不均，加劇泵體的上下溫差，使泵體產(chǎn)生拱背變形、漏水、泵內(nèi)動靜部分磨損甚至抱軸等事故。因此，鍋爐給水泵無論是在冷態(tài)或熱態(tài)下啟動，在啟動前都必須進行暖泵。暖泵方式分為正暖（低壓暖泵）和倒暖（高壓暖泵）兩種形式，現(xiàn)以雙殼體泵為例簡述如下： 所謂正暖，是指暖泵用水取自水溫較低的除氧器，暖泵水從給水泵的進口流

4、入泵內(nèi)，流過末級之后又經(jīng)過內(nèi)外殼體間的隔層流出。正暖方式的缺點：一是它不利于縮小泵殼體上、下部的溫差，特別是在高壓側(cè)下部容易形成不流通的死區(qū)，不易使泵殼體受熱均勻；二是不經(jīng)濟，當(dāng)泵處于熱備用時，暖泵水不斷地排向地溝，造成浪費。 所謂倒暖，是指暖泵用水取自水溫較高的壓力母管，引進給水泵內(nèi)外殼體間的夾層，再從給水泵的末級流向首級，最后由泵的進口流回除氧器。給水泵處于熱備用狀態(tài)時，常采用倒暖方式。其優(yōu)點是：暖泵水可以回收，避免了浪費；水泵殼體受熱均勻，消除了高壓側(cè)下部不流通的死角區(qū)，縮小了泵殼體上下部的溫差。 應(yīng)該指出，暖泵方式及要求與整個泵組的結(jié)構(gòu)型式有很大關(guān)系，各制造廠均有明確的規(guī)定和要求。暖泵

5、時，應(yīng)按照具體的暖泵規(guī)定進行；暖泵結(jié)束時，應(yīng)注意泵的吸入口水溫與泵體上任一測點溫度的最大溫差是否在允許的范圍內(nèi)。 3、啟動前的檢查 泵（一般由電動機驅(qū)動）啟動前要進行全面的檢查。首先，應(yīng)檢查泵及其配套的電氣設(shè)備的檢查工作是否完全結(jié)束。其次，要檢查泵的轉(zhuǎn)動部件是否完好，軸端密封、油環(huán)位置是否正確，軸承潤滑油量是否充足，盤根是否合適，軸承冷卻水是否暢通；給水泵潤滑系統(tǒng)及其輔助設(shè)備是否符合啟動條件，軸向位移指示器（機械式的或電子式的）是否符合要求，自動、手動再循環(huán)閥門是否開啟，有條件時，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，檢查泵體內(nèi)部有無摩擦。此外，還應(yīng)檢查入口閥門是否開啟等等。最后送上電源。 4、啟動 啟動可分為水泵大修

6、后啟動和正常啟動兩種。現(xiàn)以水泵大修后啟動為例介紹如下： 水泵啟動升速過程中應(yīng)注意所有測壓表、電流表等表計的讀數(shù)，及電流表返回的時間和空負荷時電流表的讀數(shù)，做好記錄以備查考。檢查水泵內(nèi)部是否有不正常的聲音或振動，盤根情況、軸向位移指示是否正常和符合規(guī)定等，然后停泵，注意惰走時間，核對是否和前一次大修后惰走時間一樣，并做好記錄以便查核分析。待該泵靜止后，再次啟動，一切正常后，開啟出口閥門（離心泵），直到滿足外界所需的流量和壓強為止。水泵正常啟動時，不做停泵和第二次啟動。 對于強制潤滑的給水泵，啟動前，必須先啟動油泵向各軸承供油。油系統(tǒng)運行十分鐘之后再啟動給水泵，以便排除油系統(tǒng)中的空氣和雜質(zhì)。 應(yīng)該

7、指出：啟動時不允許水泵出口閥門長時間關(guān)閉運行，以免因泵內(nèi)液體發(fā)生汽化，造成泵的部件汽蝕或高溫變形損壞。 （二）運行水泵在正常運行中，應(yīng)定時觀察并記錄泵的進出口壓強、電動機電流、電壓及軸承溫度等數(shù)據(jù)；如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時查明原因并加以消除；應(yīng)經(jīng)常檢查軸承潤滑情況和傾聽軸承、填料箱、水泵各級泵室及密封處等主要部位內(nèi)部聲音，如發(fā)現(xiàn)聲音異常應(yīng)立即停機檢查處理。例如，對于火力發(fā)電廠的鍋爐給水泵而言，在啟動、升速及低負荷運行時，為使泵有一定的流量（最小流量是額定流量的25%30%）通過，以保證其正常運行，應(yīng)該開啟給水泵的再循環(huán)閥門，多余的給水通過再循環(huán)閥門流至除氧器水箱內(nèi)；給水泵在運行中還應(yīng)注意觀察平衡管中

