Centrifugal pumps common fault diagnosis and troubleshooting: typical problem solutions

Центробежные насосы стали незаменимым основным оборудованием во всех областях промышленного производства благодаря своей эффективной и надежной способности перекачивать жидкости. Нефтехимия, электроэнергия для систем водоснабжения и водоотведения, центробежные насосы несут основную задачу по транспортировке жидкостей из одного места в другое. Однако в процессе длительной эксплуатации центробежные насосы неизбежно столкнутся с различными отказами, которые не только повлияют на эффективность производства, но и могут даже стать причиной аварий. Поэтому точная диагностика распространенных отказов центробежных насосов и принятие своевременных и эффективных мер по их устранению, чтобы обеспечить стабильную работу промышленного производства, имеет большое значение. В этой статье мы подробно рассмотрим метод диагностики и стратегию устранения центробежный насос типичные неисправности, чтобы предоставить практические решения для соответствующего технического персонала.

Обзор и принцип работы центробежного насоса

Центробежный насос в основном состоит из рабочего колеса, корпуса насоса, вала насоса, уплотнительного устройства и подшипников. Принцип его работы основан на роли центробежной силы: когда первичный двигатель приводит во вращение вал насоса и рабочее колесо, лопасти в рабочем колесе заставляют жидкость вращаться, и жидкость отбрасывается к внешнему краю рабочего колеса от центра рабочего колеса под действием центробежной силы и с высокой скоростью поступает в корпус насоса. В корпусе насоса из-за постепенного расширения пути потока и замедления часть кинетической энергии преобразуется в энергию статического давления и, наконец, по тангенциальному потоку в нагнетательный трубопровод. В то же время рабочее колесо выбрасывается из центра жидкости, образуя определенный вакуум, а давление Pa на поверхности жидкости выше, чем в центре рабочего колеса, поэтому жидкость во всасывающей линии под действием перепада давления поступает в насос. Поскольку рабочее колесо продолжает вращаться, жидкость непрерывно всасывается и выдавливается, обеспечивая непрерывную транспортировку жидкости.

二. Диагностика и устранение распространенных неисправностей центробежного насоса

1. Насос не запускается или запускается с трудом.

Явление неисправности: после нажатия кнопки пуска центробежный насос не реагирует, двигатель не вращается; или хотя двигатель показывает признаки вращения, он не может заставить насос работать нормально. Анализ причины неисправности

Электрическая неисправность: источник питания не подключен, перегорел предохранитель, короткое замыкание или обрыв цепи обмотки двигателя, неисправность линии управления, срабатывание термореле защиты.

Механическая неисправность: вал насоса и вал двигателя не концентричны, подшипник поврежден или заклинен, рабочее колесо и корпус насоса застряли между инородным телом, слишком сильное давление набивки.

Другие причины: вязкость транспортируемой среды слишком высока, что приводит к чрезмерному пусковому сопротивлению; насос не заполнен жидкостью, что приводит к образованию эффекта захвата воздуха.

Решение

Проверьте электрическую систему: во-первых, проверьте, нормально ли напряжение питания, убедитесь, что шнур питания надежно подключен, не ослаблен и не сломан. Используйте мультиметр, чтобы проверить, не перегорел ли предохранитель, если перегорел, замените предохранитель с той же спецификацией. Далее проверьте значение сопротивления обмотки двигателя, оцените, есть ли короткое замыкание или обрыв цепи, если есть какие-либо проблемы, двигатель необходимо отремонтировать или заменить. Проверьте переключатель, контактор, реле и другие компоненты в линии управления, отремонтируйте или замените неисправные детали. Если сработала защита теплового реле, вам необходимо проверить, не перегружен ли двигатель, чтобы охладить его после того, как двигатель сбросит тепловое реле, и устранить причину перегрузки.

Проверьте механическую неисправность: Исправьте концентричность вала насоса и вала двигателя так, чтобы отклонение контролировалось в допустимых пределах. Разберите корпус насоса и проверьте, не повреждены ли подшипники. Если шарики подшипников изношены, заклинены или плохо смазаны, замените подшипники и своевременно добавьте подходящую смазку. Очистите посторонние предметы между рабочим колесом и корпусом насоса, чтобы убедиться, что вращающиеся части не застряли. Правильно отрегулируйте герметичность сальника, чтобы обеспечить хорошее уплотнение и не влиять на вращение вала насоса.

