水泵機(jī)組的振動及減振措施
根據(jù)干擾力的不同,南方水泵機(jī)組的振動可分為液壓振動、機(jī)械振動和電磁振動三大類。在實(shí)際生產(chǎn)中,振動是不可避免的。不同型號的南方水泵機(jī)組的振動總是同時(shí)發(fā)生,這是不可能的。將它們完全分開。引起這些振動的直接因素也不同。洪水期間南方水泵機(jī)組異常劇烈振動的主要干擾源是水力不平衡。應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況,正確分析原因,把握主要矛盾,采取有效的減振措施。
1.外河洪水位極高,泵站需提高揚(yáng)程。南泵工作在拐點(diǎn)附近的馬鞍形不穩(wěn)定區(qū)域。這種振動的主要特點(diǎn)是不穩(wěn)定性和瞬間內(nèi)的周期性重復(fù)。如果這個(gè)周期的頻率與系統(tǒng)的振蕩頻率重合,可能會引起共振并造成更嚴(yán)重的損壞。主要的減振措施有:
(1)清除局部堵塞,疏通引水、進(jìn)出水口等流道,一方面改善流型,另一方面盡可能降低泵站所需揚(yáng)程.
(2)完全可調(diào)的南泵,可以改變?nèi)~片角度,減小或增大葉片角度可以使南泵工作避開拐點(diǎn)。調(diào)整葉片角度還可以提高泵的Q~H性能南泵曲線,縮小不穩(wěn)定工作區(qū)。
(3)在可能的情況下,使用變速調(diào)節(jié)的方法將南方水泵的工作點(diǎn)改變到一個(gè)穩(wěn)定的工作區(qū)域。
(4)中小型南方水泵可加裝旁通管或旁通閥,控制南方水泵出口流量不小于不穩(wěn)定工作流量。
2.外河洪水位極高,有的甚至高達(dá)2至3米。在這種情況下,啟動南方水泵,出水通道內(nèi)的空氣難以排出,水流的載氣能力也大大降低??諝獾姆磸?fù)壓縮和膨脹引起壓力脈動并引起單元振動。在嚴(yán)重的情況下,設(shè)備將無法啟動??筛鶕?jù)工程實(shí)際情況,疏通、改進(jìn)或增設(shè)出水口排氣設(shè)施,提高排氣速度和載氣量,盡可能縮短啟動過程。
3.前池水位過低,改變進(jìn)水流型,形成被進(jìn)水夾帶的面渦和附壁渦。進(jìn)入葉輪工作室后,被葉片切割而引起振動。頻率與葉片數(shù)量成正比。并且常常伴隨著巨響。通??刹捎脤?dǎo)流、擋板等應(yīng)急措施,有效降低振動。
4.外河洪水波動大,出水湍流,波壓波反射到出水口引起機(jī)組振動。應(yīng)采取切實(shí)有效的措施,防止出口波浪,穩(wěn)定水流。
5.內(nèi)部積水(可能溢出攔污柵)攜帶異物進(jìn)入流道甚至葉輪工作室,造成局部堵塞,形成不對稱流場,在引起水力振動的同時(shí)可能加劇艏艏旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動。如果發(fā)現(xiàn)及時(shí)徹底清潔,可以有效減少振動。
6.由于南方水泵的工作點(diǎn)遠(yuǎn)離正常工作范圍,泵本身所需的汽蝕余量Δhr異常增加,或因進(jìn)水流型惡化而產(chǎn)生汽蝕,導(dǎo)致南方水泵機(jī)組的振動。空化振動頻率高,每秒可達(dá)數(shù)萬次,并伴有強(qiáng)烈噪聲,相關(guān)減振措施如下:
(1)采用變角、變速或旁通方式調(diào)整南泵的工況,降低南泵所需的汽蝕余量Δhr,避免汽蝕工點(diǎn)。
(2) 采取可行的導(dǎo)流、隔水等措施,改善進(jìn)水流型。
(3)泵出水管(或流道)內(nèi)的加壓水可考慮引入進(jìn)水管(或流道),也可加裝加壓泵裝置,噴頭可用作環(huán)形混合器,提高泵入口壓力可以消除或減少氣穴和振動,對于小型泵,可以使用一個(gè)噴嘴南方水泵減震,對于大型泵,可以考慮使用多個(gè)噴嘴。混合段的長度,噴嘴位置和噴射流量,應(yīng)根據(jù)引水壓力、加壓水頭、噴嘴流量、主流速度、噴嘴數(shù)量等因素合理確定。
(4)在南方水泵進(jìn)口處加入(0.4~1%)氣體(按體積流量計(jì)算)可大大降低南方水泵的氣蝕強(qiáng)度,顯著減少沖刷, 噪聲和振動 詳情 補(bǔ)氣的方式和位置應(yīng)根據(jù)不同的氣蝕現(xiàn)象和相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)來確定 5.如果條件允許,可以考慮在主葉輪前加裝導(dǎo)輪軸流泵,一方面可以進(jìn)行整流,另一方面可以為主葉輪進(jìn)口提供能量南方水泵減震,提高其空化性能,消除或減少空化振動。
7.浸水所攜帶的異物被阻塞并吸附在旋轉(zhuǎn)的葉輪上,不僅會引起上述流場的不對稱水力振動,還會破壞轉(zhuǎn)子的靜、動平衡,引起機(jī)械不平衡的干擾。力引起的機(jī)械振動現(xiàn)象。停泵,部分水體回流后重新開機(jī)時(shí),振動會大大降低。
8. 在長期外澇內(nèi)澇的作用下,如果泵房有不均勻沉降,其傾斜度可能會因葉輪間隙不均勻而引起流場不對稱水力振動;由于導(dǎo)向軸承間隙不均勻而產(chǎn)生的干摩擦和振動等機(jī)械振動,以及氣隙不均勻等引起的電磁張力不平衡振動,相應(yīng)的減振措施有:
(1)泵站總廠整改。
(2)對于大型立式軸流泵機(jī)組,在允許的調(diào)節(jié)范圍內(nèi),機(jī)組固定部位的垂直同心度和水平度可根據(jù)進(jìn)口流道重新測量調(diào)整,也可如轉(zhuǎn)子的垂直度、擺動、擺動中心、電機(jī)磁場中心和軸承間隙、葉片間隙和空氣間隙等。
9. 目前大部分泵站工程老化問題嚴(yán)重。在這種情況下,長期浸水可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組因絕緣損壞等原因短路,從而產(chǎn)生電磁張力不平衡振動。確認(rèn)無誤后,可采取相應(yīng)的修復(fù)措施。