水泵機(jī)組振動有那些原因以及如何減少水泵機(jī)組振動
發(fā)布時間：2015年06月02日 02:46 閱讀：6041
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澤德全球污水提升器領(lǐng)導(dǎo)品牌今天這里為大家介紹水泵機(jī)組振動有那些原因以及如何減少水泵機(jī)組振動
所有的水泵和旋轉(zhuǎn)機(jī)械都會產(chǎn)生振動。振動的產(chǎn)生是無法避免的，也不是泵本身的問題：經(jīng)設(shè)計者(以及電動機(jī)設(shè)計者)設(shè)計的泵能承受正常限度內(nèi)的振動。這些振動限度隨泵的類型、安裝配置、供電要求、旋轉(zhuǎn)速度以及泵送的液體等的差異而發(fā)生變化。水力資源協(xié)會出版了美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ANSI)所采用的一整套標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)容涵蓋了振動動力學(xué)、測量標(biāo)準(zhǔn)以及允許限度。
通常情況下，如不造成明顯問題大部分的振動都忽略不計(但不建議忽略)。過度振動可能導(dǎo)致噪音過大、設(shè)備損壞以及過早疲勞失效。最近幾年內(nèi)開發(fā)的BAC網(wǎng)絡(luò)、SCADA系統(tǒng)以及建筑管理系統(tǒng)和生產(chǎn)商設(shè)計和開發(fā)的系統(tǒng)已頻繁用于測量和記錄泵內(nèi)的振動。確立基準(zhǔn)參考值、確定限度以及將振動測量值并入預(yù)防性維修計劃等，通常將在振動引起重大故障或其他無法預(yù)知的后果之前保證泵的正常服務(wù)。
因水泵機(jī)組振動現(xiàn)象嚴(yán)重而被迫停機(jī)造成“關(guān)門淹”的情況較為普遍。有的泵站超常運(yùn)行時的劇烈振動振破了泵房的玻璃。
根據(jù)干擾力的不同，可將水泵機(jī)組振動分為水力振動、機(jī)械振動和電磁振動等三大類，生產(chǎn)實際中振動是不可避免的，不同類型的水泵機(jī)組振動總是同時產(chǎn)生，不可能把它們截然分開。誘發(fā)這些振動的直接因素也是各不相同的。大水時水泵機(jī)組的超常劇烈振動的主要干擾力源是水力不平衡，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的實際情況正確分析原因，抓住主要矛盾切實采取有效的減振措施。
1.水位超高，泵站需要揚(yáng)程加大，水泵工作在拐點附近的馬鞍形不穩(wěn)定區(qū)域。這種振動的主要特征是不穩(wěn)定和瞬間內(nèi)的周期性反復(fù)。如果這種循環(huán)的頻率與系統(tǒng)的振蕩頻率合拍，就有可能誘發(fā)共振而造成更嚴(yán)重的破壞，其減振措施主要有：
（1）清除局部堵塞，疏通引水、進(jìn)水和出水等過流通道，一方面改善流態(tài)，另一方面盡可能地降低泵站的需要揚(yáng)程。
?。?）對于全調(diào)節(jié)水泵可通過改變?nèi)~片角度，調(diào)小或加大葉片角度都有可能使水泵工作避開拐點。調(diào)小葉片角度時還可以改善水泵的Q～H性能曲線，縮小不穩(wěn)定工作區(qū)。