Устраните другие проблемы: если вязкость транспортируемой среды слишком высока, примените нагревание, разбавление и другие методы для снижения вязкости; перед запуском убедитесь, что насос заполнен жидкостью, и исключите воздух, чтобы избежать явления воздушного захвата.

2. Недостаточный расход насоса

Проблема: фактический расход центробежный насос ниже проектного расхода, что не может удовлетворить требования производственного процесса.

Анализ причин отказов

Проблемы всасывающего трубопровода: засорение всасывающего трубопровода, например, засорение фильтра, скопление мусора в трубопроводе; утечка во всасывающем трубопроводе, приводящая к попаданию воздуха в насос, образованию кавитации или скоплению воздуха; слишком большая высота всасывания, превышающая допустимую высоту всасывания насоса.

Неисправность рабочего колеса: рабочее колесо сильно изношено, лопасть повреждена или сломана, что приводит к уменьшению эффективной рабочей площади рабочего колеса; шпонка между рабочим колесом и валом насоса повреждена или ослаблена, в результате чего рабочее колесо не может нормально вращаться.

Плохая герметизация корпуса насоса: повреждена уплотнительная прокладка между корпусом насоса и крышкой насоса, что приводит к утечке; выходит из строя сальниковое уплотнение или механическое уплотнение, что приводит к утечке жидкости.

Другие причины: выпускной клапан открыт не полностью; изменяется характер транспортируемой среды, например, увеличивается вязкость, изменяется плотность и т. д.; недостаточная скорость насоса.

Решение

Проверьте линию всасывания: очистите фильтр и мусор в линии всасывания, чтобы убедиться, что линия гладкая. Проверьте соединительные части линии всасывания, используйте мыльную воду, чтобы смазать интерфейс, если есть пузырьки, это означает, что есть утечка воздуха, необходимо повторно затянуть или заменить уплотнения. В соответствии с параметрами производительности насоса отрегулируйте высоту всасывания, чтобы убедиться, что она находится в допустимом диапазоне.

Осмотрите рабочее колесо: Разберите корпус насоса и осмотрите рабочее колесо на предмет износа и повреждений. Если износ рабочего колеса незначительный, его можно отремонтировать; если лопасть повреждена или сломана серьезно, необходимо заменить рабочее колесо на новое. Проверьте шпонку между рабочим колесом и валом насоса, если шпонка повреждена или ослаблена, шпонку следует заменить, а рабочее колесо следует переустановить, чтобы обеспечить надежность установки. Отремонтируйте уплотнения корпуса насоса: Замените поврежденные уплотнительные прокладки корпуса насоса и крышки насоса и убедитесь, что прокладки находятся в правильном положении и хорошо уплотняют при установке. Для уплотнений сальника отрегулируйте сальник и добавьте или замените набивку; для механических уплотнений проверьте износ уплотнительной поверхности и при необходимости замените узел механического уплотнения.

Решение других проблем: Убедитесь, что выпускной клапан полностью открыт; если характер транспортируемой среды изменяется, отрегулируйте рабочие параметры насоса в соответствии с фактической ситуацией или примите соответствующие меры для решения проблемы. Проверьте, является ли скорость двигателя нормальной; если скорость недостаточна, проверьте двигатель и передаточное устройство, чтобы устранить проблему.

3. Недостаточный напор насоса

Явление отказа: фактический напор центробежного насоса ниже расчетного, и он не может перекачивать жидкость на заданную высоту или давление.

Анализ причин отказов

Проблема с рабочим колесом: рабочее колесо вращается в обратном направлении, в результате чего жидкость не может получить достаточную центробежную силу; рабочее колесо сильно изношено, а форма и размер лопастей изменяются, что влияет на напор.

В насосе есть воздух: утечка воздуха во всасывающем трубопроводе или отсутствие выпуска воздуха перед запуском насоса, в результате чего в насосе остается воздух, что влияет на нормальную подачу жидкости и преобразование энергии.

Снижена скорость насоса: скорость насоса ниже номинальной из-за неисправности двигателя, ослабленного или скользкого приводного ремня, неправильной настройки параметров преобразователя частоты и т. д.

