水泵的故障處理離心泵變頻恒壓供水原理
時間:2017-06-13 來源:上海立申水泵制造有限公司
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無法啟動
首先應(yīng)檢查電源供電情況:接頭連接是否牢靠;開關(guān)接觸是否緊密;保險絲是否熔斷;三相供電的是否缺相等。如有斷路、接觸不良、保險絲熔斷、缺相,應(yīng)查明原因并及時進(jìn)行修復(fù)。其次檢查是否是水泵自身的機(jī)械故障,常見的原因有:填料太緊或葉輪與泵體之間被雜物卡住而堵塞;泵軸、軸承、減漏環(huán)銹??;泵軸嚴(yán)重彎曲等。排除方法:放松填料,疏通引水槽;拆開泵體清除雜物、除銹;拆下泵軸校正或更換新的泵軸。
水泵發(fā)熱
原因:軸承損壞;滾動軸承或托架蓋間隙過??;離心泵泵軸彎曲或兩軸不同心;膠帶太緊;缺油或油質(zhì)不好;葉輪上的平衡孔堵塞,葉輪失去平衡,增大了向一邊的推力。排除方法:更換軸承;拆除后蓋,在托架與軸承座之間加裝墊片;調(diào)查泵軸或調(diào)整兩軸的同心度;適當(dāng)調(diào)松膠帶緊度;加注干凈的黃油,黃油占軸承內(nèi)空隙的60%左右;清除平衡孔內(nèi)的堵塞物。
水泵流量不足
這是因為:動力轉(zhuǎn)速不配套或皮帶打滑,使轉(zhuǎn)速偏低;軸流泵葉片安裝角太小;揚程不足,管路太長或管路有直角彎;吸程偏高;底閥、管路及葉輪局部堵塞或葉輪缺損;出水管漏水嚴(yán)重。排除方法:恢復(fù)額定轉(zhuǎn)速,清除皮帶油垢,調(diào)整好皮帶緊度;調(diào)好葉片角,降低水泵安裝位置,縮短管路或改變管路的彎曲度;離心泵密封水泵漏氣處,壓緊填料;清除堵塞物,更換葉輪;更換減漏環(huán),堵塞漏水處。
水泵吸不上水
原因是泵體內(nèi)有空氣或進(jìn)水管積氣,或是底閥關(guān)閉不嚴(yán)灌引水不滿、真空泵填料嚴(yán)重漏氣,閘閥或拍門關(guān)閉不嚴(yán)。排除方法:先把水壓上來,再將泵體注滿水,然后開機(jī)。同時檢查逆止閥是否嚴(yán)密,管路、接頭有無漏氣現(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)漏氣,拆卸后在接頭處涂上潤滑油或調(diào)合漆,并擰緊螺絲。檢查水泵軸的油封環(huán),如磨損嚴(yán)重應(yīng)更換新件。管路漏水或漏氣。可能安裝時螺帽擰得不緊。若滲漏不嚴(yán)重,可在漏氣或漏水的地方涂抹水泥,或涂用瀝青油拌和的水泥漿。臨時性的修理可涂些濕泥或軟肥皂。若在接頭處漏水,則可用扳手?jǐn)Q緊螺帽,如漏水嚴(yán)重則必須重新拆裝,更換有裂紋的管子;降低揚程,將水泵的管口壓入水下0.5m。
水泵劇烈震動
主要有以下幾個原因:電動轉(zhuǎn)子不平衡;離心泵聯(lián)軸器結(jié)合不良;軸承磨損彎曲;轉(zhuǎn)動部分的零件松動、破裂;管路支架不牢等原因??煞謩e采取調(diào)整、修理、加固、校直、更換等辦法處理。
上述情況是造成水泵故障的常見原因,并不是全部原因,實踐中處理故障,因?qū)嶋H分析,應(yīng)遵循先外后里的原則,切莫盲目操作。
配套動力電動機(jī)過熱
原因有四。一是電源方面的原因:電壓偏高或偏低,在特定負(fù)載下,若電壓變動范圍應(yīng)在額定值的+10%至-5%之外會造成電動機(jī)過熱;電源三相電壓不對稱,電源三相電電壓相間不平衡度超過5%,會引繞組過熱;缺相運行,經(jīng)驗表明農(nóng)用電動機(jī)被燒毀85%以上是由于缺相運行造成的,應(yīng)對電動機(jī)安裝缺相保護(hù)裝置。二是水泵方面的原因:選用動力不配套,小馬拉大車,電動機(jī)長時間過載運行,使電動機(jī)溫度過高;啟動過于頻繁、定額為短時或斷續(xù)工作制的電動機(jī)連續(xù)工作。應(yīng)限制啟動次數(shù),正確選用熱保護(hù),按電動機(jī)上標(biāo)定的定額使用。三是電動機(jī)本身的原因:接法錯誤,將△形誤接成Y形,使電動機(jī)的溫度迅速升高;定子繞組有相間短路、匝間短路或局部接地,輕時電動機(jī)局部過熱,嚴(yán)重時絕緣燒壞;鼠籠轉(zhuǎn)子斷條或存在缺陷,電動機(jī)運行1至2小時,鐵芯溫度迅速上升;通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障,應(yīng)檢查風(fēng)扇是否損壞,旋轉(zhuǎn)方向是否正確,通風(fēng)孔道是否堵塞;軸承磨損、轉(zhuǎn)子偏心掃膛使定轉(zhuǎn)子鐵心相擦發(fā)出金屬撞擊聲,鐵芯溫度迅速上升,嚴(yán)重時電動機(jī)冒煙,甚至線圈燒毀。四是工作環(huán)境方面的原因:電動機(jī)繞組受潮或灰塵、油污等附著在繞組上,導(dǎo)致絕緣降低。應(yīng)測量電動機(jī)的絕緣電阻并進(jìn)行清掃、干燥處理;環(huán)境溫度過高。當(dāng)環(huán)境溫度超過35℃時,進(jìn)風(fēng)溫度高,會使電動機(jī)的溫度過高,應(yīng)設(shè)法改善其工作環(huán)境。如搭棚遮陽等。 注意: 因電方面的原因發(fā)生故障,應(yīng)請獲得專業(yè)資格證書的電工維修,一知半解的人不可盲目維修,防止人身傷害事故的發(fā)生。
深井潛水泵
首先看一下水泵此時運行的電流和平常運行時候的電流差別有多大。如果比平時運行時候?。ɑ旧暇褪瞧綍r電流的2\3),那么就有葉輪磨損、泵頭最上面的止逆閥堵塞等問題。如果和平時電流一樣大,那么就是管墊漏水、管子漏水、泵體漏水等問題。如果比平時運行的時候電流大,那么基本上可以確定是易損件磨損的問題。另外補(bǔ)充一點,電纜如果破損的話,水量跟平時是一樣大,但是電流會變大。3相380V電機(jī)的電流一般是2.2A。以上原因只要是經(jīng)常維修深井泵的修理人員就可以查出來。 水泵的汽蝕現(xiàn)象
水的汽化與溫度和壓力有一定的關(guān)系,在一定壓力下,溫度升高到一定數(shù)值時,水才開始汽化;如果在一定溫度下,壓力降低到一定數(shù)值時,水同樣也會汽化,把這個壓力稱為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動過程,某一局部地區(qū)的壓力等于或低于與水溫相對應(yīng)的汽化壓力時,水就在該處發(fā)生汽化。汽化發(fā)生后,就會形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當(dāng)汽泡隨同水流從低壓區(qū)流向高壓區(qū)時,汽泡在高壓的作用下破裂,高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間,形成一個沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下,形成疲勞而遭到嚴(yán)重破壞。因此我們把汽泡的形成、發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過程,稱為汽蝕現(xiàn)象。 水泵的簡易維修方案
