邱意強

湛江電力有限公司,廣東湛江 524043

72LKSA-21型立式循環(huán)水泵組常見振動大的原因分析

邱意強

湛江電力有限公司,廣東湛江 524043

本文通過對72LKSA-21型立式循環(huán)水泵組常見機械振動異常現(xiàn)象分析，找出機械振動異常的原因，提出處理方法，保證水泵穩(wěn)定、安全、長周期運行。

循環(huán)水泵；機械振動；分析

隨著機組單機容量的不斷提升，蒸汽流量不斷增大，凝汽器容積也越來越大。相應地，冷卻面積也越來越大。同時，要保證蒸汽的冷凝效果，不僅要求凝汽器的有足夠的冷卻面積，也要求凝汽器有足夠的冷卻水量將蒸汽凝結(jié)放出的熱量帶走，為此，作為提供凝汽器冷卻水的循環(huán)水泵，出力也跟隨機組容量增大而增大，目前其單泵容量普遍達到了2～4×105m3/h。失去循環(huán)水，發(fā)電機組就不能繼續(xù)運行。因此，循環(huán)水泵在電廠生產(chǎn)中作為重要輔機之一，保證其安全、可靠地運行，是保證整臺機組安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

1 72LKSA-21型立式循環(huán)水泵組概述

目前，72LKSA-21型立式循環(huán)水泵組用于300mW級別機組的循環(huán)水系統(tǒng)，以適應機組運行大流量的需要。其基本結(jié)構(gòu)為立式、混流、濕井式、可抽芯、固定式葉片結(jié)構(gòu)。水泵的流量為21 672 m3/h（6.02m3/s），揚程為21m，效率為89%，轉(zhuǎn)速為370r/min，輸出軸功率為1461kW。配套電機為YL1600-16/2150-1型電機，電動機額定電壓為6kV，額定電流為207.4A，額定功率為1 600kW。為適應電廠負荷的變化及環(huán)境氣溫的變化，設(shè)計循環(huán)供水系統(tǒng)常采用母管制，并聯(lián)運行方式，通過增減循環(huán)水泵運行臺數(shù)來適應負荷及環(huán)境溫度的變化，滿足凝汽器正常運行時所需的循環(huán)水量。

在不拆卸泵體的情況下，72LKSA-21型立式循環(huán)水泵可將轉(zhuǎn)子抽出檢修，減輕檢修工作負擔。水泵的吸入口垂直向下，吐出口水平布置。從上往下看，水泵逆時針旋轉(zhuǎn)，電動機與水泵垂直聯(lián)接安裝，水泵軸向力由安裝在電動機上部的推力軸承承受。

2 常見振動大的原因分析及防范處理措施

水泵的振動原因比較復雜，一般而言，可分為水力振動與機械振動，水力振動與流道設(shè)計、運行方式調(diào)整等外部因素有關(guān)。機械振動是由機械本身原因引起的振動，是屬于內(nèi)部因素。本文根據(jù)72LKSA-21型立式循環(huán)水泵泵組運行后產(chǎn)生的常見機械振動的異?，F(xiàn)象進行分析，找出機械振動原因，提出處理方法，從而消除水泵的異常振動。

2.1 電機固定裝置松動

電機電流無變化，泵組運行無異響，推力瓦與導向瓦溫無變化，但電機基座擺動較大，基座水平面上0與90°方向振動值差別達20～30um，是電機固定裝置松動的主要表現(xiàn)。

由于水泵基礎(chǔ)安裝布置在-4m以上，電機與泵的聯(lián)接必須經(jīng)過電機下支座、上支座的支承，從而造成了電機相對于水泵基礎(chǔ)的基準面高出較多，在電機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏心力的作用下，電機越高，擺動越大。因此，為了固定電機，減少電機擺動，在電機下軸承支座處設(shè)置了固定裝置。在水泵長期運行過程中，由于水力沖擊及泵與電機本身的質(zhì)量不平衡量的存在，泵體與電機的振動是不可避免的，當然，這種振動是可接受的。但是，在這種運行振動的長期作用下，電機固定裝置的拉緊螺桿會克服自鎖而產(chǎn)生松動。電機在固定作用力的逐漸減弱情況下，振動不斷增大，從而影響到泵組的正常運行。為此，必須對電機固定裝置進行定期檢查，擰緊拉緊螺桿。另外，在結(jié)構(gòu)上，增加鎖緊螺母的厚度，對防止固定裝置松動有明顯的改善作用。

2.2 導向瓦塊松動

電機電流無變化，泵組運行無異響，推力瓦溫無異常，導向瓦溫略有升高，但電機上部軸承室振動明顯加大，測其振動值達100～120um，電機基座水平面振動值別達60～80um，是電機導向瓦塊松動的主要表現(xiàn)。

