引黄河水大型立式单级水泵改造.pdf

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1、单级水泵改造上海连成(集团)有限公司(201812)胡凯陈晶晶【摘要】介绍引黄河水灌溉用的大型立式单级水泵在实际运行中出现的故障问题及原因分析，通过改进水泵结构配置及工艺控制等措施，解决泵组运行振动超标、轴承损坏频繁等问题，延长了水泵的使用寿命。【关键词】引黄灌溉立式泵振动磨损轴承一、前言近年来，引黄河水灌溉项目备受瞩目，水源为黄河水，多泥沙、沙粒粗、硬度高以及多棱角，灌溉高峰期时，用水量大、历时长，因此对水泵的耐磨性及运行可靠性要求就比较高。限于早期的水泵技术、材料、铸造工艺水平等各种因素，导致水泵出现过流部件磨损严实时监测控制器电压的工作范围，掌握控制器电压的工作情况。四、结

2、语1)通过以上的数据分析可知控制器的工作电压与控制器的关系。控制器的工作电压低于DCl1．0V或高于DCl2．7V，两个控制器电源卡同时亮红灯并停止工作，主备控制器掉电。主控制器电源掉电能够迅速切换到备用控制器，对系统没有影响；主／备控制器同时下电重启，控制器不会发生切换，在线运行参数(操作参数及调节参数)均回到组态初始值。I／O底板由控制器的电源卡供电的，控制器掉电的同时I／O底板上的卡件将不能正常工作。控制器负荷对控制器功耗影响不大。2)通过技术手段可以将主备控制器同时掉电、控制器与I／O卡件同时掉电的概率降到最低，确保控制系统长周期运行。主备控制器的供电要分离，防止电源故障

3、导致主备控制器同时掉电。I／O底板的供电要与控制器供电分离，防止控制器与I／O卡件同时掉电。引入控制器电压实时监测功能可随时掌握控制器电压的工作情况，记录电压变化范围。GM(收稿日期：2017／04／20)2017ff籼期熙ety用jx鼍CO_Ill57第10期¨ww．、，IM嘶G砌耱一研扰骱曰＆透鲫蛾觚工卅冰哳移嘶城m重、振动超标、轴承损坏频繁以及维修率高等问题。=．改造背景下寨三级泵站属于东雷二期引黄灌溉区三座枢纽站之一，站内8台立式大型离心泵是当时我国最大的立式离心泵之一。泵站工程运行至今，经检测，水泵均有不同程度的故障问题，致使泵站装置效率下降，能源消耗和运行成本上升，泵

4、站送水能力逐年下降，工程效益逐年衰减，严重制约了下寨站高效、经济、安全运行，业主决定对水泵进行改造。经复核，单泵设计流量4．5m3／s，扬程60m，配套电动机功率3550kW，效率要求不低于88％。1．出现的问题针对本次改造设计，受业主邀请到站内对现场水泵进行了数据检测及运行故障调研，总结出如下主要问题：1)泵腔及过流部件磨损严重，水泵使用性能下降。2)运行时振动、噪声超标。3)轴承损坏频繁，特别是下轴承——橡胶水导轴承易发热烧结。2．技术分析组织专家小组会议，对现场调研事项进行讨论分析，凭借多次为引黄灌溉项目设计生产大型用泵的丰富经验及技术积累，查阅多方技术资料，结合工程现场工

5、况，作出如下技术分析：1)水源为黄河水，水泵过流部件抗磨损结构设计不合理。2)使用背叶片结构平衡轴向力，平衡效果不佳。3)轴承配置不合理。三、改造方案1．提高耐磨性原泵采用在泵盖过流面加装保护板的结构，没有对蜗壳流道部位进行保护，这种局部耐磨的保护措施不能满足抽送黄河水的使用要求。改造方案中决定使用全面耐磨措施，在整个过流零件表面喷涂耐磨涂料，涂层厚度不小于3mm，一方面利用涂料的特性，提高水泵耐磨性；另一方面通过喷涂，可改善流道表面粗糙度，GM麓用棚膏www．etyjX．com2017年第10期减小摩擦损失，提高运行效率，降低水力振动及噪声的可能性。2．改善转子部件径向受力对于

6、立式泵，作用在轴承上的径向力主要来源于蜗壳内部不对称压力分布，对蜗壳水力结构进行重新设计，采用双蜗壳设计方法，其结构对称，能大量减小径向力的产生，使泵轴受到的交变应力减小，提高泵轴强度，减小挠度；同时减小作用在轴承上的径向力，提高轴承使用寿命，避免频繁维修，也是消除振动、噪声的一个途径(见图1)。＼刷I＼／／／，图1双蜗壳设计3．有效的轴向力平衡措施泵在运转过程中，叶轮前后盖板所受压差产生的轴向推力、动反力、转子自重产生的重力等统称轴向力，该轴向力作用在转子上，牵动转子轴向移动，这会对固定限位的轴承施加作用力，其大小直接决定着轴承的使用寿命，间接影响泵组的运行可靠性。原泵采用的背

7、叶片平衡方式(见图2)，叶轮后盖板上设置的背叶片与泵盖过流面加设的耐磨护板之间留有一定间隙，通过间隙的液流形成的压差产生一定的作用力来平衡轴向力。这种平衡方式一方面受装配间隙影响比较大，原泵转子自重非常大，轴向间隙不易调整，另一方面由于长期抽送黄河水，磨损严重，使得平衡效果不太理想。叶轮泵盖护板图2原背叶片平衡方式解蕊祝而燃r砌查舭叟胁城丽，黜妗经过计算分析结合经验，改造方案采用密封环结合平衡孔的方式平衡轴向力(见图3)，这种平衡轴向力的方案装配中受转子自重影响小，易操作，平衡效