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關(guān)鍵字:循環(huán)水泵 電力消耗 循環(huán)阻力 水力平衡 價(jià)值工程
1 循環(huán)水泵容量過(guò)大的問(wèn)題
循環(huán)水泵容量過(guò)大在我國(guó)是普遍存在的問(wèn)題,其容量常常達(dá)到實(shí)際需要的2-4倍,造成工程投資和運(yùn)行費(fèi)用的嚴(yán)重浪費(fèi)。其主要原因如下:
1.1 設(shè)計(jì)冷負(fù)荷偏大
設(shè)計(jì)冷負(fù)荷是選擇設(shè)備的主要依據(jù),所以正確地計(jì)算建筑冷負(fù)荷對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。目前,教科書(shū)及設(shè)計(jì)手冊(cè)中提供的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法不論是計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻壁負(fù)荷,還是門(mén)窗負(fù)荷,其計(jì)算結(jié)果都是針對(duì)某一具體房間而言。然而,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備容量是依據(jù)整個(gè)建筑的冷負(fù)荷確定。由于建筑內(nèi)各房間的朝向、位置、使用功能及其發(fā)熱源等因素的不同,往往造成各房間最大冷負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間并不相同。因此,建筑冷負(fù)荷的最大值應(yīng)為每個(gè)房間逐時(shí)負(fù)荷疊加的最大值。據(jù)調(diào)查在我國(guó)有部分設(shè)計(jì)人員在計(jì)算建筑冷負(fù)荷時(shí)只是簡(jiǎn)單地將每個(gè)房間的最大冷負(fù)荷進(jìn)行疊加,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)大于實(shí)際需求負(fù)荷。所以我們必須對(duì)此給予足夠的重視,使設(shè)計(jì)負(fù)荷的確定更加合理正確。
1.2 系統(tǒng)循環(huán)阻力偏大
在計(jì)算系統(tǒng)循環(huán)阻力時(shí),由于設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足,使得一些計(jì)算參數(shù)取值過(guò)于保守,造成循環(huán)阻力計(jì)算值偏大,更有甚者,在施工圖設(shè)計(jì)階段采用估算方法確定循環(huán)阻力,致使計(jì)算循環(huán)阻力比實(shí)際值大一倍以上。
1.3 系統(tǒng)靜壓?jiǎn)栴}
空調(diào)系統(tǒng)充滿(mǎn)水才能運(yùn)行,水泵的進(jìn)、出口承受相同的靜水壓力。因此,所選水泵的揚(yáng)程只克服管道系統(tǒng)阻力即可。然而,有的設(shè)計(jì)者卻把靜水壓力也計(jì)入該循環(huán)阻力之內(nèi),這當(dāng)然會(huì)使循環(huán)水泵的容量增大很多。
1.4 系統(tǒng)水力平衡問(wèn)題
由于設(shè)計(jì)時(shí)不認(rèn)真進(jìn)行系統(tǒng)的水力平衡計(jì)算,工程竣工后又未按要求進(jìn)行全面調(diào)試,往往造成系統(tǒng)水力失調(diào),系統(tǒng)出現(xiàn)冷熱不均的現(xiàn)象。有些技術(shù)人員錯(cuò)誤地認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因是循環(huán)水泵的容量太小,結(jié)果只簡(jiǎn)單地采用加大水泵的方法解決了之,自然也就使水泵容量增大。
2 水泵特性曲線(xiàn)及最佳工作點(diǎn)
2.1 水泵的流量——揚(yáng)程特性曲線(xiàn)
水泵的流量——揚(yáng)程特性曲線(xiàn)一般有三種類(lèi)型:平坦型、陡降型、駝峰型(如圖 2.1所示)。用于空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)的水泵應(yīng)具有平坦特性,其零流量與最大流量之間的揚(yáng)程變化范圍不應(yīng)大于10%-15%;陡降特性的水泵由于其最大流量與最小流量間的揚(yáng)程變化太大,故不宜選用;駝峰特性的水泵也不可采用,因?yàn)樵趦膳_(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)可能引起負(fù)荷和揚(yáng)程的周期變化,而當(dāng)這一變化的頻率等于系統(tǒng)的自振頻率時(shí)便產(chǎn)生危險(xiǎn)的“振蕩現(xiàn)象”,而此現(xiàn)象將對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成一定影響。
2.2 最佳工作點(diǎn)
如圖2.2所示:循環(huán)水泵的最佳工作點(diǎn)是水泵特性曲線(xiàn)與系統(tǒng)管網(wǎng)特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)A。但是,由于種種原因,系統(tǒng)的實(shí)際流量總是大于設(shè)計(jì)計(jì)算流量,其結(jié)果是設(shè)計(jì)水泵工作點(diǎn)沿水泵特性曲線(xiàn)向右偏移(如圖2.2 B點(diǎn))。
在水泵工作點(diǎn)向右偏移時(shí),循環(huán)水泵所產(chǎn)生的揚(yáng)程降低,這對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行是極其不利的,尤其是系統(tǒng)中最不利環(huán)路,將促使該環(huán)路的流量進(jìn)一步減少,影響正常使用功能。
造成工作點(diǎn)右移的原因主要有兩個(gè)方面:首先是設(shè)計(jì)中水力計(jì)算采用過(guò)大的安全系數(shù)及不實(shí)際的壓降計(jì)算方法,其次是設(shè)計(jì)的系統(tǒng)未進(jìn)行認(rèn)真的水力平衡計(jì)算,而施工后又未進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)調(diào)試。因此,為使系統(tǒng)按設(shè)計(jì)工況運(yùn)行,除應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行相關(guān)計(jì)算外,還應(yīng)在選擇水泵時(shí)將水泵的工作點(diǎn)選擇在最佳工作點(diǎn)左側(cè)適當(dāng)?shù)奈恢?,以防水泵?shí)際工作點(diǎn)超出一定范圍處于不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀況,影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。