水泵軸系較長，共有16m左右，在水泵基礎(chǔ)以上部分軸系長度達7.5m，水泵運行時，軸系上部的徑向限位就是依靠電機下部的滾動軸承與電機上部的導向瓦塊。由于電機下部滾動軸承徑向間隙較大，對軸系徑向抱緊作用較小，當因?qū)蛲邏K調(diào)整螺桿松動導致導向瓦塊抱緊間隙增大時，軸系就會因抱緊作用減弱而擺動增大，并且這種擺動是不斷增大，漸漸惡化的，會使電機振動不斷加大，進行影響泵組的安全運行。因此，必須及時停泵處理，重新檢查導向瓦間隙，調(diào)整到同一方向總間隙0.06～0.12mm之間，鎖緊調(diào)整螺桿。

在實際工作中，發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵組的振動加大又無明顯異響時，必須對兩者進行詳盡檢查。

2.3 水泵 內(nèi)部部件異常

常見的水泵內(nèi)部部件異常引起的振動分兩個方面，一是水泵轉(zhuǎn)動部件異常引起的振動；二是水泵內(nèi)部組裝部件松動引起的振動。

水泵轉(zhuǎn)動部件異常主要指水泵葉輪損壞引起的振動，在水泵運行過程中，因為大流量輸送產(chǎn)生的抽吸作用，大件異物是可能進入水泵吸入口的，在吸入口處與葉輪的碰撞會造成葉片損壞，從而引起水泵的劇振?；蛘咚迷陂L期運行中，特別對于海水介質(zhì)，葉根腐蝕使葉片強度降低，在葉片的提升力作用下發(fā)生斷裂或彎曲，引起水泵的振動。其特點是振動發(fā)生突然，泵內(nèi)響聲大，電機電流變化明顯，水泵出口壓力變小。這種振動特征明顯，一般較易判別。

水泵內(nèi)部組裝部件松動，主要是指導流體松動、內(nèi)接管松動。出于檢修便利的考慮及保護轉(zhuǎn)軸的需要，72LKSA-21型立式循環(huán)水泵設(shè)置了內(nèi)接管和導流體，導流體與水泵泵體之間采用了掛耳防轉(zhuǎn)。內(nèi)接管與導流體為螺栓聯(lián)接，螺栓材料為2Cr13。在水泵運行過程中，在海水電化學腐蝕和水力沖刷、部件振動的長期作用下，聯(lián)接螺栓螺桿斷裂，螺母松動脫落，造成了聯(lián)接失效，繼而引發(fā)導流體或內(nèi)接管的松動。在大流量輸送液體的水力作用下，會發(fā)生導流體轉(zhuǎn)動碰撞掛耳，內(nèi)接管撞擊轉(zhuǎn)軸等現(xiàn)象，從而引起了整個泵組的振動增大。由于內(nèi)接管或?qū)Я黧w松動而引發(fā)的水泵的振動是緩慢惡化的，所以初期的表現(xiàn)特征較為微弱，僅為泵內(nèi)有輕微異響，其它如電機電流、推力瓦溫、導向瓦溫都無明顯的變化，但如不及時處理，經(jīng)過長時間的碰磨，松動部件會進一步損壞，水泵內(nèi)部的工作環(huán)境加劇惡化，會造成電機工作電流增加，水泵振動加大，以至影響到水泵無法正常運行。

因此，對于水泵內(nèi)部部件異常引發(fā)的水泵的振動，必須認真分析，果斷對待，及時解體，對缺陷部位及時處理，減少部件的擴大損壞，避免造成設(shè)備不必要的損失。

2.4 電機擺度過大

因為電機擺度過大而造成泵組運行振動過大的現(xiàn)象，常發(fā)生在電機大修之后的首次運行，其特征為電機與泵振動明顯超標，推力瓦溫高，導向瓦溫高，電機電流略有變大。一般來說，因為電機轉(zhuǎn)軸不長，所以人們常忽略對其擺度測量的必要性。而且在電機與泵找中心過程中，由于電機下軸承的限位作用，泵與電機的對中性可以調(diào)整在合格范圍內(nèi)，但實際上由于電機擺度的存在，會造成電機上部的推力盤與推力瓦的不良接觸，瓦塊負荷分配不均勻，在電機運行工作過程中，推力瓦工作溫度會異常升高。

3 結(jié)論

近年來，隨著設(shè)計技術(shù)與制造工藝的不斷進步，不少循環(huán)水泵電機采用滾珠推力與導向軸承，對泵組的振動有較好的改善，但隨著機組容量不斷增大，大流量、大功率的循環(huán)水泵也跟隨配套產(chǎn)生，其在結(jié)構(gòu)、流動上更為復雜，在水泵振動方面也會面臨更多的新問題，只要我們能善于發(fā)現(xiàn)、善于分析，針對振動特性進行處理，就能更好地保證水泵及至整臺機組的安全運行。

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1674-6708（2010）24-0032-02