循环水泵振动原因分析介绍

1、简介 
循环水系统的功能是将冷却水(海水)送**凝气器去冷却汽轮机低压缸排汽,以维持凝气器的真空,使汽水循环得以继续。大唐鲁北发电有限责任公司2×330MW机组采用的是海水一次循环供水系统,它还向闭式水系统提供冷却用水。我公司水泵是单级双吸离心泵,滑动轴承采用筒形结构,在筒形瓦上部开有两个甩油槽,依靠甩油形式进行自润滑,联轴器采用弹性套柱销型,水泵和电动机安装在两个底座上。其详细参数见下表。

2、水泵试运存在的主要问题 
2009年7月份1号机试运时,发现1A、1B循环水泵支撑轴承震动特别大,就地用振动仪测振严重超标,泵体伴有强烈的汽蚀声音,而且泵的出口管道振动也特别大,驱动电机电流超标、线圈温升高,泵组基本不能达到运行条件。 
3、原因分析与措施 
3.1、泵的**汽蚀余量不够 
   机组进水流道设计不合理或与机组不配套、水泵淹没深度不当,以及机组启动和停机顺序不合理等,泵的入口产生漩涡,诱发汽蚀就会诱发水泵振动。 
由于鲁北化工集团发电厂在安装时,没有按照厂家安装技术要求合理设计泵组的安装高度,现场测量循环水泵入口的淹没高度只有2.4米左右,比厂家要求的**汽蚀余量(入口淹没高度)8.8米相差6.4米,引起泵内汽蚀,产生噪声和振动。是循环水泵发生汽蚀的主因。因工期、循环水泵房现状所限制,现阶段不可能将泵组重新定位安装,只能待以后技术改造。 3.2、滑动轴瓦接触不良,间隙、紧力不符合要求 
   采用滑动轴承的水泵,在检查轴瓦的接触情况时,正常的轴瓦,下瓦应有均匀的接触痕迹,主要分布在中下部,接触面积应达75%以上,上瓦应留有间隙,一般取轴径的0.1—0.15%。上瓦压盖对上瓦应有0—0.03mm的紧力。如不能达到要求,一般采取在瓦口加减减垫片,和刮削轴瓦的方法解决。 
   翻瓦检查滑动轴瓦的接触情况,发现下轴瓦接触面不能达到行业技术标准,重新着色研磨修刮后,使下瓦符合设备检修工艺规程要求,接触面达到75%以上。复测轴瓦顶部间隙为0.34mm,超过行业技术标准上限,调整轴瓦顶部间隙为0.25mm,并重新调整瓦盖紧力为0.03mm(取行业技术标准上限)。 3.3、泵轴与电动机轴不同心 
   中心不正也是引起震动的常见原因,**严格按照标准将中心调整在规定范围之内。但在找中心时要注意电机和水泵的调整垫片不要过多,**好不要超过3片。  
   校正泵轴与电动机轴的同心度:利用百分表与内经量表,测量取得数据后,调整电动机前、后支撑轴瓦底座垫片的数量和厚度,使泵轴与电机轴中心、面距符合设备检修工艺规程要求。

3.4、水力方面 
   泵进口流速和压力分布不均匀或泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流,非定额工况以及各种原因引起叶轮进口产生汽蚀。水流经过叶轮时在低压区出现气泡,到高压区汽泡溃灭,产生撞击引起振动。 
 由于现水泵出口为¢1200mm,水流经一个560mm长的扩散短管后瞬变为¢1400mm的管路,急剧改变了水流的运行工况,从而导致出口管路水流产生偏流和脱流,引起出口管路振动大。现阶段对管路的支撑系统进行了加固处理。 3.5、转子中心位置调整 
水泵转子应保证与静子同心。否则在水泵运行时会产生动静摩擦,产生震动。对于水平中开式水泵,如有必要可将水泵上盖打开,直接测量密封环处的间隙,在调整合格后,将轴承支座与泵体之间打孔配置销钉,然后再组装,以达到**调整的目的。 
现场与水泵厂技术人员交流后,一致认为只要检查叶轮调整螺母是否轴向松动,就能确定叶轮的对中。使用专用工具检查叶轮两端轴套调整螺母的紧固情况,确定紧固无松动,排除转子不对中的问题。 3.6、地基紧固 
当水泵发生震动时,**先应检查原动机与水泵的地脚螺栓是否紧固牢。如地基不稳,势必造成水泵震动,当排除其他原因而仍不能解决问题时,还要考虑地脚基础强度是否够用,有时由于设计原因,基础偏软也能引起震动。 
   就地使用敲击扳手,检查水泵与电机基础地脚螺栓紧固情况,紧固无松动。基础强度符合要求,排除此问题。 3.7、电气方面 
电机是泵组的主要设备,电机内部磁力不平衡和其它电气系统的失调,常引起振动和噪音。如异步电动机在运行中,由定转子齿谐波磁通相互作用而产生的定转子间径向交变磁拉力,或大型同步电机在运行中,定转子磁力中心不一致或各个方向上气隙差超过允许偏差值等,都可能引起电机周期性振动并发出噪音。  
    检查发现循环水泵电机不是循环水泵制造厂家(上海上泵集团)的配套产品,而是鲁北化工集团发电厂自行外购,该电机为1995年出品,属于贴牌、技术落后的淘汰产品,电机只能更换或返厂大修处理。1号机更换新电机后,解决了电机电流超标、线圈温升高的问题。 3.8、外部条件对水泵的影响 
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当泵组本身可能有的问题全部排除后,如仍不能解决震动的问题时,还要考虑外部条件对水泵的影响。泵组运行方式 
   本工程循环水泵设计扬程为20米,由于泵出口母管设计不合理,单泵运行时,每台泵的出口压力只能达到0.12MPa,泵组就不能达到**高效率点的设计工况即**佳工作点。通过单、双泵运行的对比后,确定只有双泵运行的方式,才能使泵组达到设计要求。 
4、效果对比 
4.1、单泵运行调整前、后震动对比表 

5、结论 
    通过以上问题的分析及处理,现循环水泵各轴承振动值都低于行业振动认定标准,并认为单机双泵运行是本机组循环水系统的**佳运行方式,基本解决了我厂循环水泵存在的主要问题。所以造成水泵震动的原因是多方面的,在实际工作中,一方面要严格检修工艺及安装工艺。另一方面遇到问题时,要找出合理的针对性措施进行处理,积累经验,预防水泵的震动。只要我们掌握水泵震动的机理,提高检修工艺,避免诱振因素的发生,水泵震动的现象会得到很好的预防。