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3 循環(huán)水泵的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
3.1 循環(huán)水泵的臺(tái)數(shù)選擇
《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ19-87,2001年版)第6.1.11條規(guī)定:冷水泵(一次泵)的臺(tái)數(shù)及流量,應(yīng)與制冷機(jī)的臺(tái)數(shù)及設(shè)計(jì)工況下的流量相對(duì)應(yīng)。二次泵的設(shè)置,應(yīng)根據(jù)冷水系統(tǒng)的大小、各并聯(lián)環(huán)路壓力損失的差異程度、使用條件和調(diào)節(jié)要求等通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。然而在實(shí)際工作中,設(shè)計(jì)人員往往未對(duì)空調(diào)系統(tǒng)各種設(shè)備的綜合配置進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,結(jié)果造成工程初投資增加及“大馬拉小車(chē)”等浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。為避免發(fā)生該現(xiàn)象,廣大設(shè)計(jì)人員在方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)依據(jù)使用功能、高低峰負(fù)荷時(shí)間、系統(tǒng)特征以及其它條件,針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的冷水機(jī)組、循環(huán)泵、冷卻塔等設(shè)備的綜合配置進(jìn)行全面充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,以期在滿(mǎn)足使用功能的前提下降低工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。
3.2 工程壽命周期成本
筆者認(rèn)為在進(jìn)行循環(huán)水泵、冷水機(jī)組等設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí)應(yīng)引入一個(gè)概念——工程壽命周期成本。工程壽命周期成本是工程設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、建造、使用、維修和報(bào)廢等過(guò)程發(fā)生的費(fèi)用,也即該項(xiàng)目在其確定的壽命周期內(nèi)或在預(yù)定的有效期內(nèi)所需支付的設(shè)計(jì)費(fèi)、建安費(fèi)、運(yùn)行維修費(fèi)、報(bào)廢回收費(fèi)的總和。在不同項(xiàng)目和不同項(xiàng)目階段壽命周期成本也大不相同(如圖 3.1 所示)。通常情況下,運(yùn)營(yíng)及維護(hù)成本往往大于項(xiàng)目建設(shè)的一次性投資。因此在進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí),應(yīng)明確壽命周期成本包括的費(fèi)用項(xiàng)目、各項(xiàng)費(fèi)用的內(nèi)容和范圍以及它們?cè)谫M(fèi)用構(gòu)成體系中的相互關(guān)系,這對(duì)我們進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較十分重要。
3.3 價(jià)值工程
價(jià)值工程是以提高產(chǎn)品或作業(yè)價(jià)值為目的,通過(guò)有組織的創(chuàng)造性工作尋求用最低的壽命周期成本可靠地實(shí)現(xiàn)使用者所需功能的一種管理技術(shù),其表達(dá)式如式3.3.1。
V = F/C (3.3.1)
式中 V——研究對(duì)象的價(jià)值
F——研究對(duì)象的功能
C——研究對(duì)象的成本
價(jià)值工程技術(shù)已廣泛運(yùn)用于研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造等各行各業(yè),其核心思想是以最低的壽命周期成本使產(chǎn)品具備它所必須具備的功能。在空調(diào)設(shè)備選型及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí),設(shè)計(jì)者應(yīng)充分運(yùn)用價(jià)值工程理念,力爭(zhēng)以最低工程投資達(dá)到必須的使用功能。當(dāng)然就目前情況看,要達(dá)到這樣的設(shè)計(jì)水平尚需時(shí)日,但廣大設(shè)計(jì)人員應(yīng)朝這個(gè)方向努力,以期取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
4 結(jié)論
① 在空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)客觀準(zhǔn)確地計(jì)算冷負(fù)荷和系統(tǒng)阻力,避免因此而造成設(shè)備選型偏大;
② 選擇循環(huán)水泵時(shí),注意水泵工況點(diǎn)向右偏移現(xiàn)象,以保障水泵揚(yáng)程變化在系統(tǒng)正常運(yùn)行的允許范圍之內(nèi);
③ 工程壽命周期成本和價(jià)值工程都是工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的良好工具,在做技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí)應(yīng)充分運(yùn)用它們。
關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵 監(jiān)理
中圖分類(lèi)號(hào):U464.138+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、循環(huán)水泵不對(duì)中狀態(tài)與對(duì)中的分類(lèi)
