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水泵故障排查系列专题三:性能异常

来源:泵友圈

水泵的使用寿命离不开定期巡检,巡检过程主要是通过水泵外在的运行表现来判断水泵情况,从而发现水泵异常。大多数异常并非是水泵发生了不可逆的损伤,如果可以第一时间诊断故障,进行维护,水泵可以恢复到正常运转。

水泵异常主要有以下五种表现:


性能异常多数不是从水泵自身发现的,而是通过水泵系统的上下游的其他部件表现出来的,例如水泵系统末端的水龙头出水流量小、上游热源主机高温高压报警、下游风盘或地暖采暖效果差等等。对于外部监测到的性能异常,最终表现为水泵上的是流量或扬程与设计不符,造成这种情况的原因通常有:

水泵未排气


排气是水泵初装的必备步骤,没有排气或排气不净会导致泵体内出现气水混排的现象。当泵体内持续存有气体无法排出时,会造成水泵性能曲线衰减,流量和扬程下降的问题。
可以在停泵状态下,打开排气螺钉,若有气体逸出,或灌水后有气体逸出,则可判定为泵体有气,这种情况应彻底排气或完全灌泵,使得泵体内充满水后,关闭排气螺钉,运行水泵。

有些情况下,水泵吸入口管路会存在气体,需要经过多次排气或灌泵才可解决问题。



汽蚀


汽蚀在之前的内容中有提到过,汽蚀除了会引发水泵的震动和噪音外,还会影响水泵性能。这是由于汽蚀的过程中,叶轮吸入口呈现的是气水混合状态,气泡的存在使得入口流道断面面积下降,造成局部区域流速变大,产生涡流,影响水泵性能。

由于汽蚀的特性是随水泵流量发生变化,所以逐渐关小出口阀门时,水泵的实测性能与曲线性能会缩小差距,直至关小到某个角度或全关时,水泵性能会与曲线一致。可以借助特性曲线这一点来判断汽蚀。
解决汽蚀的方法比较多,但实现起来较为困难,例如降低介质温度、增大入口管径减小阻力、减小入口管长减小阻力、降低出口阀门开度等。

气堵


气堵这一问题多出现于污水泵系统上,当污水泵停机时,液面下降至叶轮以下,二次来水时,水泵和出口管路被气体堵塞,导致泵体内部水位无法升高至叶轮高度,这时的起泵会造成叶轮无法接触水而空转。
这种情况下,水泵的运行电流较小,可以通过电流来判断气堵的问题。
解决气堵需要在水泵出口到止回阀的管段上开设一个通气孔,用来排掉泵体内部气体。


泵体窝气


泵体窝气与水泵未排气有相似之处,都在于泵体内处于气水混排的现象,但是关键区别在于泵体的内部结构以及安装角度,造成泵体内始终有一部分空气无法通过灌泵或排气排出,这一点可以通过系统结构来分析确认。
当水泵处于泵体窝气时,需要改变水泵安装角度,使其正确安装,才可以通过排气或灌泵来消除问题。


电机反转


对于三相电机的水泵来说,电机转向是一个容易出错的地方,当调试没有核实电机转向时,水泵可能出现反转,反转会导致水泵性能急剧衰减,无法提供有效的流量和扬程。
可以通过观察电机转向来确认水泵是否反转,正确的转向可以从泵体外部标识查看,或者根据泵头外观、叶轮外观来识别。
对于电机反转的问题,可以调换任意两个相线线序来实现。若水泵是由变频器驱动的,更改转向需要调整电机与变频器之间的接线线序,或者使用变频器的参数调整。


叶轮掉落


当系统频繁出现水锤时,叶轮可能会反转松动,最终出现掉落现象,叶轮掉落后,水泵的运转将无法驱动叶轮对水做工,自然也没有任何流量和扬程的表现,此时电机的电流大致为空载电流,可以通过电流来辅助判断这一问题。
叶轮掉落的修复比较简单,拆开泵体重新安装就可以了,但是重点是如何判断掉落的诱因和避免再次掉落。


系统阻力不符


有些系统下,水泵自身的性能符合设计参数,但是系统运行时确实无法达到设计工况点,这个问题可能在系统上,而不在水泵上,有可能是系统的阻力与设计工况点偏离太多导致的。
例如一个循环系统设计的管路过细,弯头阀门较多,导致阻力曲线陡峭,即使阀门全开也无法降低管路阻力,导致出水流量低于设计值。
这种情况通过阀门的调节,发现水泵的工况点只能工作在曲线的左段上,需要对系统进行改动,降低系统阻力才能释放水泵流量。


性能检测点错误


很少的情况下,我们所见到的水泵性能异常,其实并不是真的异常,可能是对于流量和扬程的采集点错误导致的“误判”。这种错误大多来自于压力表或压力传感器的数据反馈,当我们使用了错误点位的压力表/压力传感器,所读取到的水泵扬程可能是被阀门或止回阀等阻力元件消耗了的数据,可能低于水泵的真实扬程。
需要根据系统取压点位置判断是否存在扬程计算不准确的问题,并在水泵进出口就近测定压力值。


控制器设置错误


一些带有变频控制的水泵,通常允许设定压力或频率,来达到降频节能效果,但是如果设置了过低的压力或频率,可能会导致水泵出水性能不足,这种情况仅需对变频器正确设置即可解决问题。


转速过低


不同于变频器设置频率的错误问题,当电机替换时,错误地使用了低速电机,导致水泵转速下降,影响出水性能。
可以在电机铭牌查到电机的实际转速,可以根据水泵铭牌或水泵资料查到正确的转速,当转速差距过大时,需要更换合适转速的电机。

叶轮装配错误


叶轮装配错误多见于水泵现场拆解维护之后,叶轮回装的顺序错误,定位轴套安装在了错误的位置上,导致叶轮有轴向移动,口环的结构被破坏,叶轮吸入口出现大量回流,流量和扬程都受损失,泵效率下降。
对于这种问题,需要拆解泵头,测量叶轮安装尺寸来检查,如确实为安装错误,则需要重新安装。


叶轮损坏


由于长期汽蚀或异物进入泵体,导致叶轮磨损,叶片和盖板出现缺肉、穿透的损伤,这会影响叶轮的水利性能,造成流量扬程的衰减。这种损伤从外部难以判断,需要拆开泵头检查叶轮。
对于损坏严重的叶轮,需要进行更换,替换叶轮并不困难,但是仍然需要检查叶轮损坏原因,避免后期再次损坏。
定期巡检让我们能尽早发现水泵异常,找到原因及时处理降低成本,然而大多数人对水泵异常无法准确找到原因所在,导致水泵效率低下,甚至损坏。
Pentax是一家有着60余年历史的水泵制造企业,多年来,不断致力于水泵研发技术的创新,努力深耕各行业及领域,让我们可为您提供低耗高效的水泵产品和完善的技术支持及售后服务。



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