8、水的壓強：一般情況下，該壓強大于泵的入口壓強30.481.0kPa左右，如過大應(yīng)查找原因；此外，還要保持軸端密封水的清潔和壓強的穩(wěn)定，密封水的壓強一般應(yīng)比泵入口壓強大50.7101.3kPa。 離心泵在停泵前應(yīng)先關(guān)閉出水閥，然后再停泵，這樣可以減少振動，但要注意在關(guān)閉出水閥后運轉(zhuǎn)時間不能過長。停泵后水泵如處于備用狀態(tài)，則出口閥門應(yīng)關(guān)閉，其它閥門均應(yīng)開啟。而且應(yīng)對冷卻水、密封水的流量作適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。若是屬于聯(lián)動備用泵，除應(yīng)具備正常備用狀態(tài)外，出口閥門應(yīng)在開啟位置，該泵的潤滑油系統(tǒng)應(yīng)連續(xù)運行，聯(lián)鎖開關(guān)應(yīng)放在“聯(lián)動備用”位置上，給水母管低水壓保護開關(guān)也應(yīng)在“投入”位置。應(yīng)特別注意的是，必須是一切聯(lián)鎖試

9、驗（其中包括低水壓和相互聯(lián)鎖試驗）運行良好后，方可作為聯(lián)動備用泵，否則嚴(yán)禁作為聯(lián)動備用。若屬于停運后檢修的水泵，則應(yīng)切斷水源和電源，將泵殼內(nèi)的水放凈，并在操作電源開關(guān)上掛上“禁止操作”等字樣的工作牌，以防誤操作。 （三）故障分析 泵在運行中發(fā)生故障的原因很多，部位也不同，既可能發(fā)生在管路系統(tǒng)，也可能發(fā)生在水泵本身；還可能發(fā)生在原動機（電動機或汽輪機）以及水泵和原動機（電動機或汽輪機）的連接部位。水泵故障與制造安裝工藝、檢修水平、運行操作和維護方法是否合乎要求等因素密切相關(guān)。泵在運行中如發(fā)生故障，應(yīng)仔細地分析原因，及時消除。離心泵在運行中常見的故障及其產(chǎn)生原因和消除方法列于表1。 表1 離心泵運

10、行中常見的故障及其產(chǎn)生原因和消除方法常 見 故 障產(chǎn) 生 原 因消 除 方 法啟動后水泵不輸水1 泵內(nèi)未灌滿水，空氣未排凈2 吸水管路及表計不嚴(yán)或水封水管堵塞，有空氣漏入3 吸水管路、底閥或葉輪有雜質(zhì)堵塞4 泵安裝高度超過允許值5 水泵轉(zhuǎn)動反向6 泵出口閥體脫落7 轉(zhuǎn)速降低1 重新灌水，排凈空氣2 檢查吸水管路、表計及清洗水封水管3 檢查吸水管路及底閥并進行清掃，拆下葉輪進行清理4 提高吸水池水位或降低水泵與吸水液面間的距離5 改換電動機接線6 檢修或更換出口閥門7 檢查電源電壓和周波是否降低運行中流量減小1 葉輪、導(dǎo)葉等過水部件由于腐蝕增大了各種間隙2 密封環(huán)磨損過多，有空氣漏入3 葉輪或進

11、口濾網(wǎng)堵塞4 泵的安裝高度變化而發(fā)生汽蝕1 檢查葉輪、導(dǎo)葉等過水部件、調(diào)整間隙2 更換密封環(huán)3 檢查和清掃葉輪或濾網(wǎng)4 仔細檢查吸水池液面高度，必要時可降低水泵安裝高度，并仔細檢查吸入側(cè)閥門、管道等處有無節(jié)流的地方運行中揚程降低1 葉輪損壞和密封磨損2 壓水管損壞3 轉(zhuǎn)速降低1 檢修或更換葉輪和密封2 關(guān)小壓力管閥門，進行檢修3 檢查原動機及電源電壓和周波是否降低振 動詳見三、泵與風(fēng)機的振動詳見三、泵與風(fēng)機的振動液力偶合器腔內(nèi)溫度升高1 潤滑油劣化或油內(nèi)混有雜物2 軸承檢修安裝質(zhì)量不良，連接中心不正3 液力偶合器中產(chǎn)生大量泡沫，保護塞熔化1 重新更換潤滑油或加強濾油工作2 修正連接中心，修正管

12、路以消除管路作用于水泵不合理的力，或重新找中心3 停泵偶合器解體檢查。查明油質(zhì)是否合乎標(biāo)準(zhǔn)，必要時更換新油。更換保護塞軸封漏水及發(fā)熱1 密封盤根磨損或安裝不當(dāng)2 密封水及冷卻水不足1 更換或重新安裝盤根2 要保證密封水壓力和必要的冷卻水量電動機過熱1 水泵裝配不良，轉(zhuǎn)動部件與靜止部件發(fā)生摩擦或卡住2 水泵流量遠大于許可流量3 三相電動機電流不平衡或有一相保險絲燒斷4 原動機冷卻器骯污或堵塞，冷卻水中斷1 停泵檢查，找出摩擦或卡住的部位，進行修理和調(diào)整2 關(guān)小壓水管閥門3 檢修電動機或更換保險絲4 清掃冷卻器，查明斷水原因 二、風(fēng)機的啟動、運行及故障分析 （一）啟動 風(fēng)機啟動前應(yīng)進行仔細檢查：檢