第一,循環(huán)水泵的不對(duì)中狀態(tài)。 循環(huán)水泵的對(duì)中 ,是以一臺(tái)循環(huán)水泵側(cè)半邊聯(lián)軸器的中心線(xiàn)為基準(zhǔn),通過(guò)調(diào)整與循環(huán)水泵電機(jī)相連的半邊聯(lián)軸器的相對(duì)位置,使電機(jī)和泵運(yùn)行時(shí)軸線(xiàn)處于同一條直線(xiàn)。 同軸度是用來(lái)描述電機(jī)和泵兩軸線(xiàn)相對(duì)位置的一組數(shù)據(jù),由徑向和軸向值組成。 不對(duì)中的狀態(tài)可分為平行不對(duì)中、 角向不對(duì)中和平行角向綜合不對(duì)中三種情況。 循環(huán)水泵對(duì)中按運(yùn)行后的狀態(tài)又分為冷對(duì)中和熱對(duì)中。循環(huán)水泵在冷態(tài)時(shí)處于對(duì)中狀態(tài),但在熱態(tài)時(shí),由于熱膨脹的存在,卻不一定在對(duì)中狀態(tài)。 因此,循環(huán)水泵對(duì)中應(yīng)以熱態(tài)對(duì)中數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。 要提高對(duì)中的質(zhì)量不僅要縮短對(duì)中時(shí)間,而且要提高對(duì)中技術(shù)。 實(shí)際工作中,安裝人員憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn),用加減底座墊片的方法進(jìn)行設(shè)備對(duì)中操作, 工作量大且不穩(wěn)定,尤其是在一些循環(huán)水泵精密對(duì)中或要求熱對(duì)中時(shí),必須采取理論計(jì)算來(lái)調(diào)整,才能有效準(zhǔn)確地完成對(duì)中工作。
第二,對(duì)中準(zhǔn)備。 電機(jī)和循環(huán)水泵對(duì)中前 ,要確認(rèn)影響電機(jī)和循環(huán)水泵對(duì)中狀態(tài)的管道和循環(huán)水泵部件是否已連接到循環(huán)水泵上,這些管道和部件是否存在應(yīng)力,否則在外力下強(qiáng)制接,會(huì)影響電機(jī)和循環(huán)水泵對(duì)中的結(jié)果。 對(duì)中時(shí),要確定以哪一個(gè)設(shè)備為基準(zhǔn),先調(diào)整基準(zhǔn)設(shè)備,然后調(diào)整非基準(zhǔn)設(shè)備,使之與基準(zhǔn)設(shè)備同軸。
第三,對(duì)中步驟。 電機(jī)和循環(huán)水泵對(duì)中包括同軸度的測(cè)量和電機(jī)位置的調(diào)整兩個(gè)步驟,對(duì)中的過(guò)程是不斷重復(fù)這兩個(gè)步驟,直到測(cè)量的數(shù)據(jù)符合對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)的要求。 通常的做法是用雙分表測(cè)量對(duì)中數(shù)據(jù),在兩個(gè)等待對(duì)中的軸端,架裝找正支架和兩塊表,一塊軸向表,一塊徑向表(如果軸向有竄動(dòng)量,可再加一塊測(cè)量軸向偏差的表,軸向的兩塊表,必須對(duì)稱(chēng)地裝在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)半徑圓周上)。 測(cè)量時(shí)用兩個(gè)表,同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)兩軸來(lái)測(cè)量徑向和軸向值(或制作專(zhuān)用卡具測(cè)量)。 如測(cè)量聯(lián)軸器時(shí),兩聯(lián)軸器向同一方向步進(jìn)旋轉(zhuǎn),分別測(cè)量 1 點(diǎn)(0°位置,即上垂直位置),2 點(diǎn)(90°位置),3 點(diǎn)(180°位置,即下垂直位置),4 點(diǎn)(270°位置)的徑向和軸向值,記為(a1,s1)、(a2,s2)、(a3,s3)、(a4,s4)。 在測(cè)量時(shí)要注意數(shù)據(jù)的 “+”“-”值 ,即這 8 個(gè)數(shù)據(jù)都是代數(shù)值。 當(dāng)兩聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)一周并重新回到 1 點(diǎn)位置時(shí),此時(shí)表就應(yīng)回到(a1、s1)的數(shù)值 ,倘若不回到原數(shù)值 ,可能是表松動(dòng)或卡具安裝不固定,必須調(diào)整,直到測(cè)量的數(shù)值正確為止。 最后所測(cè)的數(shù)值,應(yīng)符合 a1+a3= a2+a4;s1+s3=s2+s4的條件。
如果測(cè)量結(jié)果符合條件,說(shuō)明測(cè)量過(guò)程和結(jié)果正確。 對(duì)中的徑向和軸向值測(cè)量完畢后,可以根據(jù)對(duì)中偏移情況進(jìn)行調(diào)整。 其實(shí),對(duì)中的主要工作是加減支座的墊片,只要上下的對(duì)中數(shù)據(jù)控制在要求的范圍之內(nèi),左右的偏差可很容易地調(diào)整好。因此,對(duì)中的計(jì)算關(guān)注的是上下的對(duì)中數(shù)據(jù)。由于測(cè)量初始值 a1、s1可以任意確定,所以一個(gè)實(shí)際對(duì)中狀態(tài),就有無(wú)窮個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù),所測(cè)的數(shù)據(jù)本身沒(méi)有意義,只有數(shù)據(jù)相對(duì)值才有意義,│s3-s1│、│a3-a1│的值才能真正反映對(duì)中的真實(shí)狀況。 實(shí)際操作中,習(xí)慣將 a1、s1的數(shù)值調(diào)為零。 因此,一般情況下,對(duì)中的任務(wù)就是將 a3、s3的數(shù)據(jù)調(diào)整到位。 所以說(shuō)對(duì)中的工作主要是指上下的徑向值和軸向值的調(diào)整,左右的調(diào)整可參考上下對(duì)中的方法。
二、對(duì)中計(jì)算
循環(huán)水泵對(duì)中時(shí)一般堅(jiān)持的原則是:先對(duì)軸向,后對(duì)徑向;先調(diào)上下,后調(diào)左右。 各種資料中關(guān)于對(duì)中的計(jì)算方法很多,但是分析計(jì)算較為復(fù)雜,不利于施工人員掌握和學(xué)習(xí)。 下面的方法,是在長(zhǎng)期監(jiān)理實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)的,可以準(zhǔn)確快捷地進(jìn)行對(duì)中的計(jì)算和操作,從而保證循環(huán)水泵的安裝進(jìn)度和整個(gè)工程的進(jìn)度。按一般工況下的電機(jī)和循環(huán)水泵對(duì)中狀態(tài)進(jìn)行公式的推導(dǎo),以既不平行,又不同心的偏移情況進(jìn)行對(duì)中計(jì)算,并假設(shè):以從動(dòng)機(jī)(循環(huán)水泵)為基準(zhǔn)測(cè)主動(dòng)機(jī)(電機(jī))側(cè)的徑向、軸向值, 測(cè)量結(jié)果:s3-s1>0,a3-a1>0, 則對(duì)中偏移情況如圖 1所示。根據(jù)三角關(guān)系得出:若要兩軸對(duì)中,主動(dòng)機(jī)(電機(jī))支座1 須加 δ1厚的墊片,支座 2 須加 δ2厚的墊片。其中,D 為聯(lián)軸器的計(jì)算直徑,L 為主動(dòng)機(jī)兩支座之間距離,l 為主動(dòng)機(jī)支座1 到半聯(lián)軸器之間距離,可得公式(1)和(2):
