离心泵振动原因分析和解决方案

2022-11-07

离心泵, 在日常生活中, 被广泛应有于炼油和化工企业, 离心泵的安全和准确运行, 对整个生产过程起着至关重要的作用。因此, 如若离心泵在工作时产生振动, 那么就会产生很多连锁反应, 使工作无法正常进行。也正因为如此, 相关的炼油和化工企业, 每年都会投入大量的人力物力对离心泵进行养护和维修。这么做, 不仅损耗了大量的时间和人力, 而且这种做法也有很多的危险成分。本文对离心泵振动原因进行了分析, 并制定出了相应的解决方案。

一、工艺参考值

1. 汽蚀的剩余量不足

汽蚀, 是指当流道 (可以是泵、水轮机、河流、阀门、螺旋桨甚至动物的血管) 中的液体 (可以是水、油等) 局部压力下降临界压力 (一般接近汽化压力) 时, 水中气核成长为汽泡, 汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。

(1) 汽蚀的剩余量不足具体表现

离心泵的管道内有类似放鞭炮的声响。声音在离心泵的入口处特别明显, 并且伴随着较大幅度的振动。情形加剧时, 泵内流量和离心泵出口处的压力值会产生较大幅度的变化, 流动开始断断续续, 位于离心泵出口处的管线开始振动并且伴有较大的声响, 最终会导致离心泵出口处的压力值降到零, 出口流量值也降到零。离心泵内的小型零件, 表面不平整, 有磨损的现象。

(2) 汽蚀的剩余量不足原因分析

离心泵工作环境中有效的汽蚀的剩余量不足, 这导致了离心泵入口处的压力低于固定值, 使泵内物质气化。与此同时, 溶解在液体里的气体向外溢出, 二者结合, 形成了大量气泡。这些产生的气泡, 伴随着离心泵的内部工作, 迅速重新组织, 形成了一个真空区。在这个真空区周围的液体与之融合, 这导致了局部高频高压水击的形成, 造成了离心泵和管道内压力的幅度变化, 并形成了类似鞭炮的撞击声。

这些产生的气泡, 伴随着离心泵的内部工作, 迅速重新组织, 会使局部产生高温, 致使离心泵内的小零件受到侵蚀。更严重一点, 如果产生了大量的气体, 会占据管道内的通道, 阻塞管道的流畅性, 最终会导致管道内液体的断流, 造成泵抽空, 发生汽蚀问题。

由于离心泵内的流量受阻, 使液体流动时断时续, 这导致了离心泵产生强烈的振动, 使内部结构损坏, 最后这个工作流程将无法正常开展。

(3) 汽蚀的剩余量不足解决方案

有效地增加汽蚀的剩余量

为防止汽蚀的剩余量不足, 可采取相应的应对措施, 例如:提高离心泵入口的液面高度、适当的减少离心泵入口处不必要的小零件、改进液体流淌的管道等方法, 都可以有效地增加汽蚀的剩余量。

有效地降低必须汽蚀余量

离心泵的必须汽蚀量, 是离心泵本身自带的结构。要想有效地降低离心泵内必须汽蚀余量, 就要从离心泵本身的内部结构入手, 才能完成这一任务。例如:给离心泵装设变频调速器, 降低离心泵的转速, 可以降低入口的相对速度, 来间接地降低离心泵必须汽蚀余量。离心泵必须汽蚀余量的降低, 在在一定程度上, 还可以降低整个工作过程的能量损耗。

2. 管道内物质的流量

(1) 管道内物质的流量典型现象

离心泵在正常的流量标准下, 是不会产生振动的。但是, 一旦流量出现明显的波动幅度, 离心泵内的工作零件及管道, 就会出现振动。当流量回归到正常值时, 振动和声响也会随之消失。

(2) 管道内物质的流量原因分析

每一台离心泵, 都有一个属于它的最佳工作环境, 工作性能不是一层不变的。在正常的工作值下, 离心泵正常运转, 不会出现振动及声响。但当其正常工作环境被打破时, 会产生振动及声响。流量过大时, 使管道内部分空间热量过高, 产生汽蚀现象。流量过少时, 离心泵内的轴向力增大, 不能使内部各零件位于平衡状态, 有较大的冲击力, 使内部零件遭到磨损、破坏。

(3) 管道内物质的流量解决方案

最好的办法, 就是使离心泵的工作处于最佳状态。如果没办法保持离心泵工作的最佳状态, 当流量大时, 可以另引一条小的回流线到泵入口的容器内, 但是也会造成一定的能量损耗。

还可以适当调低转轮转数, 减小摩擦, 从而减小振动。

二、离心泵的工程建设问题

1. 离心泵的管道

(1) 离心泵的管道典型现象

离心泵有效汽蚀余量满足正常值时, 离心泵的入口压力出现波动, 会发生汽蚀现象。

(2) 离心泵的管道原因分析

离心泵入口位置的设备出现阻塞现象, 导致入口为全部打开, 从而导致管道内压力过大。管道内形成了气压差, 使物质汽化, 造成了汽蚀问题。

(3) 离心泵的管道解决方案

对离心泵及其管道, 进行定时检查和维护, 及时清理出现在管道内和泵内的异物;打开过滤器, 及时清理过滤装置, 定时更换新的过滤设施;在离心泵工作时, 把离心泵的阀门完全打开。

2. 离心泵的基础设施

(1) 离心泵的基础设施典型现象

通常在离心泵正常工作时, 就会产生振动及声响, 在泵的入口和出口处, 振动尤为明显。

(2) 离心泵的基础设施原因分析

作为一种转动设备, 离心泵工作的时候, 本身会产生一些轻微的振动, 如果再加上管道没有连接好, 会使这种振动传递给管道。

当设备常年工作, 清理不及时, 常年累积的异物会磨损设备, 使离心泵工作效率降低, 还使设备内部零件磨损, 脱落。

(3) 离心泵的基础设施解决方案

及时的清理管道和离心泵, 对过滤器进行及时的清洗和更换。如果振动依旧很大, 则建议打开离心泵设备, 仔细检查泵内的零件情况, 对泵进行进一步的调试和改造。

摘要：关于离心泵振动原因分析, 主要总结了几个方面的原因:汽蚀的剩余量不足、阻塞了泵的入口管道、泵轴不对称、泵体安装不好、泵工作时流量过低、离心泵工作管道组装不正确等。依据这些造成离心泵振动的原因, 做出了相应的调整方案, 例如:增加泵的入口的测试面的高度、减少泵的管道管线铺设和管道长度、工作人员操作时要稳定操作动作、定时清理泵管道内产生的废物和异物避免发生堵塞、泵的本身也需要对其进行保护、设计符合泵运行的泵体结构、延长最小回流线等。

关键词：离心泵,振动,汽蚀,阻塞,设计符合泵运行的泵体结构