?。?）在可能的條件下采用變速調(diào)節(jié)的方法，改變水泵的工作點至穩(wěn)定工作區(qū)域。
?。?）中小型水泵可設(shè)置旁道管或旁泄閥，控制水泵出口的流量不小于不穩(wěn)定工作流量。
2.水位超高，有的甚至超高2～3米，在這種情況下啟動水泵，其出水流道中的空氣難以排出，水流的挾氣能力也大大降低?？諝獾姆磸?fù)壓縮膨脹，引起壓力脈動，誘發(fā)機(jī)組振動，嚴(yán)重時機(jī)組將無法起動。可針對實際工程情況，采取疏導(dǎo)、改進(jìn)或增設(shè)出水流道的排氣設(shè)施，提高排氣速度和挾氣能力，盡量縮短起動過程。
3.前池水位過低，改變了進(jìn)水流態(tài)，形成進(jìn)水挾帶表面旋渦和附壁渦帶，進(jìn)入葉輪工作室后被葉片切割而引發(fā)振動，其頻率與葉片數(shù)成正比，且常伴有較大的噪音。通?？刹捎脤?dǎo)流、設(shè)置隔板等應(yīng)急措施來有效減振。
4.水波動較大，出水流態(tài)紊亂，波浪壓力波反射入出水流道而引發(fā)機(jī)組振動，應(yīng)積極采取有效實用的出口防浪減波和穩(wěn)流措施。
5.內(nèi)澇水（有可能漫過攔污柵）沖挾異物，進(jìn)入流道乃至葉輪工作室，造成局部堵塞，形成不對稱流場，在引發(fā)水力振動的同時還有可能加劇弓狀回旋機(jī)械振動。及時發(fā)現(xiàn)徹底清污，即可有效減振。
6.由于水泵工作點遠(yuǎn)離正常工作范圍，泵本身的必需汽蝕余量Δhr超常增大，或者由于進(jìn)水流態(tài)的惡化而產(chǎn)生汽蝕，引起水泵機(jī)組的振動。汽蝕振動的頻率較高，每秒可達(dá)幾萬次，并伴隨發(fā)生強(qiáng)烈的噪聲，有關(guān)減振措施如下：
?。?）采用變角，變速或旁通的方法來調(diào)節(jié)水泵工況，降低水泵的必需汽蝕余量Δhr，避開汽蝕工況點。
?。?）采取切實可行的導(dǎo)流，隔水等措施來改善進(jìn)水流態(tài)。
?。?）可考慮把泵出水管（或流道）中的有壓水引入進(jìn)水管（或流道），也可另設(shè)加壓泵裝置，用噴咀做環(huán)形混合器，以提高泵進(jìn)口的壓力，來消除或減輕汽蝕及其振動，對小泵可用一個噴咀，對大泵可考慮用多個噴咀?；旌隙蔚拈L度，噴咀的位置的以及噴入的流量，應(yīng)根據(jù)引水壓力、增壓水頭、噴咀口流速、主流速度及噴咀個數(shù)等因素合理確定。
（4）在水泵進(jìn)口補(bǔ)入（0.4～1%）的氣體（以體積流量計算）可大大降低水泵汽蝕強(qiáng)度，使剝蝕，噪音和振動明顯減弱。具體的補(bǔ)氣方式和位置，應(yīng)根據(jù)汽蝕現(xiàn)象的不同及有關(guān)工程經(jīng)驗確定。5.若有條件，可考慮在軸流泵主葉輪前設(shè)置導(dǎo)輪，一方面可以整流，另一方面能夠為主葉輪進(jìn)口提供能量，改善其汽蝕性能，消除或減小汽蝕振動。
7.內(nèi)澇水挾帶的異物，被堵塞吸附在旋轉(zhuǎn)葉輪上，除了會引起前述的流場不對稱水力振動外，還將會破壞轉(zhuǎn)子的靜和動平衡，出現(xiàn)由機(jī)械不平衡干擾力引發(fā)機(jī)械振動的現(xiàn)象。停泵部分水體倒流回沖后再開機(jī)，振動將會大大減弱。