公式(1)和公式(2)的意義為:可以從電機(jī)和循環(huán)水泵的任何一種對(duì)中狀態(tài)(a1、s1),(a3、s3),通過(guò)在主動(dòng)機(jī)(電機(jī))支座 1 加δ1 厚的墊片,支座 2 加 δ2 厚的墊片后,電機(jī)和循環(huán)水泵即可達(dá)到冷態(tài)零對(duì)零的對(duì)中狀態(tài)。在使用上述公式時(shí)應(yīng)注意, 當(dāng)用千分表測(cè)聯(lián)軸器表面時(shí),計(jì)算直徑 D 為聯(lián)軸器的外徑。當(dāng)用卡具測(cè)量對(duì)中數(shù)據(jù)時(shí),則以卡具的最大外徑作為計(jì)算直徑。 同時(shí),公式中 δ1、δ2 都是代數(shù)值。 若 δ>0,則表示支座下加 δ 厚的墊片;若 δ
式(3)(4)的意義為:通過(guò)測(cè)量或已知支座 1、2 熱運(yùn)行后的熱位移值(δ1,δ2),可以計(jì)算出保證在熱態(tài)設(shè)備對(duì)中的情況下 ,必須在冷態(tài)下要對(duì)出的數(shù)據(jù)(a1,s1),(a3,s3)。計(jì)算出冷態(tài)的熱對(duì)中數(shù)據(jù)后,才能從一般狀態(tài)(a1′,a3′),(s1′,s3′)快速準(zhǔn)確地加減墊片 δ1、δ2,對(duì)出設(shè)備熱對(duì)中時(shí)的冷態(tài)數(shù)據(jù)(a1、a3)、(s1、s3),同理可以推導(dǎo)出
公式(5)(6)的意義是:在對(duì)中狀態(tài)(a1′,a3′),(s1′,s3′)下 ,支座1 加 δ1墊片,支座 2 加 δ2墊片,則對(duì)中狀態(tài)變成(a1,a3)、(s1,s3)。也可理解為:在知道目前對(duì)中狀態(tài)后,加減 δ1、δ2即可達(dá)到所希望的對(duì)中狀態(tài)。 此公式為對(duì)中的通用公式,公式(1)(2)只不過(guò)是其特殊情況下的表述。
三、總結(jié)
循環(huán)水泵型號(hào),要求安裝單位人員先運(yùn)轉(zhuǎn)代表性的循環(huán)泵,實(shí)際測(cè)量出該種型號(hào)循環(huán)水泵熱態(tài)時(shí)的抬高量,其他水泵根據(jù)此數(shù)值進(jìn)行冷態(tài)下的調(diào)整, 調(diào)整完畢后在循環(huán)水泵帶負(fù)荷調(diào)試后復(fù)測(cè),沒(méi)有出現(xiàn)需要重新調(diào)整的情況。
【關(guān)鍵詞】熱水供暖;循環(huán)水泵;選擇;節(jié)能
熱水供暖系統(tǒng)中設(shè)置的循環(huán)水泵是向用戶(hù)輸送熱媒的主要設(shè)備,也是鍋爐房中耗電量較大的設(shè)備,其用電量約占鍋房總用電量的40%一70%。實(shí)際工程中,循環(huán)水泵容量偏大的現(xiàn)象較為普遍,有的甚 至達(dá)到原參數(shù)的2倍以上,如果循環(huán)水泵的流量和 揚(yáng)程偏大,會(huì)造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi)。
1循環(huán)水泵偏大的原因
造成循環(huán)水泵容量偏大的原因主要有以下幾 點(diǎn):一是有的設(shè)計(jì)人員沒(méi)有認(rèn)真計(jì)算熱負(fù)荷和系統(tǒng) 阻力,尤其是外網(wǎng)和鍋爐房的阻力,采用估算方法,為保險(xiǎn)起見(jiàn),估算值過(guò)大,使選的水泵流量和揚(yáng)程加 大很多;二是有的系統(tǒng)運(yùn)行后沒(méi)有進(jìn)行認(rèn)真的初調(diào) 節(jié),一旦系統(tǒng)出現(xiàn)水力失調(diào),有人認(rèn)為是水泵容量不夠,而盲目換大泵;三是有個(gè)別設(shè)計(jì)者對(duì)循環(huán)水泵揚(yáng)程的概念不清:對(duì)承壓鍋爐采暖系統(tǒng),定壓點(diǎn)設(shè)在循環(huán)水泵吸水側(cè),循環(huán)水泵進(jìn)出口均承受相同的靜水壓力,因此,其揚(yáng)程不需要考慮用戶(hù)系統(tǒng)的高度,只 要克服管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力即可。但有的設(shè)計(jì)者卻將系 統(tǒng)高度計(jì)入揚(yáng)程中,這就使循環(huán)水泵揚(yáng)程大大增加; 四是多層建筑采用常壓在鍋爐供熱系統(tǒng),使循環(huán)水泵揚(yáng)程增加。常壓鍋爐系統(tǒng),由于鍋爐與大氣相通, 壓力很低,供暖水泵進(jìn)口與出口靜水壓力不同,此處 的水泵只是起向系統(tǒng)“揚(yáng)升”供熱水的作用,不起循 環(huán)作用,回水則靠系統(tǒng)高差克服回水阻力自流至鍋 爐房。水泵的揚(yáng)程只需克服供水干管阻力,水泵入 口處管道阻力及系統(tǒng)高度,將熱水送人系統(tǒng)最高用 戶(hù)略有余量即可,這種場(chǎng)升供暖的水泵應(yīng)稱(chēng)為供暖給水泵,以區(qū)別于閉式系統(tǒng)的循環(huán)水泵,顯然選擇鍋爐的類(lèi)型決定著水泵的揚(yáng)程的大小,以及系統(tǒng)耗能情況。因此,設(shè)計(jì)人員選擇鍋爐時(shí)要重視常壓鍋爐 系統(tǒng)供暖給水泵“揚(yáng)升”供暖使電耗增加的特點(diǎn),選擇鍋爐時(shí)要考慮系統(tǒng)的節(jié)能。建議三層以上的建筑 不要采用常壓鍋爐揚(yáng)升供暖系統(tǒng)。以免水泵揚(yáng)程增 加使電耗增加;五是選水泵時(shí),因水泵規(guī)格系列所限,很難選到流量,揚(yáng)程完全一致的水泵,一般都選大一號(hào)的,這樣層層加碼,致使容量偏大,甚至達(dá)2倍以上。
據(jù)調(diào)查,現(xiàn)有運(yùn)行中的鍋爐,其溫差多數(shù)在 10~15℃,個(gè)別溫差僅為8℃,也就證明了水泵容量偏大。 水泵容量偏大,一方面破壞了原設(shè)計(jì)的水力工況,另一方面又增加了水泵運(yùn)行的耗電量。
2鍋爐循環(huán)水泵的選擇
2.1循環(huán)水泵容量的確定 循環(huán)水泵的流量是按采暖室外計(jì)算溫度下的用 戶(hù)耗熱量之和確定的,而在整個(gè)采暖期內(nèi)室外氣溫 達(dá)到采暖室計(jì)算溫度的時(shí)間很短,使大部分時(shí)問(wèn)水 泵流量偏大。選擇水泵之前首先應(yīng)確定熱網(wǎng)系統(tǒng)的 調(diào)節(jié)方式,然后根據(jù)調(diào)節(jié)方式確定循環(huán)水泵的流量。 國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中較明確規(guī)定:對(duì)于采用集中質(zhì) 調(diào)節(jié)的供熱系統(tǒng),循環(huán)水泵的總流量應(yīng)不低于系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)流量;揚(yáng)程不應(yīng)小于系統(tǒng)的總壓力損失,即 循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程不必另加富裕量。 集中質(zhì)調(diào)的供熱系統(tǒng),多數(shù)處于小溫差,大流量 的工況下運(yùn)行,經(jīng)濟(jì)上是不合理的。