13、查軸承是否有潤滑油和軸承冷卻水，是否暢通無阻；對聯(lián)軸器及防護裝置、地腳螺絲等部件必須仔細查看；檢查風(fēng)機吸入側(cè)和壓出側(cè)檔板或?qū)Я髌鞯奈恢?。離心式風(fēng)機啟動時，入口檔板與出口檔板應(yīng)全部關(guān)閉，待啟動達到額定轉(zhuǎn)速后，再逐漸開啟檔板，調(diào)到所需的位置，以避免電動機因啟動負荷過大而被燒毀的危險。風(fēng)機每次大、小修后，要進行試運：啟動風(fēng)機后應(yīng)先檢查葉輪的轉(zhuǎn)向是否正確、有無摩擦或碰撞，振動是否在允許范圍內(nèi)。若無異?，F(xiàn)象，連續(xù)試運行23小時，檢查軸承發(fā)熱程度，當(dāng)一切正常后，便可正式投入運行。 此外，由于鍋爐引風(fēng)機或高溫通風(fēng)機是按輸送氣體介質(zhì)的溫度（200或更高溫度）來計算所需功率和選配電動機的，和常溫下同容量的通風(fēng)機

14、相比功率小很多，對這類通風(fēng)機的啟動更要特別注意。因為在通風(fēng)機啟動前，氣體介質(zhì)的溫度很難達到要求的工作溫度，有時甚至需要通風(fēng)機在常溫下啟動后，才能生爐加熱。在這種情況下，對于離心式風(fēng)機，除將風(fēng)門全閉啟動以外，還要注意電動機的超載情況。如果通風(fēng)機工作時的氣體溫度和通風(fēng)機啟動時的氣體溫度相差很大，是否能夠直接啟動，須按當(dāng)時實際情況決定。以避免電動機燒毀的危險。 （二）運行 在正常運行中，首先，主要是監(jiān)視風(fēng)機的電流，它是風(fēng)機負荷及一些異常事故預(yù)報的標(biāo)志，其次，要經(jīng)常檢查風(fēng)機軸承的潤滑油、冷卻水是否暢通，軸瓦溫度、軸承振動是否正常以及有無摩擦的聲音等。通風(fēng)機廠家對軸承的溫度有明確的規(guī)定。滾動軸承的溫升一

15、般不允許超過40，滾動軸承的表面溫度不允許超過70。實踐證明，滾動軸承正常工作時，無論是軸承溫升或軸承表面溫度，在常溫下工作都不會很高。如果軸承溫升達到40或軸承表面溫度達到70時，說明滾動軸承內(nèi)部已經(jīng)有了問題，應(yīng)停機檢查；如繼續(xù)運行，可能引起事故。此外，在運行監(jiān)視中，還應(yīng)考慮到用溫度計測量時，存在所測出的軸承表現(xiàn)溫度比軸承內(nèi)部的實際溫度要低510的測量誤差的影響。 （三）故障分析 風(fēng)機運行中常見的故障及其產(chǎn)生原因和消除方法列于表2。 表2 風(fēng)機運行中常見的故障及其產(chǎn)生原因和消除方法常 見 故 障產(chǎn) 生 原 因消 除 方 法轉(zhuǎn)速符合，壓力過高，流量減小1 氣體成分改變，氣體溫度過低或氣體含有固

16、體雜質(zhì)，使氣體密度增大2 出氣管道或風(fēng)門被煙灰或雜物堵塞3 進氣管道、風(fēng)門或網(wǎng)罩被煙灰或雜物堵塞4 出口管道破裂或法蘭不嚴(yán)5 葉輪入口間隙過大或葉片嚴(yán)重磨損6 導(dǎo)流器裝反7 風(fēng)機選擇時，全壓不足1 提高氣體溫度，降低氣體的密度2 清除堵塞3 清除堵塞4 修補管道，緊固法蘭5 調(diào)整葉輪入口間隙或更換葉輪6 重裝導(dǎo)流器7 改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速，進行風(fēng)機性能調(diào)節(jié)，不能調(diào)節(jié)時，需重選風(fēng)機 轉(zhuǎn)速符合，壓力偏低，流量增大1 氣體溫度過高，氣體密度減小2 進風(fēng)管道破裂或法蘭不嚴(yán)1 降低氣體溫度2 修補管道，緊固法蘭風(fēng)機出力降低1 管道系統(tǒng)性能曲線改變（如堵塞、泄漏等），風(fēng)機工作點改變2 風(fēng)機制造質(zhì)量不良，或風(fēng)機嚴(yán)重

17、磨損3 風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低4 風(fēng)機在不穩(wěn)定區(qū)工作1 調(diào)整管道系統(tǒng)性能曲線（減小阻力消除泄漏），改變風(fēng)機工作點2 檢修風(fēng)機3 提高風(fēng)機轉(zhuǎn)速4 調(diào)整風(fēng)機工作區(qū)密封圈磨損或損壞1 密封圈與軸套不同心，在正常工作中磨損2 機殼變形，使密封圈一側(cè)磨損3 密封進入硬質(zhì)雜物，如金屬、焊渣等4 轉(zhuǎn)子振動過大，其徑向振幅之半大于密封徑向間隙1 調(diào)整密封圈與軸套同心2 消除機殼變形3 消除雜物，修整或更換密封圈4 消除機組振動，修整或更換密封圈振 動詳見三、泵與風(fēng)機的振動詳見三、泵與風(fēng)機的振動軸承溫度升高1 潤滑油質(zhì)量不良、變質(zhì)。油量過少或過多，油內(nèi)含有雜質(zhì)2 軸承箱蓋、座連接螺栓緊力過大或過小3 冷卻水過少或中斷4油