8.在長期外洪內(nèi)澇的作用下，泵房若是出現(xiàn)不均勻沉陷，它的傾斜有可能會引發(fā)因葉輪間隙不均勻而產(chǎn)生的流場不對稱水力振動；因?qū)лS承間隙不均勻而產(chǎn)生的干摩擦和振擺等機(jī)械振動，和因空氣間隙不均勻而產(chǎn)生的電磁拉力不平衡振動等。相應(yīng)的減振措施有：
（1）泵站主廠房的糾偏。
?。?）對于大型立式軸流泵機(jī)組，可在允許調(diào)整范圍內(nèi)，以進(jìn)水流道為基準(zhǔn)重新測量調(diào)整機(jī)組固定部件的垂直同心度、水平度，轉(zhuǎn)子的垂直度、擺度、中心，電機(jī)的磁場中心以及軸承間隙，葉片間隙和空氣間隙等。
9.目前大部分泵站工程存在較為嚴(yán)重的老化問題，在這種情況下，長期受洪澇的影響，可能會因絕緣破壞等原因造成轉(zhuǎn)子繞組短路等故障而出現(xiàn)電磁拉力不平衡振動。確認(rèn)后即可采取相應(yīng)的修復(fù)措施。
因水泵機(jī)組振動現(xiàn)象嚴(yán)重而被迫停機(jī)造成“關(guān)門淹”的情況較為普遍。有的泵站超常運(yùn)行時的劇烈振動振破了泵房的玻璃。
根據(jù)干擾力的不同，可將水泵機(jī)組振動分為水力振動、機(jī)械振動和電磁振動等三大類，生產(chǎn)實際中振動是不可避免的，不同類型的水泵機(jī)組振動總是同時產(chǎn)生，不可能把它們截然分開。誘發(fā)這些振動的直接因素也是各不相同的。大水時水泵機(jī)組的超常劇烈振動的主要干擾力源是水力不平衡，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的實際情況正確分析原因，抓住主要矛盾切實采取有效的減振措施。
1.水位超高，泵站需要揚(yáng)程加大，水泵工作在拐點附近的馬鞍形不穩(wěn)定區(qū)域。這種振動的主要特征是不穩(wěn)定和瞬間內(nèi)的周期性反復(fù)。如果這種循環(huán)的頻率與系統(tǒng)的振蕩頻率合拍，就有可能誘發(fā)共振而造成更嚴(yán)重的破壞，其減振措施主要有：
（1）清除局部堵塞，疏通引水、進(jìn)水和出水等過流通道，一方面改善流態(tài)，另一方面盡可能地降低泵站的需要揚(yáng)程。
?。?）對于全調(diào)節(jié)水泵可通過改變?nèi)~片角度，調(diào)小或加大葉片角度都有可能使水泵工作避開拐點。調(diào)小葉片角度時還可以改善水泵的Q～H性能曲線，縮小不穩(wěn)定工作區(qū)。
?。?）在可能的條件下采用變速調(diào)節(jié)的方法，改變水泵的工作點至穩(wěn)定工作區(qū)域。
?。?）中小型水泵可設(shè)置旁道管或旁泄閥，控制水泵出口的流量不小于不穩(wěn)定工作流量。
2.水位超高，有的甚至超高2～3米，在這種情況下啟動水泵，其出水流道中的空氣難以排出，水流的挾氣能力也大大降低?？諝獾姆磸?fù)壓縮膨脹，引起壓力脈動，誘發(fā)機(jī)組振動，嚴(yán)重時機(jī)組將無法起動。可針對實際工程情況，采取疏導(dǎo)、改進(jìn)或增設(shè)出水流道的排氣設(shè)施，提高排氣速度和挾氣能力，盡量縮短起動過程。
3.前池水位過低，改變了進(jìn)水流態(tài)，形成進(jìn)水挾帶表面旋渦和附壁渦帶，進(jìn)入葉輪工作室后被葉片切割而引發(fā)振動，其頻率與葉片數(shù)成正比，且常伴有較大的噪音。通?？刹捎脤?dǎo)流、設(shè)置隔板等應(yīng)急措施來有效減振。
