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變頻供水(Water supply)設備(shèbèi)水泵機組如果震動(shock)太大會對設備有很大的損壞,一般會造成泵機組不能正常運行;引發(fā)馬達和管路的振動,造成機毀人傷;造成軸承等零部件的損壞;造成連接部件松動,基礎裂紋或電機損壞;造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞;形成振動噪聲。 對于這種情況我們需要采取有效措施來避免,我們從變頻供水設備水泵結構(設計和水力設計兩個方面來進行。 一、變頻供水設備(shèbèi)水泵的水力設計注意事項 1、合理地設計水泵葉輪及流道,使葉輪內(nèi)少發(fā)生汽蝕和脫流;合理選擇葉片數(shù)、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數(shù)等參數(shù),消除揚程曲線駝峰;泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離,有資料認為該值為葉輪外徑的十分之一時,脈動壓力最小;把葉片的出口邊緣做出傾角,來減小沖擊;保證葉輪與蝸殼之間的間隙;提高泵的工作效率(efficiency)。同時,對泵的出水流道等相關(related)流道進行優(yōu)化設計,減少水力損失引起的振動。合理設計各種泵的進水段處的吸入室,以及壓縮級的機械(machinery)結構(,減少壓力脈沖,可以保證流場穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動),提高泵的工作效率,減小能量損失,也可以提高泵的振動動態(tài)性能的穩(wěn)定性。 2、汽蝕振動是泵振動的很重要的一部分。當泵的人口壓力低于相應水溫下的飽和(saturation)壓力時,會發(fā)生伴隨劇烈振動的汽蝕。減小汽蝕的措施包括:確定水泵(water pump)的安裝高度時,使裝置的有效汽蝕余量大于泵的最小裝置汽蝕余量;適當加大進水管直徑,縮短進水管長度,最大化減少管路附件,通流部分斷面變化率力求最小,提高管壁的粗糙(cū cāo)度;減少彎頭數(shù)目和加大管道(Conduit)轉(zhuǎn)彎角度;降低水泵的工作(gōng zuò)轉(zhuǎn)速;采用抗空化汽蝕的材料,比如不銹鋼,或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹脂;進水流道設計要合理,力求平滑,使進人葉輪(指裝有動葉的輪盤)的水流速度和壓力分布均勻(jūn yún),避免局部低壓區(qū);提高制造加工(Processing)質(zhì)量(quality),避免因為葉片型線不準確造成局部流速過大,壓降過多;提高泵裝置的抗汽蝕性能,包括在變頻供水設備(shèbèi)水泵的進口處設置水力增能器,增能器的結構,提高泵的吸人壓頭,從而提高泵裝置汽蝕余量;增加幾何倒灌高度;盡量減少進水管路水頭損失;采用雙吸式泵。 為了保證吸水管或壓水管內(nèi)無空氣積存,吸水管的任何部分都不能高過水泵的進口。供水設備從根本上解決了水塔供水的問題。據(jù)“供水設備推廣中心”的資料顯示,供水設備不需建造水塔,投資小、占地少,采用水氣自動調(diào)節(jié)、自動運轉(zhuǎn)、節(jié)能與自來水自動并網(wǎng),停電后仍可供水,調(diào)試后數(shù)年不需看管。為了減小人水口處的壓力脈動,吸水管路直徑應比泵人口直徑大一個尺寸數(shù)量級,以便水流在泵人口處有一定的收縮,使流速分布比較均勻,同時還應當在泵人口前有一段直管,直管長度不小于管路直徑的10倍。注意創(chuàng)造良好進水條件(tiáo jiàn),進水池內(nèi)水流要平穩(wěn)均勻,以消除伴隨卡門渦旋的振動。 3、基礎的設計。無塔供水設備它可以取代蓄水池,能充分利用自來水管網(wǎng)的壓力直接供水或間接供水,避免了能源的二次浪費和二次污染,大幅度節(jié)省了基建投資并縮短了施工工期。基礎的重量應為泵和電機等機械重量總合的三倍以上;盛水池的基礎應具有相當?shù)膹姸龋╯trength);電機支架與基礎最好做成一體或做成面接觸;在泵和支架之間設置隔振墊或隔振器。另外,在管路之間采用減振材料連接,最大化減少管路布置,可以消除彈性接觸和水力損失帶來的振動。 二、變頻供水設備水泵(water pump)結構設計 1、軸的設計。增加傳動軸(傳動軸組成:軸管、伸縮套和萬向節(jié))支撐軸承的數(shù)目,減小支撐間距,在適當范圍內(nèi)減小軸長,適當加大軸的直徑,增加軸的剛度;當泵軸轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近或整數(shù)倍于泵轉(zhuǎn)子的固有振動頻率時,泵就會猛烈振動起來,所以在設計時,應使傳動軸的固有頻率避開電機轉(zhuǎn)子角頻率;提高(軸的制造質(zhì)量,防止質(zhì)量偏心和過大的形位公差。 2、滑動軸承的選擇。變頻供水設備由變頻控制柜、無負壓裝置,自動化控制系統(tǒng)及遠程監(jiān)控系統(tǒng)、水泵機組、穩(wěn)壓補償器、負壓消除器、壓力傳感器、閥門、儀表和管路系統(tǒng)等組成。無塔供水設備它可以取代蓄水池,能充分利用自來水管網(wǎng)的壓力直接供水或間接供水,避免了能源的二次浪費和二次污染,大幅度節(jié)省了基建投資并縮短了施工工期。采用無須潤滑的滑動軸承;在液態(tài)烴等化工泵中,滑動軸承材料(Material)應采用具有良好自潤滑性能的材料,比如聚四氟乙烯;在深井熱水泵中,導流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質(zhì),并合理設計其結構,使滑動軸承的固定可靠;葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)處采用摩擦因數(shù)小的摩擦副,比如M20lK石墨材料一鋼;限制最高轉(zhuǎn)速;提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度。 3、使用應力釋放系統(tǒng)。對于輸送熱水的泵,設計(design)時,應使由泵體變形而引起的連接件之間的結構應力得以釋放,比如在泵體地腳螺栓上面增加螺栓套,避免(avoid)泵體直接和剛度很大的基礎接觸(contact)。 在這兩大方面設計(design)上面如注意以上這些,一般變頻供水設備水泵(water pump)振動基本會減輕。 |