Чрезмерное сопротивление выпускного трубопровода: диаметр трубы выпускного трубопровода слишком мал, трубопровод слишком длинный, имеется слишком много колен, клапан открыт не полностью или в трубопроводе имеются различные предметы и т. д., что увеличивает сопротивление потоку жидкости и приводит к увеличению потери напора.

Решение

Проверьте рабочее колесо: проверьте, правильно ли направление вращения рабочего колеса, если оно обратное, отрегулируйте последовательность фаз электропроводки двигателя, чтобы рабочее колесо имело положительное направление вращения. Изношенное рабочее колесо отремонтируйте или замените в соответствии с методами, описанными в предыдущем разделе.

Удалите воздух из насоса: проверьте герметичность всасывающей линии и устраните утечку воздуха. Перед запуском откройте выпускной клапан на корпусе насоса, чтобы выпустить воздух из насоса и убедиться, что насос заполнен жидкостью.

Отрегулируйте скорость насоса: проверьте рабочее состояние двигателя, отремонтируйте или замените неисправный двигатель. Отрегулируйте натяжение приводного ремня, чтобы убедиться, что ременная передача в норме; если вы используете преобразователь частоты для управления скоростью, проверьте настройки параметров преобразователя частоты, чтобы они соответствовали эксплуатационным требованиям насоса.

Оптимизируйте выходной трубопровод: в соответствии с производительностью насоса и фактическим спросом разумно выберите диаметр трубы и длину выходного трубопровода, сократите ненужные колена и клапаны. Очистите выходной трубопровод от мусора, убедитесь, что клапан полностью открыт, и уменьшите сопротивление трубопровода.

4. Чрезмерная вибрация насоса

Феномен отказа: центробежный насос в процессе эксплуатации возникает аномальная вибрация, амплитуда вибрации превышает установленную норму, может сопровождаться шумом.

Анализ причин отказов

Механические причины: вал насоса и вал двигателя не центробежные, что приводит к несбалансированной силе при вращении; износ подшипников, повреждение или плохая смазка, из-за чего усиливается вибрация деталей подшипника; дисбаланс рабочего колеса, например, локальный износ рабочего колеса, коррозия или попадание посторонних предметов; фундамент корпуса насоса не прочный, ослабленные болты заземления или недостаточная прочность фундамента. Гидравлические причины: явление кавитации насоса, разрыв пузырьков воздуха в насосе с образованием удара, вызывающего вибрацию; нестабильность потока насоса, например, неправильно отрегулированные выпускные клапаны, система трубопроводов с засорением или утечкой.

Другие причины: неисправность двигателя, например, дисбаланс ротора двигателя, короткое замыкание обмотки двигателя и т. д.; соединение насоса с трубопроводом ненадлежащее, а напряжение трубопровода действует на корпус насоса.

Решение

Решение механических проблем: перекалибруйте концентричность между валом насоса и валом двигателя и используйте такие инструменты, как процентная таблица, для точных измерений и регулировок. Замените изношенные или поврежденные подшипники и регулярно добавляйте или заменяйте подходящую смазку. Выполните динамическую проверку балансировки и калибровку рабочего колеса, очистите рабочее колесо от посторонних предметов, отремонтируйте или замените несбалансированное рабочее колесо. Укрепите фундамент корпуса насоса, затяните болты заземления, чтобы обеспечить прочность и устойчивость фундамента.

Решить гидравлические проблемы: уменьшить высоту установки насоса, увеличить диаметр трубы всасывающего трубопровода, уменьшить сопротивление всасывающего трубопровода, предотвратить кавитацию.

Стабилизировать расход насоса, проверить открытие выпускного клапана, устранить засор в системе трубопровода и отремонтировать детали утечки. Рассмотреть другие причины: провести капитальный ремонт двигателя, проверить балансировку ротора и изоляцию обмоток, отремонтировать или заменить неисправный двигатель. Оптимизировать соединение между насосом и трубопроводом, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на корпус насоса со стороны трубопровода, и можно использовать такие меры, как гибкое соединение или кронштейновая опора.

Подводя итог, можно сказать, что диагностика и устранение распространенных неисправностей центробежные насосы требуют от техников прочных профессиональных знаний и богатого практического опыта. Благодаря тщательному наблюдению за явлением отказа, глубокому анализу причин отказа и принятию целевых решений для эффективного устранения неполадок, обеспечения нормальной работы центробежных насосов, для стабильной работы промышленного производства, чтобы обеспечить надежную гарантию.