18、箱內(nèi)油面下降，低于最低油位1 調(diào)整油量或更換潤滑油2 調(diào)整螺栓緊力3 檢查冷卻水系統(tǒng)4 立即加油，使油面升高機殼過熱 在閥門關(guān)閉的情況下，風(fēng)機運轉(zhuǎn)時間過長 停機，待冷卻后再開風(fēng)機三、 泵與風(fēng)機的振動泵與風(fēng)機的振動現(xiàn)象是運行中常見的故障，嚴(yán)重時將危及泵與風(fēng)機的安全運行，甚至?xí)绊懙秸麄€機組的正常運行。隨著機組容量的日趨大型化，其振動問題亦變得尤為突出。鑒于引起泵與風(fēng)機振動原因的復(fù)雜性及易于察覺的特點，通常將泵與風(fēng)機的振動分為機械原因引起的振動、流體流動引起的振動以及由原動機引起的振動三類，具體分析如下。（一）機械原因引起的振動1轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的泵與風(fēng)機的振動原因中，屬于轉(zhuǎn)子質(zhì)

19、量不平衡的振動占多數(shù)，其特征是振幅不隨機組負荷大小及吸水壓頭的高低而變化，而是與該泵與風(fēng)機轉(zhuǎn)速的高低有關(guān)，振動頻率和轉(zhuǎn)數(shù)一致。造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因很多，例如運行中葉輪葉片的局部腐蝕或磨損；葉片表面不均勻積灰或有附著物（如鐵銹）；翼型風(fēng)機葉片局部磨穿進入飛灰；軸與密封圈發(fā)生強烈的摩擦，產(chǎn)生局部高溫使軸彎曲；葉輪上的平衡塊重量與位置不對，或位置移動，或檢修后未找平衡等，均會產(chǎn)生劇烈振動。為保證轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡，對高轉(zhuǎn)速泵與風(fēng)機必須分別進行靜、動平衡試驗。2轉(zhuǎn)子中心不正引起的振動如果泵與風(fēng)機聯(lián)軸器不同心，接合面不平行度達不到安裝要求（機械加工精度差或安裝不合要求），就會使聯(lián)軸器間隙隨軸旋轉(zhuǎn)而忽大忽小

20、，因而發(fā)生和質(zhì)量不平衡一樣的周期性強迫振動，其頻率和轉(zhuǎn)速成倍數(shù)關(guān)系，振幅隨泵與風(fēng)機軸與電動機軸的偏心距大小而變。造成轉(zhuǎn)子中心不正的主要原因是：泵與風(fēng)機安裝或檢修后找中心不正；暖泵不充分造成溫差使泵體變形，從而使中心不正；設(shè)計或布置管路不合理，其管路本身重量或膨脹推力使軸心錯位；以及軸承架剛性不好或軸承磨損等。3轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速引起的振動當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近泵與風(fēng)機轉(zhuǎn)子的固有振動頻率時，泵與風(fēng)機就會猛烈地振動起來，轉(zhuǎn)速低于或高于這一轉(zhuǎn)速時，就能平穩(wěn)地工作。通常把泵與風(fēng)機發(fā)生這種振動時的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速nc，泵與風(fēng)機的工作轉(zhuǎn)速不能與臨界轉(zhuǎn)速相重合、相接近或成倍數(shù)，否則將發(fā)生共振現(xiàn)象而使泵與風(fēng)機

21、遭到破壞。泵與風(fēng)機的工作轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為剛性軸，高于第一臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為柔性軸，泵與風(fēng)機的軸多采用剛性軸，以利于擴大調(diào)速范圍；但隨著泵的尺寸的增加或為多級泵時，泵的工作轉(zhuǎn)速則經(jīng)常高于第一臨界轉(zhuǎn)速，一般是柔性軸。 4油膜振蕩引起的振動滑動軸承里的潤滑油膜在一定的條件下也能迫使轉(zhuǎn)軸作自激振動，稱為油膜振蕩。高速給水泵的滑動軸承，屬于高速輕載軸承，這類軸承在運行中必然有一個偏心度，當(dāng)軸頸在運轉(zhuǎn)中失去穩(wěn)定后，軸頸不僅圍繞自己的中心高度旋轉(zhuǎn)，而且軸頸中心本身還將繞一個平衡點渦動，渦動的方向與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同，軸頸中心的渦動頻率約等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的一半，所以稱為半速渦動。如果在運行中半速渦動的頻

