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
首先應檢查電源供電情況:接頭連接是否牢靠;開關接觸是否緊密;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,應查明原因并及時進行修復。其次檢查是否是水泵自身的機械故障,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、減漏環銹住;泵軸嚴重彎曲等。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。
水泵發熱
原因:軸承損壞;滾動軸承或托架蓋間隙過小;離心泵泵軸彎曲或兩軸不同心;膠帶太緊;缺油或油質不好;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;調查泵軸或調整兩軸的同心度;適當調松膠帶緊度;加注干凈的黃油,黃油占軸承內空隙的60%左右;清除平衡孔內的堵塞物。
水泵流量不足
這是因為:動力轉速不配套或皮帶打滑,使轉速偏低;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;出水管漏水嚴重。排除方法:恢復額定轉速,清除皮帶油垢,調整好皮帶緊度;調好葉片角,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,堵塞漏水處。
水泵吸不上水
原因是泵體內有空氣或進水管積氣,或是底閥關閉不嚴灌引水不滿、真空泵填料嚴重漏氣,閘閥或拍門關閉不嚴。排除方法:先把水壓上來,再將泵體注滿水,然后開機。同時檢查逆止閥是否嚴密,管路、接頭有無漏氣現象,如發現漏氣,拆卸后在接頭處涂上潤滑油或調合漆,并擰緊螺絲。檢查水泵軸的油封環,如磨損嚴重應更換新件。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,則可用扳手擰緊螺帽,如漏水嚴重則必須重新拆裝,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:電動轉子不平衡;離心泵聯軸器結合不良;軸承磨損彎曲;轉動部分的零件松動、破裂;管路支架不牢等原因。可分別采取調整、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,因實際分析,應遵循先外后里的原則,切莫盲目操作。
配套動力電動機過熱
原因有四。一是電源方面的原因:電壓偏高或偏低,在特定負載下,若電壓變動范圍應在額定值的+10%至-5%之外會造成電動機過熱;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,經驗表明農用電動機被燒毀85%以上是由于缺相運行造成的,應對電動機安裝缺相保護裝置。二是水泵方面的原因:選用動力不配套,小馬拉大車,電動機長時間過載運行,使電動機溫度過高;啟動過于頻繁、定額為短時或斷續工作制的電動機連續工作。應限制啟動次數,正確選用熱保護,按電動機上標定的定額使用。三是電動機本身的原因:接法錯誤,將△形誤接成Y形,使電動機的溫度迅速升高;定子繞組有相間短路、匝間短路或局部接地,輕時電動機局部過熱,嚴重時絕緣燒壞;鼠籠轉子斷條或存在缺陷,電動機運行1至2小時,鐵芯溫度迅速上升;通風系統發生故障,應檢查風扇是否損壞,旋轉方向是否正確,通風孔道是否堵塞;軸承磨損、轉子偏心掃膛使定轉子鐵心相擦發出金屬撞擊聲,鐵芯溫度迅速上升,嚴重時電動機冒煙,甚至線圈燒毀。四是工作環境方面的原因:電動機繞組受潮或灰塵、油污等附著在繞組上,導致絕緣降低。應測量電動機的絕緣電阻并進行清掃、干燥處理;環境溫度過高。當環境溫度超過35℃時,進風溫度高,會使電動機的溫度過高,應設法改善其工作環境。如搭棚遮陽等。 注意: 因電方面的原因發生故障,應請獲得專業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小(基本上就是平時電流的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電機的電流一般是2.2A。以上原因只要是經常維修深井泵的修理人員就可以查出來。 水泵的汽蝕現象
水的汽化與溫度和壓力有一定的關系,在一定壓力下,溫度升高到一定數值時,水才開始汽化;如果在一定溫度下,壓力降低到一定數值時,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,某一局部地區的壓力等于或低于與水溫相對應的汽化壓力時,水就在該處發生汽化。汽化發生后,就會形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當汽泡隨同水流從低壓區流向高壓區時,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,形成疲勞而遭到嚴重破壞。因此我們把汽泡的形成、發展和破裂以致材料受到破壞的全部過程,稱為汽蝕現象。 水泵的簡易維修方案
水泵在長期運行過程中,常會出現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。出現上述問題后,企業傳統解決辦法是補焊或刷鍍后機加工修復,但兩者均存在一定弊端:補焊高溫產生的熱應力無法完全消除,易造成材質損傷,導致部件出現彎曲或斷裂;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金屬,無法改變“硬對硬”的配合關系,在各力綜合作用下,仍會造成再次磨損。當代西方國家針對以上問題多使用高分子復合材料的修復方法,而應用較多的有美嘉華技術產品,其具有超強的粘著力,優異的抗壓強度等綜合性能。應用高分子材料修復,可免拆卸免機加工。既無補焊熱應力影響,修復厚度也不受限制,同時產品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設備的沖擊震動,避免再次磨損的可能,并大大延長設備部件的使用壽命,為企業節省大量的停機時間,創造巨大的經濟價值。
一、變頻調速的特點及分析
用戶用水量一般是動態的,因此供水不足或供水過剩的情況時有發生。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量。
恒壓供水系統對于用戶是非常重要的。在生產生活供水時,若自來水供水因故壓力不足或短時斷水,可能影響生活質量,嚴重時會影響生存安全,如發生火災時,若供水壓力不足或無水供應,不能迅速滅火,可能引起重大經濟損失和人員傷亡。所以,用水區域采用正藝恒壓供水系統,能產生較大的經濟效益和社會效益。