水泵在長期運行過程中,常會出現(xiàn)水泵軸承架軸承室磨損、軸承位磨損、泵體裂紋破裂、水泵氣蝕、沖刷磨損等。出現(xiàn)上述問題后,企業(yè)傳統(tǒng)解決辦法是補(bǔ)焊或刷鍍后機(jī)加工修復(fù),但兩者均存在一定弊端:補(bǔ)焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除,易造成材質(zhì)損傷,導(dǎo)致部件出現(xiàn)彎曲或斷裂;而電刷鍍受涂層厚度限制,容易剝落,且以上兩種方法都是用金屬修復(fù)金屬,無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系,在各力綜合作用下,仍會造成再次磨損。當(dāng)代西方國家針對以上問題多使用高分子復(fù)合材料的修復(fù)方法,而應(yīng)用較多的有美嘉華技術(shù)產(chǎn)品,其具有超強(qiáng)的粘著力,優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度等綜合性能。應(yīng)用高分子材料修復(fù),可免拆卸免機(jī)加工。既無補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響,修復(fù)厚度也不受限制,同時產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設(shè)備的沖擊震動,避免再次磨損的可能,并大大延長設(shè)備部件的使用壽命,為企業(yè)節(jié)省大量的停機(jī)時間,創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價值。
一、變頻調(diào)速的特點及分析
用戶用水量一般是動態(tài)的,因此供水不足或供水過剩的情況時有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上,即用水多而供水少,則壓力低;用水少而供水多,則壓力大。保持供水壓力的恒定,可使供水和用水之間保持平衡,即用水多時供水也多,用水少時供水也少,從而提高了供水的質(zhì)量。
恒壓供水系統(tǒng)對于用戶是非常重要的。在生產(chǎn)生活供水時,若自來水供水因故壓力不足或短時斷水,可能影響生活質(zhì)量,嚴(yán)重時會影響生存安全,如發(fā)生火災(zāi)時,若供水壓力不足或無水供應(yīng),不能迅速滅火,可能引起重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以,用水區(qū)域采用正藝恒壓供水系統(tǒng),能產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善,以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備,起動平穩(wěn),起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊;由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命;可以消除起動和停機(jī)時的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能,將使供水實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力,最終達(dá)到高效率的運行目的。
二、恒壓供水的變頻應(yīng)用方式
通常在同一路供水系統(tǒng)中,設(shè)置多臺常用泵,供水量大時多臺泵全開,供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調(diào)速進(jìn)行恒壓供水時,就用兩種方式,其一是所有水泵配用一臺變頻器;其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號,通過PID運算自動調(diào)整變頻器輸出頻率,改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速,最終達(dá)到管網(wǎng)恒壓的目的,就一個閉環(huán)回路,較簡單,但成本高。前種方法成本低,性能不比后種差,但控制程序較復(fù)雜,是未來的發(fā)展方向,比如上海正藝信息科技的恒壓供水控制系統(tǒng)就可實現(xiàn)一變頻器控制任意數(shù)馬達(dá)的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達(dá)的系統(tǒng)。
三、PID控制原理
根據(jù)反饋原理:要想維持一個物理量不變或基本不變,就應(yīng)該引這個物理量與恒值比較,形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定,因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較,從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性、大慣性的系統(tǒng),現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法,在壓力波動較大時使用模糊控制,以加快響應(yīng)速度;在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現(xiàn)該算法,同時對PLC的編程來實現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明,使用這種方法是可行的,而且造價也不高。
