水泵管道振动原因及消除方法.doc

水泵管道振动原因及消除方法给水排水2012年3月(上)l科技创新与应用水泵管道振动原因及消除方法巴士明(牡丹江龙江环保供水有限公司,黑龙江牡丹江157032)摘要:针对泵机组的各部件存在的振动,分析了产生振动的原因,并用实例提出了解决办法.关键词:管道振动;防振措施1前言水泵是矿山,橡胶,化工和供水等行业不可缺少的动力设备,能否正常运行,直接关系到整个装置的安全稳定运转.由于泵及管道的振动,造成泵机组不能正常运转;电机和管路的振动产生噪声,造成轴承等零部件的损坏;剧烈的振动还可能造成机毁人伤;引起泵及管道振动的原因是多方面的.泵的转动轴一般与驱动电机轴直接相连,使得泵的动态性能和电机的动态性能相互干涉;高速旋转部件多,动静平衡沐能满足要求;与流体作用的部件受水流状况影响较大;流体运动本身的复杂性,也是限制泵动态性能稳定性的一个因素.2管道振动原因分析管道振动原因由如下几方面原因造成:2.1电机结构件松动,轴承定位装置松动,铁芯硅钢片过松.轴承因磨损而导致支撑刚度下降,引起振动.2.2机与泵各部连接螺栓部分松动,如地脚螺栓,机体连接螺栓,法兰连接螺栓,联轴器螺栓松动和丢失,泵轴与电机轴不同心,轴的弯曲等.2.3管道走向不合理,拐弯过多.固定支架不牢,泵的出口管道支架刚度不够,变形太大,造成管道下压在泵体上,使得泵体和电机的对中性破坏,管道在安装过程中较劲太大.进出口管路与泵连接时内应力大.管路不畅,出水止回阀掉板或没有开启.2.4水泵由于零件加工的质量达不到要求和组装质量不佳使间隙超标,产生过大的轴向移动和轴向脉动.其结果会使平衡盘,平衡板,叶轮,泵体发生研磨而损坏,也会使泵体发生振动而失去平稳性,它是造成管道振动的主要原因之一.2.5输送的介质过热而产生气化,当温度降到一定值时就将导致水击和压力急剧波动,造成管道振动.2.6水泵自身的因素,叶轮旋转时产生的非对称压力场.2.7吸水池和进水管涡流;叶轮内部以及涡壳,导流叶片漩涡的发生及消失.2.8由于叶轮叶片数有限而导致的出口压力分布不均;叶轮内的脱流;喘振;流道内的脉动压力;汽蚀.2.9水在泵体中流动,对泵体会有摩擦和冲击,比如水流撞击隔舌和导流叶片的前缘造成振动.2.10输送高温水的锅炉给水易发生汽蚀振动;泵体内压力脉动,主要是泵叶轮密封环,泵体密封环的间隙过大,造成泵体内泄露损失大,回流严重,进而造成转子轴向力的不平衡和压力脉动,会增加振动.3减小振动的措施3.1减小汽蚀振动,当泵的入口压力低于相应水温下的和压力时,会发生伴随剧烈振动的汽蚀.减小汽蚀的措施包括:确定水泵的安装高度时,使装置的有效汽蚀余量大于泵的最小装置汽蚀余量;适当加大进水管直径,缩短进水管长度,减少管路附件,提高管壁的粗糙度;减少弯头数目和加大管道转弯角度;降低水泵的工作转速;提高泵的吸人压头,增加几何倒灌高度,减少进水管路水头损失.吸水管的任何部分都不能高过水泵的进口.吸水管路直径应比泵入口直径大一个尺寸数量级,以便水流在泵人口处有一定的收缩.同时还应当在泵入口前有一段直管,直径长度不应小于管路直径的10倍.3.2设备基础必须按国标实施,基础的重量应为泵和电机等机械重量总和的三倍以上.3_3设备各部连接螺栓要经常检查与紧固,地脚螺栓可采用尾部呈十字形的螺栓,以增加与混凝土的密着力.3.4叶轮,动,静平衡是否合格;联轴器螺栓间距是否良好;弹性柱销和弹性套圈结合不能过紧;联轴器内孔与轴的配合是否过松,若太松,可采用金属喷涂的方法来减小联轴器内径.3.5提高零件加工及设备组装质量.3.6管道设计要合理,尽量减少拐弯.3.7在机与泵的出口处适当的位置加一个球形缓冲器.3.8在加固管道,调整及增加支撑时,在支座与管道之间垫上1O毫米厚硬质胶垫,其作用是增加阻尼,提高抗扭性,在结构上起到补偿作用.3.9消除由于泵的选型和操作不当引起的振动,两泵并联应保证性能相同.泵性能曲线应缓降型为好,不能有驼峰.使用时要注意消除导致水泵超载的因素.比如流道堵塞.3.10对于大功率水泵,适当延长泵的开启时间,减小对传动轴的挠动,减小转动件和静止零件之间的碰撞和摩擦,以及曲线引起的热变形.3.11对于水润滑的滑动轴承,启动过程中应加足预润滑水,避免干启动,直至水泵出水后在停止注水.3.12定期向需要注油的轴承适量注油;对于轴液下离心泵,因为轴系存在着扭转振动,若使用的是推力瓦轴承,则受损伤的主要是推力瓦,这时可以适当提高润滑油的粘度,防止液体动压润滑膜的破坏.4由施工原因造成管道振动举例分析:4.1在系统有效汽蚀余量足够时,泵人口压力异常,管路压力降比理论计算值高的多,泵有汽蚀现象.原因分析;入口容器的底阀,过滤器,管道等被杂物阻塞,阀门未全开,均可以使管路压力降增大.介质到泵入口处的压力已经小于或等于介质的饱和蒸气压,造成介质气化,产生汽蚀现象.解决方案;检查容器底部管线和底阀,清除杂物;拆卸过滤器,清除堆积物或更换滤网,阀门全开.4.2通常在试车时就表现泵体振动大,尤其是垂直方向振动大,进出管线振动剧烈.原因分析:作为转动设备,水泵本身会有一定的振动,如果管线和泵体没有固定好,这些振动会通过流体的流动由泵传递给管线,在管路系统钢度不够的情况下,会发生一种结构共振.如泵的基础重量太轻或固定不牢固,当泵本身的振动和基础的振动频率一致时,也可引起共振,形成剧烈的振动.解决方案:首先检查泵的基础是否太轻,柔性是否太大.对地脚螺栓,管线固定处进行检查加固.如果泵的动平衡有问题,则是泵内结构性问题,应该进行改造或更换水泵.5结论管道振动是设备运行中常出现的问题,振动控制综合反映了机械加工工艺,机械安装人员的操作水平,水泵操作人员的素质.在工作中,我们虽然采取一些措施降低了振动和噪音,在保证安全运行等方面取得了一定的效果,但还要进一步摸索经验.不同的工作环境,要根据实际情况采取相应措施.实际工作中,排除振动要结合经验和理论分析,将振动机理分析和实际检测仪器得到的数据结合起来.很多振动可以通过提高设计和安装质量,提高操作水平,加强日常维护予以消除.伴随着新材