22、率恰好等于轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，則半速渦動的振幅因共振而急劇增大。這時轉(zhuǎn)子除半速渦動外，還發(fā)生忽大忽小的頻發(fā)性瞬時抖動，這種現(xiàn)象就是油膜振蕩。顯然，柔性轉(zhuǎn)子在運行時才可能產(chǎn)生油膜振蕩。消除的方法是使泵軸的臨界轉(zhuǎn)速大于工作轉(zhuǎn)速的一半，現(xiàn)場中常常是改軸瓦，如選擇適當(dāng)?shù)妮S承長徑比，合理的油楔和油膜剛度以及降低潤滑油粘度等。5動、靜部件之間的摩擦引起振動若由熱應(yīng)力而造成泵體變形過大或泵軸彎曲，及其它原因使轉(zhuǎn)動部分與靜止部分接觸發(fā)生摩擦，則摩擦力作用方向與軸旋轉(zhuǎn)方向相反，對轉(zhuǎn)軸有阻礙作用，有時使軸劇烈偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動。這種振動是自激振動與轉(zhuǎn)速無關(guān)，其頻率等于轉(zhuǎn)子的臨界速度。6基礎(chǔ)不良或地腳螺栓松動基礎(chǔ)下沉，基礎(chǔ)

23、或機座（泵座）的剛度不夠或安裝不牢固等均會引起振動。例如泵與風(fēng)機基礎(chǔ)混凝土底座打得不夠堅實，其地腳螺栓安裝不牢固，則其基礎(chǔ)的固有頻率與某些不平衡激振力頻率相重合時，就有可能產(chǎn)生共振。解決的方法是加固基礎(chǔ)，緊固地腳螺栓。7平衡盤設(shè)計不良引起的振動多級離心泵的平衡盤設(shè)計不良亦會引起泵組的振動。例如平衡盤本身的穩(wěn)定性差，當(dāng)工況變動后，平衡盤失去穩(wěn)定，會產(chǎn)生左右較大的竄動，造成泵軸有規(guī)則的振動，同時動盤與靜盤產(chǎn)生碰磨。增加平衡盤穩(wěn)定性的方法有：調(diào)整軸向間隙和徑向間隙的數(shù)值；在平衡座上增開方形螺紋槽穩(wěn)定平衡盤前水室的壓強；調(diào)整平衡盤內(nèi)外徑的尺寸等。（二）流體流動引起的振動1. 水力振動水力振動主要是由于

24、泵內(nèi)或管路系統(tǒng)中流體流動不正常而引起的，它即與泵及管路系統(tǒng)的設(shè)計、制造優(yōu)劣有關(guān)，也與運行工況有關(guān)，且主要因水力沖擊和水泵汽蝕引起。其中，水泵汽蝕產(chǎn)生的原因及其防止措施已在第二章中闡述，現(xiàn)以給水泵為例，僅討論因水力沖擊而引起的水泵振動， 由于給水泵葉片渦流脫離的尾跡要持續(xù)一段很長的距離，在動靜部分產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，當(dāng)給水由葉輪葉片外端經(jīng)過導(dǎo)葉和蝸舌時，就要產(chǎn)生水力沖擊，形成有一定頻率的周期性壓強脈動，它傳給泵體、管路和基礎(chǔ)，引起振動和噪音。若各級動葉和導(dǎo)葉組裝位置均在同一方向，則各級葉輪葉片通過導(dǎo)葉頭部時的水力沖擊將疊加起來，引起振動。這種振動的頻率為：f=zn/60（Hz）式中 z葉片數(shù)； n轉(zhuǎn)速

25、，r/min。如果這個頻率與泵本身或管路的固有頻率相重合，將產(chǎn)生共振，問題就更嚴(yán)重。防止措施是：適當(dāng)增加葉輪直徑與導(dǎo)葉或泵殼與舌之間的距離，或者變更流道的型線，以緩和沖擊和減小振幅；組裝時將各級的動葉出口邊相對于導(dǎo)葉頭部按一定節(jié)距錯開，不要互相重疊，以免水力沖擊的疊加并減小壓強的脈動。2 旋轉(zhuǎn)脫流引起振動圖1 葉片的正常工況和脫流工況泵與風(fēng)機進入不穩(wěn)定工況區(qū)運行，其葉片上將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流，可能使葉片發(fā)生共振，造成葉片疲勞斷裂?，F(xiàn)以軸流式風(fēng)機為例說明旋轉(zhuǎn)脫流及其引起的振動。當(dāng)風(fēng)機處于正常工況運行時，沖角等于零或小于臨界沖角，而繞翼型的氣流保持其流線形狀，如圖1（a）所示。當(dāng)氣流與葉片進口形成正沖角

26、時，隨著沖角的增大，在葉片后緣點附近產(chǎn)生渦流，而且氣流開始從上表面分離。當(dāng)沖角超過某一臨界值時，氣流在葉片背部的流動遭到破壞，升力減小，阻力卻急劇增加，如圖1（b）所示。這種現(xiàn)象稱為“脫流”或“失速”。如果脫流現(xiàn)象發(fā)生在風(fēng)機的葉道內(nèi)，則脫流將對葉道造成阻塞，使葉道內(nèi)的阻力增大，同時風(fēng)壓也隨之而迅速降低。風(fēng)機的葉片由于加工及安裝等原因不可能有完全相同的形狀和安裝角，同時流體的來流流向也不會完全均勻。因此，當(dāng)運行工況變化而使流動方向發(fā)生偏離時，在各個葉片進口的沖角就不可能完全相同。隨著流量的減小，如果某一葉片進口處的沖角達到臨界值時，就首先在該葉片上發(fā)生脫流，而不會所有葉片都同時發(fā)生脫流。圖2 動