4.水波動較大，出水流態(tài)紊亂，波浪壓力波反射入出水流道而引發(fā)機(jī)組振動，應(yīng)積極采取有效實用的出口防浪減波和穩(wěn)流措施。
5.內(nèi)澇水（有可能漫過攔污柵）沖挾異物，進(jìn)入流道乃至葉輪工作室，造成局部堵塞，形成不對稱流場，在引發(fā)水力振動的同時還有可能加劇弓狀回旋機(jī)械振動。及時發(fā)現(xiàn)徹底清污，即可有效減振。
6.由于水泵工作點遠(yuǎn)離正常工作范圍，泵本身的必需汽蝕余量Δhr超常增大，或者由于進(jìn)水流態(tài)的惡化而產(chǎn)生汽蝕，引起水泵機(jī)組的振動。汽蝕振動的頻率較高，每秒可達(dá)幾萬次，并伴隨發(fā)生強(qiáng)烈的噪聲，有關(guān)減振措施如下：
?。?）采用變角，變速或旁通的方法來調(diào)節(jié)水泵工況，降低水泵的必需汽蝕余量Δhr，避開汽蝕工況點。
?。?）采取切實可行的導(dǎo)流，隔水等措施來改善進(jìn)水流態(tài)。
?。?）可考慮把泵出水管（或流道）中的有壓水引入進(jìn)水管（或流道），也可另設(shè)加壓泵裝置，用噴咀做環(huán)形混合器，以提高泵進(jìn)口的壓力，來消除或減輕汽蝕及其振動，對小泵可用一個噴咀，對大泵可考慮用多個噴咀?；旌隙蔚拈L度，噴咀的位置的以及噴入的流量，應(yīng)根據(jù)引水壓力、增壓水頭、噴咀口流速、主流速度及噴咀個數(shù)等因素合理確定。
（4）在水泵進(jìn)口補(bǔ)入（0.4～1%）的氣體（以體積流量計算）可大大降低水泵汽蝕強(qiáng)度，使剝蝕，噪音和振動明顯減弱。具體的補(bǔ)氣方式和位置，應(yīng)根據(jù)汽蝕現(xiàn)象的不同及有關(guān)工程經(jīng)驗確定。5.若有條件，可考慮在軸流泵主葉輪前設(shè)置導(dǎo)輪，一方面可以整流，另一方面能夠為主葉輪進(jìn)口提供能量，改善其汽蝕性能，消除或減小汽蝕振動。
7.內(nèi)澇水挾帶的異物，被堵塞吸附在旋轉(zhuǎn)葉輪上，除了會引起前述的流場不對稱水力振動外，還將會破壞轉(zhuǎn)子的靜和動平衡，出現(xiàn)由機(jī)械不平衡干擾力引發(fā)機(jī)械振動的現(xiàn)象。停泵部分水體倒流回沖后再開機(jī)，振動將會大大減弱。
8.在長期外洪內(nèi)澇的作用下，泵房若是出現(xiàn)不均勻沉陷，它的傾斜有可能會引發(fā)因葉輪間隙不均勻而產(chǎn)生的流場不對稱水力振動；因?qū)лS承間隙不均勻而產(chǎn)生的干摩擦和振擺等機(jī)械振動，和因空氣間隙不均勻而產(chǎn)生的電磁拉力不平衡振動等。相應(yīng)的減振措施有：
?。?）泵站主廠房的糾偏。
?。?）對于大型立式軸流泵機(jī)組，可在允許調(diào)整范圍內(nèi)，以進(jìn)水流道為基準(zhǔn)重新測量調(diào)整機(jī)組固定部件的垂直同心度、水平度，轉(zhuǎn)子的垂直度、擺度、中心，電機(jī)的磁場中心以及軸承間隙，葉片間隙和空氣間隙等。
9.目前大部分泵站工程存在較為嚴(yán)重的老化問題，在這種情況下，長期受洪澇的影響，可能會因絕緣破壞等原因造成轉(zhuǎn)子繞組短路等故障而出現(xiàn)電磁拉力不平衡振動。確認(rèn)后即可采取相應(yīng)的修復(fù)措施。
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