要想維持供水網(wǎng)的壓力不變,根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件,由于供水系統(tǒng)管道長、管徑大,管網(wǎng)的充壓都較慢,故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng),不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制,而采用PLC參與控制的方式來實現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。
四、變頻控制原理
用變頻調(diào)速來實現(xiàn)恒壓供水,與用調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)恒壓供水相比,節(jié)能效果十分顯著(可根據(jù)具體情況計算出來)。其優(yōu)點是:
1、 起動平衡,起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊;
2、 由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等的使用壽命;
3、 可以消除起動和停機(jī)時的水錘效應(yīng);
一般地說,當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機(jī)時,只需使變頻器的配用電動機(jī)容量與實際電動機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時控制兩臺電動機(jī)時,原則上變頻器的配用電動機(jī)容量應(yīng)等于兩臺電動機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時,可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量,但應(yīng)注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運行時,電動機(jī)的工作電流較小。但是,當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時,電動機(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài),而升、降速的電流可略超過電動機(jī)的額定電流,導(dǎo)致電動機(jī)過熱。因此,電動機(jī)的熱保護(hù)是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升,變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的,所以應(yīng)采用熱繼電器來進(jìn)行電動機(jī)的熱保護(hù)。
在主要功能預(yù)置方面,最高頻率應(yīng)以電動機(jī)的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下,升、降速時間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些,以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動態(tài)響應(yīng)過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時,只要在預(yù)置時設(shè)定PID功能有效,則所設(shè)定的升速和降速時間將自動失效。
五、恒壓供水系統(tǒng)特點
1、 節(jié)電:優(yōu)化的節(jié)能控制軟件,使水泵實現(xiàn)最大限度地節(jié)能運行;
2、 節(jié)水:根據(jù)實際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力,自動控制水泵出水量,減少了水的跑、漏現(xiàn)象;
3、 運行可靠:由變頻器實現(xiàn)泵的軟起動,使水泵實現(xiàn)由工頻到變頻的無沖擊切換,防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限,管道破裂。
4、 聯(lián)網(wǎng)功能:采用全中文工控組態(tài)軟件,實時監(jiān)控各個站點,如電機(jī)的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電量,累積每臺泵的出水量,同時提供各種形式的打印報表,以便分析統(tǒng)計。
5、 控制靈活:分段供水,定時供水,手動選擇工作方式。
6、 自我保護(hù)功能完善:如某臺泵出現(xiàn)故障,主動向上位機(jī)發(fā)出報警信息,同時啟動備用泵,以維持供水平衡。萬一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障,用戶可以直接操作手動系統(tǒng),以保護(hù)供水。
六、系統(tǒng)應(yīng)用范圍
1、 自來水廠、加壓泵房
2、 居民生活區(qū)、賓館及其它建筑
3、 企業(yè)生產(chǎn)用水
4、 鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)
5、 農(nóng)田灌溉系統(tǒng)
同其它供水方式相比較,正藝變頻恒壓供水系統(tǒng),除了具有顯著的節(jié)能效果外,還有以下顯而易見的優(yōu)勢:
1、恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動機(jī)電源頻率,而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力,比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式,具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。
2、由于變量泵工作在變頻工況,在其出口流量小于額定流量,泵轉(zhuǎn)速降低,減少了軸承的磨損和發(fā)熱,延長泵和電動機(jī)的機(jī)械使用壽命。
3、水泵電動機(jī)采用軟啟動方式,按設(shè)定的加速時間加速,避免電動機(jī)啟動時的電流沖擊,對電網(wǎng)電壓造成波動的影響,同時也避免了電動機(jī)突然加速造成泵系統(tǒng)的喘振。徹底消除水錘現(xiàn)象。
4、實現(xiàn)恒壓自動控制,不需要操作人員頻繁操作,降低了人員的勞動強(qiáng)度,節(jié)省了人力。
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