確定總流量(循環(huán)量)應(yīng)根據(jù)鍋爐額定供回水溫差來(lái)決定,比如14MW熱水鍋爐,供回水溫度120/60,額定循環(huán)量為200噸/小時(shí)而采用分階段 改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式,可大量節(jié)約循環(huán)水 泵的耗電量。將采暖期按室外溫度的高低分為若干 階段,根據(jù)室外溫度決定需要運(yùn)行的鍋爐臺(tái)數(shù),同時(shí)確定本階段循環(huán)水量及循環(huán)水泵運(yùn)行方式。在每一個(gè)階段內(nèi)保持流 量不變,以滿(mǎn)足供熱需要。 對(duì)于采用相同容量鍋爐的情況,當(dāng)設(shè)一臺(tái)鍋爐 時(shí),可選2臺(tái)100%流量的水泵;當(dāng)設(shè)2臺(tái)同容量鍋爐時(shí),選用l臺(tái)100%總流量的水泵,2臺(tái)50%總流量的水泵,當(dāng)1臺(tái)鍋爐運(yùn)行進(jìn),開(kāi)一臺(tái)50%總流量的水泵,2臺(tái)50%的泵又可同時(shí)運(yùn)行做為 100%泵的備用;設(shè)有了3臺(tái)同容量的鍋鍋爐時(shí),可 造2臺(tái)33%的總流量的泵、1臺(tái)66%流量的和1臺(tái) l00%流量的水泵。1臺(tái)鍋爐運(yùn)行時(shí),開(kāi)啟33%的水 泵,2臺(tái)鍋爐運(yùn)行開(kāi)啟66%流量的水泵,3臺(tái)鍋爐同 時(shí)運(yùn)行開(kāi)100%流量的水泵。2臺(tái)33%流量的水泵 可做為66%泵的備用。也可分別選1臺(tái)33%流量、 1臺(tái)66%流量和1臺(tái)100%流量的水泵分別與1臺(tái)、 2臺(tái)、3臺(tái)鍋爐配套運(yùn)行。 顯然采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)具有明顯的 節(jié)能效果。
2.2鍋爐本體水流量與電耗: 以熱水鍋爐為熱源的熱水供暖系統(tǒng),熱源內(nèi)部 阻力主要是鍋爐水流阻力,這一數(shù)值應(yīng)由鍋爐廠家 提供。當(dāng)選用的鍋爐在額定供回水溫度以下降溫運(yùn) 行時(shí),比如120/'60℃高溫水改為90/60℃低溫水鍋 爐,就要考慮在供出相同的熱量時(shí), 實(shí)際循環(huán)水量要大于額定流量,使鍋爐水流阻力增 大。鍋爐供回水溫差減低一半,相應(yīng)的循環(huán)量增加一倍。鍋爐循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程、軸功率及葉輪轉(zhuǎn)速之間存在以下比例關(guān)系:
即: n1/n2=G1/G2
(G1/G2)2=H1/H2
(G1/G2)3=N1/N2
式中n1、n2――――水泵轉(zhuǎn)速
G1、G2――――水泵流量
H1、H2――――水泵揚(yáng)程
N1、N2――――水泵軸功率
由此可以看出,水泵的揚(yáng)程與流量的平方成正比,水泵的軸功率與流量的立方成正比。當(dāng)水泵的流量降低20%的時(shí)候,電機(jī)轉(zhuǎn)速就降低20%,而水泵的電耗將降低1-0.8*0.8*0.8=0.488,即減少48.8%,當(dāng)水泵流量降低50%的時(shí)候,電機(jī)轉(zhuǎn)速降低50%,水泵的電耗將降低1-0.5*0.5*0.5=0.875,即減少87.5%。所以,當(dāng)額定流量增加一倍的時(shí)候,那么它的電耗將是原來(lái)的8倍。因此在鍋爐運(yùn)行時(shí),我們要盡量按額定流量確定循環(huán)泵的運(yùn)行頻率,盡量做到按設(shè)計(jì)溫差給定循環(huán)量,盡量避免大流量、小溫差的運(yùn)行方式。相對(duì)于鍋爐總阻力,整個(gè)熱水輸送管道阻力更大,所以減小循環(huán)水量可以大大減小管道阻力,相對(duì)的可以減小循環(huán)水泵的揚(yáng)程,從而達(dá)到減少循環(huán)水泵的總電耗。
3結(jié)語(yǔ)
3.1應(yīng)按分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式選擇 循環(huán)水泵,并詳細(xì)計(jì)算系統(tǒng)負(fù)荷及阻力,選擇合適的 水泵,不必另加富裕量。還要計(jì)算其耗電輸熱比是 否符合要求。同進(jìn)應(yīng)注明水泵工作壓力,不要誤將 水泵揚(yáng)程作為其工作壓力。
3.2盡量選供回水溫度合適的鍋爐,不宜使鍋爐降 溫運(yùn)行;不宜選擇常壓鍋爐,不宜使鍋降溫運(yùn)行;不 宜選擇常壓鍋爐揚(yáng)升供暖方式,以免水泵揚(yáng)程加大, 浪費(fèi)電能。
參考文獻(xiàn):
[1]萬(wàn)建武風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)冬季工況的空調(diào)過(guò)程設(shè)計(jì)暖通 空 、1998)28(3)
關(guān)鍵詞:火電機(jī)組;循環(huán)水泵;節(jié)能;優(yōu)化
在電廠中,循環(huán)水泵是重要的輔機(jī)之一,也是耗電量較大的輔機(jī)之一,它消耗的電能約占廠總發(fā)電量的1%-1.5%。同時(shí)循環(huán)水泵的運(yùn)行方式對(duì)凝汽器真空和汽輪機(jī)出力也有很大的影響。所以,在一定條件下合理確定循環(huán)水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)即實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵的最優(yōu)運(yùn)行,是提高電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要措施,對(duì)電廠節(jié)能具有現(xiàn)實(shí)意義。目前國(guó)內(nèi)電廠多是采用定速或雙速循環(huán)水泵,通過(guò)改變循壞水泵的組合方式來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)水流量。循環(huán)水泵投入臺(tái)數(shù)增多,循環(huán)水流量就會(huì)增大,凝汽器壓力就會(huì)降低,從而增加汽輪機(jī)功率,但同時(shí)會(huì)引起循環(huán)水泵耗功率增大,增加廠用電率。根據(jù)熱經(jīng)濟(jì)性最佳的原則,當(dāng)汽輪機(jī)增加的功率與循環(huán)水泵消耗的功率兩者之間差值最大時(shí),對(duì)應(yīng)的循環(huán)水泵運(yùn)行方式最優(yōu)。在滿(mǎn)足機(jī)組正常運(yùn)行的前提下,根據(jù)外界環(huán)境變化調(diào)配循環(huán)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù),從而調(diào)節(jié)循環(huán)水流量,使機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu),這就是本文擬研究的主要內(nèi)容。