27、葉中旋轉(zhuǎn)脫流的形成在圖2中，假設(shè)在葉道2首先由于脫流而出現(xiàn)氣流阻塞現(xiàn)象，葉道受阻塞后，通過的流量減少，在該葉道前形成低速停滯區(qū)，于是原來進入葉道2的氣流只能分流進入葉道1和葉道3。這兩股分流來的氣流又與原來進入葉道1和葉道3的氣流匯合，從而改變了原來進入葉道1和葉道3的氣流方向，使流入葉道1的氣流沖角減小，而流入葉道3的沖角增大。因此，分流的結(jié)果將使葉道1下部葉片的繞流情況有所改善，脫流的可能性減小，甚至消失；而葉道3下部葉片卻因沖角增大而促使其發(fā)生脫流。葉道3內(nèi)發(fā)生脫流后又形成阻塞，使葉道3前的氣流發(fā)生分流，其結(jié)果又促使葉道4內(nèi)發(fā)生脫流和阻塞。這種現(xiàn)象繼續(xù)進行下去，使脫流現(xiàn)象所造成的阻塞區(qū)沿

28、著與葉輪旋轉(zhuǎn)相反的方向移動。實驗表明，脫流傳播的相對速度w¢遠小于葉輪本身旋轉(zhuǎn)角速度w 。因此，在絕對運動中，可以觀察到脫流區(qū)以（w -w¢）的速度旋轉(zhuǎn)，方向與葉輪轉(zhuǎn)向相同，此種現(xiàn)象稱之為“旋轉(zhuǎn)脫流”或“旋轉(zhuǎn)失速”。風(fēng)機進入不穩(wěn)定工況區(qū)運行時，葉輪內(nèi)將產(chǎn)生一個到數(shù)個旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)，葉片依次經(jīng)過脫流區(qū)要受到交變應(yīng)力的作用，這種交變應(yīng)力會使葉片產(chǎn)生疲勞。葉片每經(jīng)過一次脫流區(qū)將受到一次激振力的作用，此激振力的作用頻率與旋轉(zhuǎn)脫流的轉(zhuǎn)速及脫流區(qū)的數(shù)目成正比。如果這一激振力的作用頻率與葉片的固有頻率成整數(shù)倍關(guān)系，或者等于、或接近于葉片的固有頻率時，葉片將發(fā)生共振。此時，葉片的動應(yīng)力顯著增加

29、，甚至可達數(shù)十倍以上，使葉片產(chǎn)生斷裂。一旦有一個葉片疲勞斷裂，就有可能將全部葉片打斷。因此，應(yīng)盡量避免泵與風(fēng)機在不穩(wěn)定工況區(qū)運行。3 喘振若具有駝峰型性能曲線的泵與風(fēng)機在不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)運行，且管路系統(tǒng)中的容量又很大時，則泵與風(fēng)機的流量、能頭和軸功率會在瞬間內(nèi)發(fā)生很大的周期性波動，引起劇烈的振動和噪聲，這種現(xiàn)象稱為“喘振”或“飛動”現(xiàn)象。現(xiàn)以風(fēng)機為例，說明喘振產(chǎn)生的原因。當(dāng)風(fēng)機在如圖3所示的大容量管路系統(tǒng)中運行，且工況點落在如圖4所示的全壓性能曲線最高點（K點）左側(cè)的區(qū)域時，風(fēng)機將出現(xiàn)不穩(wěn)定運行，具體分析如下。圖3 大容量管路系統(tǒng)F風(fēng)機啟動后，運行工況可通過調(diào)節(jié)其出口管路上的閥門F（圖3）的開度來

30、實現(xiàn)。若管路系統(tǒng)所需流量為qVA，由于qVA大于不穩(wěn)定工作區(qū)域的臨界流量qVK，則適當(dāng)調(diào)節(jié)閥門F的開度，可使風(fēng)機與管路系統(tǒng)處于穩(wěn)定的能量供求平衡狀態(tài)，此時，相應(yīng)的運行工況點為A。若管路系統(tǒng)所需流量為qVMqVK，理論上，可進一步減小閥門F的開度，使管路系統(tǒng)性能曲線變陡，從而使風(fēng)機與管路系統(tǒng)在運行工況點M處重新達到能量供求平衡狀態(tài)。但實際上，由于qVMqVK，風(fēng)機不可能在M點穩(wěn)定運行。這是因為：當(dāng)閥門F的開度在瞬間減小到所需求的開度后，管路系統(tǒng)阻力瞬間增大，為克服瞬間增大的管路系統(tǒng)阻力，致使風(fēng)機的輸出流量逐漸減少，而其所提供的全壓逐漸增大，即運行工況點由A點沿全壓性能曲線逐漸向左上方移動至K點；

