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试论水泵运行中的问题与水泵维修养护技术

来源:本站整理 秩名 2016-03-17 浏览
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摘要: 本文结合大型灌区的特点,对水泵在运行过程中出现的问题和造成机组发生振动的因素进行了分析,同时还介绍了水泵汽蚀的主要类型、危害及相应的修复技术措施,并就如何维护和保养水泵机组提出了相应的对策。

水泵

0 引言

水泵是灌区使用的基本工具之一,在抵御干旱、洪涝灾害,改善农业生产条件,保证高产稳产以及供排水等方面都发挥着极为重要的作用。在自然地理条件的影响下,我国有一半左右的地区处于缺水或严重缺水的状态。尤其在华北平原井灌区、西北地区和南方丘陵地区,为了满足农田灌溉的需要必须要使用水泵提取地表水或地下水;而在河网区和一些低洼区,又必须要使用水泵排水。水泵在运行过程中会受到很多因素的影响,难免会出现各种各样的问题。因此,必须要认真分析引起水泵运行问题的原因,并采取相应的措施和维修养护技术来进行处理,以保证其使用性能。

1 水泵出现振动的原因

1.1 水泵汽蚀 水泵在运行过程中,在某些因素的影响下泵内局部压力会下降到汽化压力之下,这时候会从水中离析出大量的汽泡,这些汽泡随着水流向前运动时会受到高压区周围液体的积压而溃灭。而汽蚀现象就是指汽泡的发生、发展以及溃灭现象。当汽泡破灭时,水流质点会强烈的冲击汽泡中心,局部水锤便因此而形成。如果运行水泵时处于严重的汽蚀状态下,除了会破坏水泵的性能之外,还会对过流部件产生损害;如果是时有时无的汽蚀现象,水泵机组会因此产生强烈的振动,噪声也会随之增大。这样一来,就会大大缩短水泵机组的寿命,甚至还会发生断流,在很大程度上影响水泵的正常运行。产生汽蚀的原因主要包括以下几个方面:不符合设计工况、进流条件不好、水温和局部压力偏高、制造材料的质量比较低劣、工艺水平不高等。

1.2 泥沙磨损 如果灌区的取水水源泥沙比较多,在水中泥沙的作用下会产生一定程度的磨粒磨损。这种磨损是由水泵的零部件表面与磨粒相互摩擦而引起的。在长时间的作用下,会使水泵叶轮工作面、轮毂体表面、隔舌附近、蜗室内壁和口环机械产生磨损,有时候甚至还会破坏密封,空气随之进入水泵就会产生噪音和振动,水泵的工作效率也就难以得到保证。

1.3 水流流态紊乱 当泵站的设计标准不符合要求时,就无法保证运行过程中的可靠性。构筑物在布局时不够合理,池内流速分布不够均匀,回流区便会产生漩涡,从而使进水流态发生紊乱。在水泵进水量不足的情况下,就会出现较为严重的掺气现象,导致机组发生振动,进而影响到水泵的工作效率,也会直接影响到提水流量。

1.4 电机及机械故障 在流动介质和转动设备中,不可避免的会存在一些低强度的振动。在机组不同心或其他因素的影响下,就会出现定子产生摩擦、轴承偏磨、基础刚度较差、转子静平衡差、动力不平衡以及地脚螺栓松动等情况,一旦基础出现振动,就会引发电机振动及整个水泵机组的振动。

2 水泵汽蚀类型及其危害

水泵机械在使用过程中,难免会发生一定程度的磨损,这种磨损是在多种磨损的综合作用下形成的,而不仅仅是单一类型磨损的作用。这些磨损主要包括:磨粒磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损、粘附磨损等,其中最为重要的磨损是磨粒磨损与冲蚀磨损。磨粒磨损是因磨粒与水泵的零部件表面相互摩擦而引起的磨损;冲蚀磨损包括汽蚀磨损和液滴磨损。叶片泵常见的汽蚀有以下几种:间隙汽蚀、叶面汽蚀和涡带汽蚀。水泵中汽蚀和磨损的易发部位主要包括:叶轮工作面、叶片的正、背面、轮毂体表面、蜗室内壁、导叶体叶面以及隔舌附近。汽蚀会对水泵的性能产生很大的影响,对过流部件也会造成一定的损害。如果发生汽蚀现象的同时水流也不稳定,就会使机组产生噪音乃至于发生强烈的振动,从而对水泵的运行效率产生影响,水泵的使用寿命也会因此大大降低。