一、循環(huán)水泵運(yùn)行特性
(一)循環(huán)水泵
循環(huán)水泵向凝汽器提供冷卻水,用以凝結(jié)汽輪機(jī)排汽,保持凝汽器真空。如果失去循環(huán)水,凝汽器將失去冷源,機(jī)組將不能運(yùn)行,所以,循環(huán)水泵可以說(shuō)是汽輪發(fā)電機(jī)組最重要的輔機(jī)之一。循環(huán)水泵的工作特點(diǎn)是流量大、揚(yáng)程低,這是因?yàn)槊磕Y(jié)1kg排汽約需冷卻水50-80kg[1]、循環(huán)水泵所提供的能量,主要用克服冷卻水在系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)時(shí)的阻力以及由于水源與熱井水面高度不同所引起的勢(shì)能。循環(huán)水泵通常存在著并聯(lián)運(yùn)行的工況,因?yàn)楫?dāng)機(jī)組運(yùn)行狀況發(fā)生變化(如負(fù)荷、水溫變化)時(shí),循環(huán)水泵的輸出流量也會(huì)有很大變化??紤]到泵的揚(yáng)程可能受到冷卻水管堵塞等原因的影響,要求循環(huán)水泵的揚(yáng)程-流量曲線(xiàn)為陸降型。發(fā)電廠的大型循環(huán)水泵一般都采用軸流泵的形式。
(二)循環(huán)水泵的基本性能⑹
循環(huán)水泵的基本性能參數(shù)主要包括:流量Q、揚(yáng)程H、效率n、功率N、轉(zhuǎn)速n、汽蝕余量NPSH等。
水泵的流量又稱(chēng)為輸水量,是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道的有效截面的流體量,也稱(chēng)瞬時(shí)流量。以體積表示時(shí)稱(chēng)為體積流量QV(m3/s),以質(zhì)量表示時(shí)稱(chēng)為質(zhì)量流量Qm(kg3/s),兩者有如下關(guān)系
Qm= pgQv
其中,P為流體密度,g為重力加速度。
揚(yáng)程為單位重量液體流經(jīng)粟后獲得的有效能量,是菜的重要參數(shù)之一又稱(chēng)壓頭。揚(yáng)程可表示為流體的壓力能頭、動(dòng)能頭和位能頭的增加,即
上式中H為揚(yáng)程(m),P1、P2分別為泵進(jìn)口、出口處的壓強(qiáng)(Pa),V1、V2分別為流體在泵進(jìn)出口處的流速(m/s),Z1、Z2為進(jìn)出口高度(m),為液體密度(kg/m3), g為重力加速度(m/s2)。
水泵的功率分為軸功率N和有效功率Ne。軸功率是水泵軸從動(dòng)力機(jī)處獲得的總能量增量,通俗地講,就是電機(jī)輸給水泵的功率。有效功率指流體流經(jīng)機(jī)器后每單位時(shí)間獲得的能量
Ne= pgQvH
有效功率Ne與軸功率N之比就是栗的效率n。
轉(zhuǎn)速是指水泵軸或葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。轉(zhuǎn)速與其他性能參數(shù)有著密切的關(guān)系,一定的轉(zhuǎn)速,對(duì)應(yīng)一定的流量、揚(yáng)程和軸功率。轉(zhuǎn)速改變,將引起其他參數(shù)發(fā)生相應(yīng)變化。與水泵配套的動(dòng)力機(jī)械,不僅在功率上要滿(mǎn)足水泵運(yùn)行的工況要求,在轉(zhuǎn)速上也要與水泵的轉(zhuǎn)速相一致。汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富余能量。吸程為必需汽蝕余量,即泵允許吸液體的真空度,亦即泵允許的安裝高度。泵的性能曲線(xiàn)是在一定轉(zhuǎn)速下水泵的揚(yáng)程、軸功率、效率與流量之間的關(guān)系曲線(xiàn)。通常研究的是H-Q、N-Q和η-Q關(guān)系曲線(xiàn),橫坐標(biāo)為Q,其他參數(shù)為縱坐標(biāo)。般都是通過(guò)試驗(yàn)的方法來(lái)確定泵的性能曲線(xiàn)。
(三)循環(huán)水入口溫度tw1
循環(huán)水入口溫度與環(huán)境溫度和循環(huán)水系統(tǒng)的供水方式有關(guān)。若循環(huán)水系統(tǒng)為開(kāi)式水系統(tǒng),其供水來(lái)自天然水源,則循環(huán)水入口溫度等于外界環(huán)境溫度中的循環(huán)水的溫度。若循環(huán)水系統(tǒng)為閉式水系統(tǒng),其供水來(lái)自于冷卻塔,則循環(huán)水入口溫度不僅與外界環(huán)境有關(guān),還與冷卻塔的冷卻效果有關(guān)。
(四)循環(huán)水溫升?t
循環(huán)水溫升就是循環(huán)水出口溫度tw2與循環(huán)水入口溫度tw1之差。在凝汽器中,蒸汽的放熱量可表示為:
Q1=DC(hc-hc’) (2-4)
式中, DC為汽輪機(jī)低壓缸排汽量;hc為低壓t排汽焓, hc’為凝結(jié)水焓。循環(huán)水的吸熱量為:
Q2=DW(hw2-hw1)=DwCp(tw2-tw1) (2-5)
式中, DW為循環(huán)水流量, hw2為循環(huán)水出口水焓, hw1為循環(huán)水入口水焓, Cp為水的定壓比熱容,一般取為4.187kJ/(kg. ℃)。
蒸汽與循環(huán)水之間的換熱遵循能量守恒定律,根據(jù)能量守恒,有Q1 = Q2,即:
根據(jù)式(2-6)可以得出循環(huán)水溫升的計(jì)算公式:
對(duì)于凝汽式汽輪機(jī),墻差在數(shù)值上變化不大,大約是2180kJ/kg,可直接用于式(2-7)的計(jì)算。由(2-7)可以看出,循環(huán)水溫升主要與循環(huán)水流量和低壓t排氣量有關(guān)。
二、結(jié)論
隨著全社會(huì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的不斷提高,電力行業(yè)所面臨的節(jié)能減排任務(wù)越來(lái)越嚴(yán)峻,作為在電力行業(yè)中占據(jù)主要地位的火電行業(yè),其節(jié)能減排任務(wù)更是突出。另一方面,傳統(tǒng)的火電機(jī)組節(jié)能減排潛力巨大,這就為對(duì)火電廠的節(jié)能減排研究提供了非常大的可能性及研究空間。循環(huán)水泵是火電機(jī)組的重要輔助設(shè)備,同時(shí)也是火電廠耗電最多的設(shè)備之一,因此研究循環(huán)水泵的優(yōu)化運(yùn)行,電廠節(jié)能優(yōu)化任務(wù)的一項(xiàng)重要工作,具有現(xiàn)實(shí)意義。本文立足于對(duì)循環(huán)水泵的優(yōu)化運(yùn)行方案進(jìn)行設(shè)計(jì)探討。循環(huán)水泵的優(yōu)化運(yùn)行方案提出后,解決了原來(lái)循環(huán)水泵運(yùn)行方式無(wú)精確理論依據(jù)的情況,可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵運(yùn)行的精細(xì)化管理。由此可以看出,本文的研究?jī)?nèi)容具有重要的實(shí)用價(jià)值。本文通過(guò)對(duì)循環(huán)水泵及循環(huán)水泵運(yùn)行特性、凝汽器特性、進(jìn)行分析,得出了循環(huán)水泵耗功與汽輪機(jī)功率增量之間的平衡關(guān)系的計(jì)算方法,獲得了不同環(huán)境下最佳的循環(huán)水泵運(yùn)行方式組合,給運(yùn)行人員的運(yùn)行操作提供了可靠準(zhǔn)確的指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:火電廠;循環(huán)水泵;振動(dòng);處理
