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水泵故障分析和处理案例分享—气蚀篇
2018-7-12 07:38 中国泵阀第一网 作者:佚名 点击:1494
【中国泵阀第一网 行业论文】案例目录 VSP500-585A型循泵汽蚀问题 VSP250-600A型输水泵汽蚀问题 VSP500-585A型循泵汽蚀问题 故障现象 1、运行不到两个月,叶轮叶片被汽蚀损坏。 2、泵处于全开阀状态下运行。3、泵出口压力 0.7-0.8 kgf/cm2 ,指针频繁晃动,有明显爆破声。4、凝汽器进出循环冷却水的温差达25℃ ,正常温差应为8~11℃。

案例目录

VSP500-585A型循泵汽蚀问题

VSP250-600A型输水泵汽蚀问题

VSP500-585A型循泵汽蚀问题

故障现象

1、运行不到两个月,叶轮叶片被汽蚀损坏。

2、泵处于全开阀状态下运行。

3、泵出口压力 0.7-0.8 kgf/cm2 ,指针频繁晃动,有明显爆破声。

4、凝汽器进出循环冷却水的温差达25℃ ,正常温差应为8~11℃。

铭牌参数

1、扬程 32 m

2、流量 3240 m3/h

3、汽蚀余量 7.4 m

4、转速 985 r/min

5、额定功率 400 kw

现场分析

1、循环冷却水温差达25℃,正常温差为8~11℃,说明循环冷却水的流量不足。

2、有明显爆破声,说明泵汽蚀现象严重。

3、泵出口压力不到一公斤(1kg/cm2),而扬程是32米,显然是由于泵选型扬程过高,使泵偏于低扬程、大流量、汽蚀性能差的工况下运行,从而严重汽蚀导致叶片损坏 。

现场试验

1、将阀门从全开状态逐步关小,毎隔15分钟关小一次,读一次数。

2、到第四次关小后,出口压力升至1.85 kgf/cm2。

3、继续往下试,直至泵出口压力达到3.2 kgf/cm2以后,凝结器冷却水前后温差从25℃下降到11℃左右,这说明循环冷却水量增加了。同时泵的汽蚀响声也消失了,出口压力指针也稳定了。此时出口阀门开度大约只有10%左右,阀门有些振动。

改造方案

通过对现象的分析和现场试验,并深入调查了解所有资料,我们向用户的有关领导和技术人员提出分析意见,并提出了改造方案。

装置示意图

1、凝汽量为110m3/h,要求循环水量为3850~6050m3/h。

2、单泵流量为3025~3850m3/h。

3、泵进水管路管径为DN1000,长度L2=25m,一个底阀,4个900弯头。

4、凝汽器内阻力降△H=5m,根据上述数据推算泵装置特性曲线方程为。

HZ=KQ2=6.67Q2 Q:m3/s

从装置示意图可知,泵进出水位差即几何扬程为零。

装置特征曲线

1、双泵运行时的A点工况为:

ΣQ=1.68m3/s=6050m3/h

Q=0.84m3/s=3025m3/h

H=18m

2、单泵运行时的A点工况为:

Q=1.07m3/s=3852m3/h

H=7.5m

由此可知,选用VTP500-585A型泵(H=32m)的扬程偏高太多。

由于现有泵的扬程偏高太多,难以通过切割叶轮达到要求,必须设计新的叶轮。同时由于扬程低,又要保持泵的流量,为了保证离心泵比转速的要求,又必须将转速由985r/min降至740r/min。

因此新叶轮参数定为:

Q:3240m3/h H:16m

n:740r/min ns:226

新叶轮的泵型号定为500-585C

改造后工况

新叶轮运行工况:

1、单泵运行工况为C点:

Q:4104m3/h

HC:8.5m

η:60%(查泵性能曲线得)

冷却倍率m=4104/110=37倍,满足要求。

2、 双泵运行工况为D点:

ΣQ:6012m3/h

单泵Q:0.833m3/s

HD:18m

η:87%(查泵性能曲线得)