隨著電力技術的發展,變頻調速技術的日臻完善,以變頻調速為核心的智能供水控制系統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備,起動平穩,起動電流可限制在額定電流以內,從而避免了起動時對電網的沖擊;由于泵的平均轉速降低了,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時的水錘效應。其穩定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能,將使供水實現節水、節電、節省人力,最終達到高效率的運行目的。
二、恒壓供水的變頻應用方式
通常在同一路供水系統中,設置多臺常用泵,供水量大時多臺泵全開,供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調速進行恒壓供水時,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。后種方法根據壓力反饋信號,通過PID運算自動調整變頻器輸出頻率,改變電動機轉速,最終達到管網恒壓的目的,就一個閉環回路,較簡單,但成本高。前種方法成本低,性能不比后種差,但控制程序較復雜,是未來的發展方向,比如上海正藝信息科技的恒壓供水控制系統就可實現一變頻器控制任意數馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統。
三、PID控制原理
根據反饋原理:要想維持一個物理量不變或基本不變,就應該引這個物理量與恒值比較,形成閉環系統。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,從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大慣性的系統,現在控制和PID相結合的方法,在壓力波動較大時使用模糊控制,以加快響應速度;在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法,同時對PLC的編程來實現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。
要想維持供水網的壓力不變,根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件,由于供水系統管道長、管徑大,管網的充壓都較慢,故系統是一個大滯后系統,不易直接采用PID調節器進行控制,而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。
四、變頻控制原理
用變頻調速來實現恒壓供水,與用調節閥門來實現恒壓供水相比,節能效果十分顯著(可根據具體情況計算出來)。其優點是:
1、 起動平衡,起動電流可限制在額定電流以內,從而避免了起動時對電網的沖擊;
2、 由于泵的平均轉速降低了,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時的水錘效應;
一般地說,當由一臺變頻器控制一臺電動機時,只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時,原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時,可考慮適當減小變頻器的容量,但應注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運行時,電動機的工作電流較小。但是,當用戶的用水量變化頻繁時,電動機將處于頻繁的升、降速狀態,而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流,導致電動機過熱。因此,電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升,變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的,所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。
在主要功能預置方面,最高頻率應以電動機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調節器的情況下,升、降速時間應盡量設定得短一些,以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。如變頻器本身具有PID調節功能時,只要在預置時設定PID功能有效,則所設定的升速和降速時間將自動失效。
五、恒壓供水系統特點
1、 節電:優化的節能控制軟件,使水泵實現最大限度地節能運行;
2、 節水:根據實際用水情況設定管網壓力,自動控制水泵出水量,減少了水的跑、漏現象;
3、 運行可靠:由變頻器實現泵的軟起動,使水泵實現由工頻到變頻的無沖擊切換,防止管網沖擊、避免管網壓力超限,管道破裂。
4、 聯網功能:采用全中文工控組態軟件,實時監控各個站點,如電機的電壓、電流、工作頻率、管網壓力及流量等。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、 自我保護功能完善:如某臺泵出現故障,主動向上位機發出報警信息,同時啟動備用泵,以維持供水平衡。萬一自控系統出現故障,用戶可以直接操作手動系統,以保護供水。
六、系統應用范圍
1、 自來水廠、加壓泵房
2、 居民生活區、賓館及其它建筑
3、 企業生產用水
4、 鍋爐循環水系統
5、 農田灌溉系統
同其它供水方式相比較,正藝變頻恒壓供水系統,除了具有顯著的節能效果外,還有以下顯而易見的優勢:
1、恒壓供水技術因采用變頻器改變電動機電源頻率,而達到調節水泵轉速改變水泵出口壓力,比靠調節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,泵轉速降低,減少了軸承的磨損和發熱,延長泵和電動機的機械使用壽命。
3、水泵電動機采用軟啟動方式,按設定的加速時間加速,避免電動機啟動時的電流沖擊,對電網電壓造成波動的影響,同時也避免了電動機突然加速造成泵系統的喘振。徹底消除水錘現象。
4、實現恒壓自動控制,不需要操作人員頻繁操作,降低了人員的勞動強度,節省了人力。
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上海立申水泵制造有限公司是國內優質的水泵供應商注冊資金1000萬,公司主導產品管道泵,離心泵,化工泵,計量泵,液下泵等工業水泵。立申水泵創建以來,始終致力于科技和管理的不斷創新,使企業走上了良性循環的規模化經營之路,擁有了一支專業的設計和技術研發隊伍,形成了一套完整的生產管理、質量管理、營銷管理和服務管理體系。公司主導產品包括:管道離心泵、化工泵、磁力泵、隔膜泵、自吸泵、螺桿泵、真空泵、排污泵、多級泵、齒輪油泵、計量泵等類別。廣泛應用于水利、建筑、消防、電力、環保、石油、化工等領域。
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