中圖分類(lèi)號(hào):TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 循環(huán)水泵振動(dòng)情況
某火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組所采用的4臺(tái)循環(huán)水泵自2010年10月安裝結(jié)束后相繼投入使用,但在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵組普遍存在振動(dòng)過(guò)大問(wèn)題,其中#1、#2及#4循環(huán)水泵電機(jī)的水平振動(dòng)增大現(xiàn)象尤為明顯。特別是#2循環(huán)水泵,自從投入使用以來(lái)其運(yùn)行工況一直很不穩(wěn)定,其電機(jī)上部的水平振動(dòng)日益嚴(yán)重,到2011年2月時(shí),水平振動(dòng)增長(zhǎng)情況為8394101113134153μm。雖然在2011年5月及2012年1月相繼對(duì)#1、#2和#4循環(huán)水泵進(jìn)行了大修,但并沒(méi)有根本性地消除上述循環(huán)水泵的振動(dòng)問(wèn)題。總結(jié)循環(huán)水泵存在的問(wèn)題如下: ①循環(huán)水泵上中下三道軸套都存在磨損,其中下軸套約有深度為1.6mm的磨損;循環(huán)水泵上中下三道軸承中,下軸承存在最為嚴(yán)重的磨損;葉輪室的磨損程度較輕。②經(jīng)檢查,循環(huán)水泵上部的填料涵凹窩與外接管a(導(dǎo)葉體下口環(huán))之間存在10~20mm的同心度偏差。③循環(huán)水泵的基礎(chǔ)臺(tái)板水平度超出標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)水側(cè)高而出水側(cè)低,存在偏斜。④4臺(tái)循環(huán)水泵的出水管與筒體所連接的下半部分焊縫都出現(xiàn)了裂縫。
2 循環(huán)水泵的結(jié)構(gòu)
循環(huán)水泵的組成零部件共有19個(gè),采用的安裝形式為單基礎(chǔ)層的立式安裝,出水口位于基礎(chǔ)層之下。循環(huán)水泵的外筒體采用鋼板焊接件,而吸入水口則為鑄件。循環(huán)水泵的葉輪結(jié)構(gòu)為開(kāi)式整體結(jié)構(gòu),通過(guò)哈夫鎖環(huán)以及螺栓在軸上定位,并用鍵與軸聯(lián)接,葉輪室與葉輪之間的空隙約有0.5~0.7mm。循環(huán)水泵有上下2根泵軸,在導(dǎo)葉體和填料函體內(nèi)的上中下位置各安裝有一道賽龍軸承,軸承的劑是其自身輸送的水。循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)子有3.5mm的提升高度,并由調(diào)整螺母來(lái)對(duì)軸端進(jìn)行調(diào)節(jié)。
循環(huán)水泵電機(jī)支座下方的臺(tái)板是整個(gè)循環(huán)水泵靜止部分的定位支撐點(diǎn),同時(shí)也是整個(gè)循環(huán)水泵的定位支撐點(diǎn)。由于上下2根泵軸在通過(guò)套筒式聯(lián)軸器進(jìn)行聯(lián)接時(shí)兩者之間有間隙,所以在循環(huán)水泵裝配過(guò)程中,循環(huán)水泵的制造廠商對(duì)循環(huán)水泵基礎(chǔ)臺(tái)板的水平度有比較嚴(yán)格的要求,要求水平度偏差在0.05mm/m以?xún)?nèi),對(duì)泵軸的擺度則不作要求。循環(huán)水泵轉(zhuǎn)子的定位方式是通過(guò)電機(jī)軸承箱內(nèi)的推力盤(pán)進(jìn)行軸向定位,有12片推力瓦塊均勻分布在推力盤(pán)下,推力瓦塊是安裝于碟形彈簧上的,碟形彈簧的作用是保證推力盤(pán)與瓦塊之間能夠均勻接觸,從而均勻受力。在裝配過(guò)程中,要求推力盤(pán)與推力瓦塊之間的間隙為零,而運(yùn)行過(guò)程中兩者之間則有0.02~0.03 mm充滿(mǎn)油膜的油隙。
3 循環(huán)水泵振動(dòng)的原因分析
該火力發(fā)電廠4臺(tái)循環(huán)水泵在安裝過(guò)程中都嚴(yán)格遵照了制造廠商的相關(guān)要求,每臺(tái)循環(huán)水泵基礎(chǔ)臺(tái)板的水平度都符合小于0.05mm/m的標(biāo)準(zhǔn)。但在安裝結(jié)束后進(jìn)行調(diào)試時(shí),發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵電機(jī)的振動(dòng)都偏大,約在80μm左右。特別是#1、#2和#4循環(huán)水泵電機(jī)的水平振動(dòng)還呈現(xiàn)出逐步增大的趨勢(shì)。經(jīng)頻譜分析發(fā)現(xiàn),循環(huán)水泵振動(dòng)幅值最大的時(shí)刻位于8~10Hz區(qū)間內(nèi),與電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相吻合,而其他倍頻分量幅值都比較小。
3.1 循環(huán)水泵振動(dòng)分析
一般循環(huán)水泵振動(dòng)主要是由于循環(huán)水泵裝配和安裝精度不高;吸入口的水位過(guò)低;循環(huán)水泵汽蝕;循環(huán)水泵的軸承損壞或軸彎曲以及電機(jī)故障;聯(lián)軸器的螺栓損壞或出現(xiàn)松動(dòng);運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量不均勻;基礎(chǔ)不夠牢固以及出水管路的影響等原因造成的。而在#1、#2和#4循環(huán)水泵大修過(guò)程中,對(duì)上述常見(jiàn)振動(dòng)原因進(jìn)行了逐一分析和排除。①在大修過(guò)程中發(fā)現(xiàn),4臺(tái)循環(huán)水泵入口處的清污機(jī)工作都很正常,吸入口的水位也能滿(mǎn)足規(guī)定要求,所以可以排除是由于吸入口水位過(guò)低導(dǎo)致了循環(huán)水泵振動(dòng)。②在大修后重新啟動(dòng)循環(huán)水泵,發(fā)現(xiàn)其出水口和臺(tái)板上的排氣閥都能夠自動(dòng)排氣,循環(huán)水泵的電流和出水壓力都很穩(wěn)定,也無(wú)異聲發(fā)出,說(shuō)明循環(huán)水泵并未發(fā)生汽蝕,所以可以排除氣蝕導(dǎo)致了振動(dòng)。③循環(huán)水泵每次檢修過(guò)程中都能發(fā)現(xiàn)其上中下三道軸承存在磨損,而軸套則有偏磨。