冷却倍率m=6012/110=55倍,满足要求。

改造效果

1、泵不再出现汽蚀现象,叶轮使用寿命达两年以上,大大降低检修工作量和维修费用。

2、水量满足发电要求,凝结器真空度(700mmHg)和进出水温(△T=10℃左右),均达到标准值,提高了发电机组的出力。

3、粗略分析比较,一年节省的费用(包括电费和备件费)约10万元,其中节省的电费单价按每度厂用电0.065元计算。

VSP250-600A型输水泵汽蚀问题

装置情况

某油田供水系统安装了三台VSP250-600A型输水泵,配套电机为Y500-4,额定功率560kw,转速n=1480r/min。三台泵二用一备,连续运行,将蓄水池清水输送到18.5公里外某矿区蓄水池。

泵站设计总流量:∑Q=64000m3/d=2667m3/h,

单台泵流量:

Q=1333m3/h(0.37 m3/s),

扬程:H=95m。

泵站最大运行流量: ∑Qmax=80000m3/d=3333m3/h,

单台泵最大运行流量 :

Qmax =1667m3/h=0.46m3/s,

扬程:H=90m。

用户蓄水池设计水位相对标高 +3.59m。

进水蓄水池设计水位相对标高 -0.41m (高水位达+1.8m,一般水位为+1.5m)

装置设计几何扬程 Hg=3.59+0.41=4m,

泵轴中心标高 -0.5m,

泵进口倒灌水头 2m。

装置示意图

故障现象

1、泵站投入运行以后,出现泵转子轴向窜动、轴承室进水、轴承温升过高、叶轮汽蚀破坏等故障。

2、转子部件整改更换过一次后,窜动、进水等问题已基本解决。但是汽蚀现象及叶轮汽蚀破坏等问题未能找到解决办法。

3、打开2#泵检查,发现叶轮叶片受到严重的汽蚀损坏,甚至泵体隔舌处也有汽蚀损坏现象,其时该泵累计运行时间只有2个月左右。

4、有2m的倒灌水头,还存在汽蚀 。

原因分析

我们到现场进行深入细致的调查工作,实地了解装置情况。找设计院了解装置管路布置、进出水位标高情况及运行参数要求,找操作人员了解现场操作情况;然后根据调查了解到的资料作出泵装置特性曲线,并作运行工况分析,从而得出产生汽蚀的原因和适当的处理措施。

1、目前输水量只有原设计负荷的50%,即只开一台泵,Q=0.45m3/s。

2、从装置特性曲线图上知道:当Q=0.45m3/s时,装置所需扬程仅21.5m左右。(实测出口压力为0.2MPa,即扬程为21m),而泵的扬程达95m,比装置所要求的扬程高出73m。

3、这73m扬程要靠关小出口碟阀来消耗的话,则阀门开度非常小,这样一方面很难操作,另一方面在如此小的开度下阀门也会振动、汽蚀而遭损坏。

因此实际运行时,只好敞开阀门任其低压运行。这样的话,泵就处于最大流量断裂工况下运行,此时汽蚀余量之大不可预料,2米的倒灌水头,难以使泵不发生汽蚀。

装置特性曲线

处理措施

1

从装置特性曲线图可知,即使今后达到最大流量(Q=8万吨/天=0.92m3/s)运行,所需要的扬程也只有79米,而现在所选择的泵性能参数(D2=ф535,Q=0.46m3/s时,H=95m)偏高了16米,从最终选型方面来考虑,应该选择D2=ф512,Q=0.46m3/s时,H=79m的性能参数。

2

另外,还要考虑在运行初期只有50%负荷情况下的泵性能过渡问题。如装置特性曲线图所示,当Q=0.45m3/s时,扬程只需H=22m。此时就要考虑采用一个扬程较低的过渡叶轮。

3

针对目前这种状况,可采取以下两个措施:

1、可先将叶轮外径车小至φ460(或φ480)作为过渡叶轮。

2、可将DN500的输水管上的阀门关闭,让水只从DN700管通过,以便提高装置扬程。

3、在前两条措施的基础上,再加上阀门调节,即可使泵处于规定工况下运行,从而避免汽蚀的发生。

由于用户不同意将泵扬程降得太多,实际处理工作中,我们自行将叶轮外径车小至φ500左右,并向用户提出了一个“现场运行操作技术要求”。

此后再未见用户反馈意见,问题即基本解决。

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(来源:中国泵阀第一网)

本文标签: 水泵故障 
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