6-5泵与风机运行中的主要问题(含轴向力平衡).ppt

◆最小流量 ◆轴向力及其平衡 ◆离心泵的启动与运行 ◆噪声、磨损和暖泵 ◆泵与风机的振动 ◆给水泵的汽蚀 ◆径向力及其平衡 ◆泵与风机的振动 □流体流动引起的振动 □机械引起的振动 □汽蚀引起的振动 □旋转失速引起的振动（失速/旋转失速/喘振） □水力冲击引起的振动 □转子质量不平衡引起的振动 □转子的临界转速引起的振动(一般采用柔性轴) □动静部件摩擦引起的振动 □平衡盘设计不良引起的振动 □工作机与原动机联轴器不同心引起的振动 □原动机引起的振动 * ◆噪声、磨损和暖泵 对于输送高温或低温液体的泵，起动前必须暖泵或预冷，并达到规定时间。 暖泵不充分，因热膨胀不均，使上下壳出现温差而产生变形，进而造成动静部件摩擦和磨损。 暖泵安操作规程进行。 ◆最小流量 目的：防止汽蚀和喘振。 * ■旋转失速和喘振 （另见离心压缩机性能曲线与运行调节） ◆旋转失速 失速现象： 旋转失速： （图7-30） 严重偏离设计工况时，流动分离严重扩张，叶片背面尾端出现涡流区，以至充满流道的大部分区域，使叶道闭塞，使损失大大增加，扬程大大降低的现象。 （图7-31） 试验表明，分离团相对于叶片的移动传播 速度小于周速u,故从绝对坐标系观察，分 离团是以某一旋转速度向转子转动的方向 移动。这一现象称为“旋转失速”。 ◆喘振 （图7-38） □周期性吼叫或喘气声，甚至出现爆音； □机器进口流量和出口压力大幅脉动； □机体和轴承强烈震动，振幅明显增大。 * 附图-失速和旋转失速（脱流）的形成 当气流冲角达到 某一临界值时， 假定叶道2先因脱 流（失速）而闭塞，原先流入叶道2的流体只能分流入叶道1和3，分流入的气流与原先气流汇合，使得叶道3因脱 流（失速）而闭塞···。脱流以比叶轮转速小的相对速度进行，故称旋转脱流。 失速工况 正常工况 旋转失速（脱流）工况 * ■喘振现象（飞动现象） 驼峰形性能曲线 （如轴流泵） 不稳定工作区 稳定工作区 临界点K * ■防喘振措施（1） □设计时尽量使级的性能曲线平坦些，如采用较小的叶 片出口安装角，以使得机器具有较宽的稳定工作范围。 □用机器出口压力来自动控制回流阀，当机器的出口压 力接近喘振工况的压力时，回流阀自动打开，使一部分 流体通过回流管回流到机器进口或自动放空，机器的流量随即增大，从而避免了喘振。 □在机器的出口管上安装放空阀，当压缩机的流量接近 喘振流量时，手动或自动打开放空阀，使机器的出口压 力马上下降，机器的流量随即增大，从而避免了喘振。 * ■防喘振措施（2） □采用动叶调节。当需要的流量减小时，减小动叶安装角，使得性能曲线下移，最小输出流量相应变小。 □变转速。当需要的流量减小时，减小动叶安装角，使得性能曲线下移，最小输出流量相应变小。 □在风机入口处安装吸入阀。当需要的流量减小时，关小吸入阀，使得性能曲线下移，最小输出流量相应变小。 变转速或在风机入口处装吸入阀。当需要的流量减小时，降低转速或关小进口阀门，使得性能曲线下移，临界点K向小流量方向移动，从而减小了不稳定工作区域。 临界点K * ◆轴向力及其平衡 转子承受的轴向力由两部分组成： 叶轮两侧的流体压力不相等； 流经叶轮的流体轴向分动量的变化，导致流体对叶轮产生一个反冲力。 □轴向力产生的原因 图5-33 闭式叶轮两侧压力的分布 液体ω/2 * □闭式叶轮轴向推力的计算 叶轮两侧的流体压力不相等造成向右的轴侧力F1： 叶轮两侧压力差为： * 由此可得卧式泵转子总轴向推力为： 根据流体力学动量定理，反冲力： * □轴向推力的平衡措施 采用双吸叶轮或对称排列叶轮 轴向力互相抵消，但轴向尺寸增大。 * 采用平衡孔或平衡管 使得叶轮背面压力显著降低，使得轴向力减小 * 采用平衡盘（平衡活塞）、平衡鼓或平衡盘平衡鼓组合装置 在末级叶轮后安装一个平衡盘。密封保持两侧压差。 平衡力 思考：变工况时平衡盘 自动平衡？ * 平衡力 思考：变工况时平衡盘自动平衡？ * 平衡力 * ◆径向力及其计算 设计流量时径向力＝0 压水室 * 压力分布不均引起的径向力R 反冲力引起的 径向力T * * ◆径向力平衡方法（1） * ◆径向力平衡方法（2） * ◆离心泵的启动与运行 （1）启动前检查 润滑油的名称、型号、主要性能和加注数量是否符合技术文件规定的要求； 轴承润滑系统、密封系统和冷却系统是否完好轴承的油路、水路是否畅通； 盘动泵的转子1～2转，检查转子是否有摩擦或卡住现象； 在联轴器附近或皮带防护装置等处，是否有妨碍转动的杂物； 泵、轴承座、电动机的基础地脚螺辁是否松动； 泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置，应关闭出口调节阀； 点动泵，看其叶轮转向是否与设计转向一致，若不一致，必需使叶轮完全停止转动后，调