31、在這一漸變的過程中，風(fēng)機的輸出流量始終大于管路系統(tǒng)實際所需求的流量qVM，富裕的流量致使氣體在大容量管路系統(tǒng)中不斷積聚，產(chǎn)生壓縮效應(yīng)，導(dǎo)致積聚在管路系統(tǒng)中的氣體壓強不斷升高；當(dāng)運行工況點移至K點時，管路系統(tǒng)中所積聚圖4 喘振現(xiàn)象的氣體壓強已升高到遠大于風(fēng)機所產(chǎn)生的全壓，此時，風(fēng)機在瞬間完全停止向管路系統(tǒng)輸送氣體，在很大的逆向壓強差的作用下，積聚在管路系統(tǒng)中的氣體迅即倒流至風(fēng)機入口而出現(xiàn)較大的負流量，即運行工況點由K點迅速跳到第二象限內(nèi)的C點；由于倒流和閥門F處的出流，產(chǎn)生膨脹效應(yīng)，導(dǎo)致積聚在管路系統(tǒng)中的氣體壓強迅速下降，逆向壓強差也迅速下降，又由于流體具有慣性，因此，負的輸出流量將逐漸減少，相

32、應(yīng)的全壓也逐漸減小，即運行工況點由C點沿全壓性能曲線逐漸向右下方移動至D點；在這一漸變的過程中，由于風(fēng)機所提供的全壓衰減速度遠小于積聚在管路系統(tǒng)中氣體壓強的衰減速度，當(dāng)運行工況點移至D點時，管路系統(tǒng)已處于真空狀態(tài)，而風(fēng)機所產(chǎn)生的全壓仍然較大；于是，在較大的風(fēng)機全壓的作用下，風(fēng)機在瞬間向管路系統(tǒng)輸送氣體，出現(xiàn)較大的流量，即運行工況點由D點迅速跳至E點；若管路系統(tǒng)所需流量仍為qVM，則此時風(fēng)機所提供的全壓仍不能克服較大的管路系統(tǒng)阻力，因此，風(fēng)機的運行工況點將由E點滑向K點；此后，風(fēng)機的運行將會周而復(fù)始地按E、K、C、D、E各點重復(fù)循環(huán)，而其運行工況點卻始終落不到M點上，這種不穩(wěn)定的運行工況即為喘振

33、現(xiàn)象。如果喘振頻率與風(fēng)機及其管路系統(tǒng)的固有頻率合拍，將引發(fā)共振，常造成泵與風(fēng)機及其管路系統(tǒng)的損壞，必須設(shè)法防止。防止喘振的措施： （1）使泵與風(fēng)機的流量恒大于qVK.。如果系統(tǒng)中所需要的流量小于qVK時，可裝設(shè)再循環(huán)管或自動排出閥門，使泵與風(fēng)機的排出流量恒大于qVK.。 （2）如果管路系統(tǒng)性能曲線不通過坐標(biāo)原點時，改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，也可得到穩(wěn)定的運行工況；通過風(fēng)機各種轉(zhuǎn)速下性能曲線中最高全壓點的相似拋物線，將風(fēng)機的性能曲線分割為兩部分，右邊為穩(wěn)定工況區(qū)，左邊為不穩(wěn)定工況區(qū)。 （3）對軸流式泵與風(fēng)機可采用動葉調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)需要的流量減小時，則減小其動葉安裝角，性能曲線下移，臨界點向左下方移動，輸出流

34、量也相應(yīng)變小。 （4）最根本的措施是盡量避免采用具有駝峰型性能曲線的泵與風(fēng)機，而應(yīng)采用性能曲線平直向下傾斜的泵與風(fēng)機。 上述介紹的旋轉(zhuǎn)脫流與喘振現(xiàn)象是兩種不同的概念，旋轉(zhuǎn)脫流是葉片結(jié)構(gòu)特性造成的一種流體動力現(xiàn)象，它的一些基本特性（例如脫流區(qū)的旋轉(zhuǎn)速度、脫流的起始點、消失點等）都有其自己的規(guī)律，不受泵與風(fēng)機管路系統(tǒng)的容量和形狀的影響。 喘振是泵與風(fēng)機性能與管路系統(tǒng)耦合后振蕩特性的一種表現(xiàn)形式，它的振幅、頻率等基本特性受泵與風(fēng)機及其管路系統(tǒng)容量的支配，其流量、能頭和軸功率的波動是由不穩(wěn)定工況區(qū)造成的。但是，試驗研究表明，喘振現(xiàn)象總是與葉道內(nèi)氣流的旋轉(zhuǎn)脫流密切相關(guān)，而沖角的增大也與流量的減小有關(guān)。所

35、以，在出現(xiàn)喘振的不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)必定會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)脫流。 （三）原動機引起的振動 驅(qū)動泵與風(fēng)機的各種原動機由于本身的特點，亦會產(chǎn)生振動。例如，鍋爐給水泵由小汽輪機驅(qū)動，而汽輪機作為流體動力機械本身亦有各種振動問題，詳見有關(guān)汽輪機振動方面的資料。若泵與風(fēng)機由電動機驅(qū)動，則電動機亦會因電磁力引起振動，具體可歸納為： （1）磁場不平衡引起的振動。泵與風(fēng)機運行中，當(dāng)電動機一相繞組突然發(fā)生斷路時，即電動機各相電源磁場不平衡時，定子會因受到變化的電磁力的作用而振動。此時電動機還會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，其它兩相電流增大，電動機發(fā)出嗡嗡聲，其振動頻率為轉(zhuǎn)速乘以極數(shù)，若這種振動與定子機架固有頻率相同，則會產(chǎn)生強烈的振動。 此外，