#2循環(huán)水泵在2011年5月大修時(shí),對(duì)軸承、泵軸及聯(lián)軸器都進(jìn)行了更換,但之后運(yùn)行振動(dòng)仍然過(guò)大,這就說(shuō)明循環(huán)水泵的振動(dòng)并不是由于泵軸彎曲、軸承損壞、聯(lián)軸器的螺栓損壞或出現(xiàn)松動(dòng)所造成的。只是在循環(huán)水泵振動(dòng)不斷增大的過(guò)程中,必然會(huì)致使軸承兩側(cè)的間隙不均勻,使得軸承與軸套之間不斷磨擦,將會(huì)進(jìn)一步加劇循環(huán)水泵的振動(dòng)。而4臺(tái)循環(huán)水泵所采用的電機(jī)經(jīng)過(guò)了多次單體試轉(zhuǎn),其振動(dòng)都遠(yuǎn)小于10μm。此外,在#2循環(huán)水泵大修時(shí)也檢測(cè)了電機(jī)的鼠籠條,并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題;而循環(huán)水泵運(yùn)行過(guò)程中其三相電流可以保證為平衡的,電機(jī)的導(dǎo)瓦溫度和間隙都處于正常狀態(tài),所以也可以排除是由于電機(jī)因素造成了振動(dòng)。④在2011年5月的大修過(guò)程中,對(duì)#2循環(huán)水泵的葉輪頭進(jìn)行了靜平衡;在2012年1月的大修過(guò)程中,對(duì)#2循環(huán)水泵的葉輪頭又進(jìn)行了動(dòng)平衡處理,而循環(huán)水泵其他運(yùn)動(dòng)部件也都多次進(jìn)行了檢查,并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量不均勻的問(wèn)題。不過(guò)當(dāng)循環(huán)水泵與電機(jī)相連后,也有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)軸系出現(xiàn)質(zhì)量不均勻。在#2循環(huán)水泵運(yùn)行過(guò)程中,有數(shù)次振動(dòng)過(guò)大,但進(jìn)行動(dòng)平衡后其振動(dòng)呈現(xiàn)出明顯的降低,就很好地說(shuō)明了這一點(diǎn)。⑤#2循環(huán)水泵在運(yùn)行過(guò)程中已進(jìn)行了多次檢修,檢修過(guò)程中都會(huì)加墊片使基礎(chǔ)臺(tái)板的水平度滿(mǎn)足規(guī)定要求,但下一次檢修時(shí)又會(huì)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)臺(tái)板的水平度超出了標(biāo)準(zhǔn),總是進(jìn)水側(cè)高而出水側(cè)低。這說(shuō)明了循環(huán)水泵的基礎(chǔ)不夠穩(wěn)定,而最近一次檢修也發(fā)現(xiàn)#4循環(huán)水泵的基礎(chǔ)臺(tái)板下方的確存在較大空隙。⑥4臺(tái)循環(huán)水泵的筒體是由同尺寸的鋼板焊接而成的,導(dǎo)致其剛性不足,在外力作用下極易出現(xiàn)位移和變形,造成筒體上下的同心度改變。⑦循環(huán)水泵的出水管與筒體之間直接利用法蘭進(jìn)行剛性連接,導(dǎo)致在循環(huán)水泵啟動(dòng)與停運(yùn)時(shí)都會(huì)有壓力差傳遞至筒體上,造成筒體的拉扯,進(jìn)而使與筒體連為一個(gè)整體的基礎(chǔ)臺(tái)板同樣受到外力的拉扯作用,這也是出水管與筒體所連接的下半部分焊縫出現(xiàn)裂縫的原因。此外,在受到不平衡力的作用下,循環(huán)水泵的筒體會(huì)產(chǎn)生局部變形和位移,使得其與基礎(chǔ)臺(tái)板之間不再垂直,從而為循環(huán)水泵的軸承與軸套之間發(fā)生偏磨提供條件。而不平衡受力也會(huì)使水流在泵軸上的力不再均勻,并引發(fā)循環(huán)水泵的振動(dòng)。
3.2 循環(huán)水泵振動(dòng)分析結(jié)果
因此,該火力發(fā)電廠4臺(tái)循環(huán)水泵振動(dòng)的原因總結(jié)如下:①由于基礎(chǔ)澆筑不夠嚴(yán)實(shí),造成循環(huán)水泵基礎(chǔ)臺(tái)板下方存在空隙。②循環(huán)水泵的筒體剛性不夠,容易變形和移位。③循環(huán)水泵的整個(gè)軸系可能存在質(zhì)量不均勻。
4 循環(huán)水泵振動(dòng)的處理措施
針對(duì)循環(huán)水泵已確認(rèn)存在的問(wèn)題,采取以下措施予以解決: ①首先要檢查循環(huán)水泵基礎(chǔ)臺(tái)板下方是否存在空隙和不嚴(yán)實(shí)的部分,如果發(fā)現(xiàn)空隙則使用風(fēng)鎬從內(nèi)側(cè)將原基礎(chǔ)四面打至臺(tái)板墊鐵處。在墊鐵下方的基礎(chǔ)不存在明顯異常的情況下,可以不去移動(dòng)定位墊鐵,在立模后用高強(qiáng)灌注料重新澆實(shí)循環(huán)水泵的基礎(chǔ),以減少檢修的工作量;但如果墊鐵下方的基礎(chǔ)也不嚴(yán)實(shí),則要將整個(gè)基礎(chǔ)敲掉重做,確?;A(chǔ)嚴(yán)實(shí)后再進(jìn)行循環(huán)水泵的安裝。②對(duì)于循環(huán)水泵筒體剛性不夠問(wèn)題,當(dāng)循環(huán)水泵筒體組裝并調(diào)試好同心后,用18號(hào)和20號(hào)槽鋼以進(jìn)水室混凝土墻面為基點(diǎn),從中間軸承處的筒體法蘭對(duì)筒體從三面進(jìn)行支撐定位,以避免循環(huán)水泵的筒體出現(xiàn)受力變形和位移。③對(duì)于循環(huán)水泵與電機(jī)相連后整個(gè)軸系可能存在質(zhì)量不均勻問(wèn)題,為了消除其影響,經(jīng)與制造廠家溝通后,重新設(shè)計(jì)了循環(huán)水泵的軸系,將泵軸從之前的上下2根改為1根,從而實(shí)現(xiàn)了泵軸擺度的可調(diào)。④將一個(gè)膨脹節(jié)或彈性傳力接頭設(shè)置在循環(huán)水泵的筒體與出水口之間,這樣就能有效吸收循環(huán)水泵啟動(dòng)和停運(yùn)時(shí)的壓力差,避免管道出現(xiàn)位移,消除了出水管對(duì)循環(huán)水泵筒體的影響。
5 結(jié)論
經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的分析之后,確定該火力發(fā)電廠循環(huán)水泵振動(dòng)的原因既有循環(huán)水泵基礎(chǔ)不嚴(yán)實(shí)的安裝問(wèn)題,也有循環(huán)水泵筒體剛性不夠的質(zhì)量問(wèn)題。以#4循環(huán)水泵為例,針對(duì)現(xiàn)狀存在的問(wèn)題,在檢修過(guò)程中采取了相應(yīng)的解決措施后,#4循環(huán)水泵運(yùn)行至今約半年多的時(shí)間里,其振動(dòng)一直保持在60μm以?xún)?nèi),運(yùn)行十分穩(wěn)定,已完全消除了之前振動(dòng)過(guò)大的影響。這證明對(duì)循環(huán)水泵振動(dòng)原因的分析和解決措施都是正確和切實(shí)可行的,對(duì)于振動(dòng)問(wèn)題的解決有良好的借鑒意義。
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