3 水泵的防振及水泵维修维护保养

3.1 防止水泵汽蚀的措施 一般来说,水泵的汽蚀受装置的使用条件以及自身汽蚀性能的影响很大,而要从根本上减轻水泵的汽蚀就必须提高水泵自身的汽蚀性能。有鉴于此,水泵在运行过程中要防止产生汽蚀必须要做好以下工作:第一,在设计过程中合理考虑水泵的安装高度和安装高程。第二,尽量改善进流方面的条件。合理设计进水池及其流道,保持均匀平稳的水流,减少出现漩涡的几率。第三,对运行工况进行必要的调节。调节变角、变速、变径和变阀时要从水泵的实际情况出发,让水泵获得良好的运行条件,尽可能的减少汽蚀。第四,采取有效措施控制进水管路的长度及其附件,将管路水头的损失降到最低限度。第五,在喷涂和加工叶轮时选用电镀喷涂合金材料以及不锈钢材质的叶轮,改善叶轮表面的光洁度,提高其抗汽蚀性能。第六,采用环氧树脂、聚胺脂、尼龙粉等涂护材料,对泵体等部位进行涂护,这样可有效降低被汽蚀破坏的程度。   3.2 做好电机及其机械部分的维护工作 要消除电机振动引起的水泵机组振动,需要注意以下几个方面:第一,对同心度进行适当的调节,及时更换已损坏的轴承。第二,校正转子的动、静平衡。第三,仔细对螺栓进行检查,如有松动应及时紧固,同时还需检查安装检修的质量。第四,合理调整电机气隙,减少不必要的摩擦。

3.3 提高运行管理水平 通过合理调配水量,使梯级泵站间的来水做到不雍不欠,水池如出现杂物应及时清除,前池水流应保持一定的平稳度。在运行期间提高管理维护的水平,尽可能减少泵站压闸回流运行。

4 修复水泵过流部件的措施

4.1 泵壳泵体的修复 通常情况下,大型灌区的水泵泵壳都是由灰口铸铁铸造的,铸造性能良好,切割性能也不错,同时还具有不错的性价比。但灰口铸铁具有杂质多、含碳量高、材质脆性大等特点,导致其抗拉强度不高,塑性和韧性也不强,发生磨蚀或汽蚀现象后就会出现孔洞和蜂窝,在机械力和热应力的共同作用下就难免会出现裂缝,情况严重的时候还会出现局部损坏的情况。目前主要采取热、冷补焊法以及环氧树脂玻璃丝布修补法来对泵壳进行修补。

4.2 水泵叶轮的修复

4.2.1 速成钢修补法 修补时首先清理干净表面需要处理的部位并形成粗糙面,然后按比例对速成钢的蓝红两色材料进行调和,接着掺人适量的钢砂快速拌和,将拌和完的混合物黏结在修补部位。在胶体固化之前用灰刀反复压实,胶体硬化之后可使用锉刀将其锉平。

4.2.2 环氧树脂修补法 修补时使用磨光机先进行除锈、清渣处理,然后再用丙酮清洗,清理干净需要修补的表面后按照设计配合比取适量的环氧树脂、乙二胺、二甲酸二丁脂、丙酮放入玻璃器皿中。拌和均匀后用毛刷蘸取一定量的环氧树脂,均匀涂刷在叶片表面上,使用灰刀刮平压光并待其固化后,再刷2、3遍,在常温、干燥的条件下养护,2天后修磨使其平整顺畅。

5 总结

综上所述,在水泵的运行过程中,由于多方面因素的影响,难免会出现诸如水泵机组振动、水泵汽蚀等问题。因此,在生产实践过程中,水泵操作和管理人员应对水泵在运行过程中存在的问题进行认真的分析,积极探索减轻机组振动和水泵汽蚀情况的有效措施。同时,还要结合灌区的实际情况对水泵进行必要的维修和养护。这样不仅能大大提高水泵的运行效率,还能有效的降低能源消耗,为水泵的安全稳定运行提供保证。

参考文献:

[1]高风燕.水泵运行存在的问题和维修养护技术应用[J].甘肃科技,2012(11).

[2]姜元锋,李少青,马天石,韩天峰,桑运洪.水泵振动原因及消除措施[J].农业装备与车辆工程,2010(8).

[3]范海舟.水泵使用中应注意的问题[J].农家科技,2012(4).

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