36、由于電源電壓不穩(wěn)、轉(zhuǎn)子在定子的偏心和氣隙不均勻等原因都會發(fā)生由于磁場不平衡而引起的振動。 （2）鼠籠式電動機轉(zhuǎn)子籠條斷裂引起的振動。在鼠籠式電動機轉(zhuǎn)子的籠條或端環(huán)斷裂時，如果斷裂的籠條超過整個轉(zhuǎn)子槽數(shù)的1/ 7，電動機會發(fā)出嗡嗡聲，機身會劇烈振動，此時若加上負荷，電動機轉(zhuǎn)速會降低，轉(zhuǎn)子發(fā)熱，斷裂處可能產(chǎn)生火花，電動機不能安全運轉(zhuǎn)，甚至?xí)蝗煌Ｏ聛怼?（3）電動機鐵芯硅鋼片過松而引起的振動。電動機鐵芯硅鋼片疊合過松會引起電動機振動，同時產(chǎn)生噪聲。不同振動頻率時產(chǎn)生振動的可能原因匯總于表3，以便讀者查找分析。 表3 產(chǎn) 生 振 動 可 能 的 原 因振動頻率問 題 類 型原 因040%工作轉(zhuǎn)速 油

37、膜共振，摩擦引起的渦動，軸承松動，密封松動，軸承損壞，軸承支承共振，殼體變形，不良的收縮配合，扭轉(zhuǎn)臨界振動。140%60%工作轉(zhuǎn)速 1/2轉(zhuǎn)速的渦動，油膜共振，軸承磨損，支承共振，聯(lián)軸器損壞，不良的收縮配合，軸承支承共振，轉(zhuǎn)子摩擦（軸向），密封摩擦，扭轉(zhuǎn)臨界振動。160%100%工作轉(zhuǎn)速 軸承松動，密封松動，不良的收縮配合，扭轉(zhuǎn)臨界振動。1，2工作轉(zhuǎn)速 不平衡，橫向臨界振動，扭轉(zhuǎn)臨界振動，瞬時扭轉(zhuǎn)振動，基礎(chǔ)共振，軸承支承共振，軸彎曲，軸承損壞，推力軸承損壞，軸承偏心、密封摩擦，葉輪松動，聯(lián)軸器松動，殼體變形，軸不圓，殼體振動。32倍工作轉(zhuǎn)速 不對中心，聯(lián)軸器松動，密封裝置摩擦，殼體變形，軸承損

38、壞，支承共振，推力軸承損壞。1，2，3n倍工作轉(zhuǎn)速 葉片（葉輪葉片或?qū)~葉片）頻率，壓強脈動，不對中心，殼體變形，密封摩擦，齒輪裝置不精密。3，4 頻率非常高 軸摩擦，密封、軸承、齒輪不精密，軸承抖動，不良的收縮配合。3，4非同步頻率>工作轉(zhuǎn)速 管路振動，基礎(chǔ)共振，殼體共振，壓強脈動，閥振動，噪聲，軸摩擦，汽蝕。5 注 1有關(guān)軸承的振動問題：低穩(wěn)定型軸承，過大的軸承間隙，軸瓦松動，油內(nèi)有雜質(zhì)，油性質(zhì)(粘度，溫度)不良，因空氣或流程液使油起泡，潤滑不良，軸承損壞。 2有關(guān)密封裝置問題：間隙過大，護圈松動，間隙太緊，密封磨損。 3有關(guān)機組設(shè)計問題：臨界轉(zhuǎn)速，連接套松動，熱梯度(溫差)，軸不同

39、心，支承剛度不夠，支座或支承共振，殼體變形，推力軸承或平衡盤缺陷，不平衡，聯(lián)軸器不平衡，軸彎曲，不良的收縮配合。 4有關(guān)系統(tǒng)的問題：扭轉(zhuǎn)臨界振動，支座共振，基礎(chǔ)共振，不對中心，管路載荷過大，齒輪嚙合不精確或磨損，管路機械共振。 5有關(guān)系統(tǒng)流動問題：脈動，渦流，管殼共振，流動面積不足，NPSHa不足，聲音共振，汽蝕。四、 風(fēng)機的磨損火力發(fā)電廠的引風(fēng)機設(shè)置在除塵器之后，但由于除塵器并不能把煙氣中全部固體微粒除去，因此，剩余的固體微粒將隨煙氣一起進入引風(fēng)機。這些剩余的固體微粒經(jīng)常沖擊葉片和機殼表面引起引風(fēng)機磨損；同時也會沉積在引風(fēng)機葉片上。由于磨損和積灰是不均勻的，從而破壞了風(fēng)機的動靜平衡，引起風(fēng)機振動，甚至迫使鍋爐停止運行。與引風(fēng)機比較，制粉系統(tǒng)中的排粉風(fēng)機的工作條件更差，其磨損也更為嚴(yán)重。1 風(fēng)機的磨損部位及影響因素風(fēng)機葉片型式對磨損的程度、部位有直接影響。表4所示為葉片型式與葉片耐磨程度的關(guān)系。從表中可以看出，從耐磨角度考慮，排塵風(fēng)機以采用徑向直板葉片為宜。表4 葉 片 型 式 與 磨 損 的 關(guān) 系葉片型式徑向直板葉片徑向出口葉片平板加厚葉片空心翼型葉片耐磨