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技術(shù)文章/Technical articles
水泵故障排查系列專題四:溫升異常
2022-05-17 13:06:48力士霸泵業(yè)
水泵屬于機電類產(chǎn)品,在運行時一定會有熱量產(chǎn)生,熱量的來源包括介質(zhì)在泵體內(nèi)的物理摩擦、軸承旋轉(zhuǎn)摩擦生熱、電機定子轉(zhuǎn)子電阻生熱等等。水泵生熱屬于正常情況,但是當生熱量過大,溫升過高時,水泵會出現(xiàn)壽命下降甚至損壞的問題。


水泵的溫升異常會表現(xiàn)在兩個地方,泵頭溫升和電機溫升,大多數(shù)溫升異常的原因來自于:

介質(zhì)過熱


部分系統(tǒng)下,水泵會輸送高溫介質(zhì),介質(zhì)溫度不超過水泵許用溫度時,水泵的溫升可以得到有效控制,但是當介質(zhì)溫度超過水泵許用溫度時,會造成泵頭過熱,同時若電機為長軸電機或套軸電機時,介質(zhì)會通過泵軸傳熱到電機轉(zhuǎn)子,加劇電機內(nèi)部溫升,造成泵頭和電機雙重過熱現(xiàn)象。


這種情況可以通過使用測溫槍對泵殼表面進行測溫,金屬的導熱性較好,泵殼外部溫度與介質(zhì)溫度比較相近。



確認為介質(zhì)超過水泵許用溫度時,需要對介質(zhì)降溫,避免高溫損壞水泵,水泵易被高溫介質(zhì)損壞的部件有機械密封、電機等。

小流量運行


當水泵投入使用時,出口閥門長時間處于開啟過小時,水泵始終運行于小流量出水,或者出口閥門已經(jīng)關(guān)閉,卻沒有控制回路關(guān)閉水泵,導致水泵不停運行,這兩種情況被稱之為“打悶泵”。

小流量運行時,水泵泵體內(nèi)的介質(zhì)被葉輪多次摩擦生熱,流出泵體的水量很小時,所能攜帶走的熱量也很少,更多的熱量留存于泵體內(nèi)部,導致泵體持續(xù)溫升,最終溫度過高,介質(zhì)汽化造成機封干磨或者高溫損傷泵殼鑄件,使得水泵損壞。
及時發(fā)現(xiàn)小流量運行的異常,打開出口閥門,讓水泵的出水流量增大,可以快速降低泵殼溫度,使水泵可以正常運行。
對于計劃內(nèi)的小流量運行,請使用變頻控制水泵或增加回流管,以保護水泵。

機械摩擦


這里所說的機械摩擦并不是指軸承部位的摩擦,而是指水泵內(nèi)部出現(xiàn)了異常摩擦,例如泵殼內(nèi)進入了顆粒物雜質(zhì),在口環(huán)間隙出現(xiàn)研磨,或者有管路焊接廢料進入到泵體內(nèi)部,在葉輪蓋板和泵殼之間產(chǎn)生摩擦。
這種摩擦自身生熱可能并不高,不會造成泵殼內(nèi)部的明顯溫升,但對于小功率水泵來說,可能會造成水泵運轉(zhuǎn)阻力加劇,電機出現(xiàn)過載現(xiàn)象,進而出現(xiàn)電機溫升異常。
異物進入的摩擦需要拆開水泵清理異物,對于已經(jīng)摩擦損壞的部件需要進行更換。
對于這一點可以看出,水泵的檢修是一個全面分析問題原因的過程,而不能僅僅是頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳。

電壓過低


在一些偏遠地區(qū)或電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定地方,可能出現(xiàn)水泵接入電壓低于電機限定值,按照國內(nèi)的電壓規(guī)格,單相電源為220V,三相電源為380V,根據(jù)電機的IEC60034標準規(guī)定,電機可以連續(xù)工作在額定電壓的±5%偏差內(nèi),如果電壓下降超過這個比例,則會造成電機內(nèi)部電流過大,使得定轉(zhuǎn)子電阻溫升加大,最終表現(xiàn)為電機溫升異常。
這種情況可以使用萬用表測量相線電壓,當電壓低于許用值時,需要對電網(wǎng)電壓進行調(diào)整。







接線錯誤


接線錯誤是指三相電機在接線時,使用了錯誤的星角接形式,造成電機溫升異常的多數(shù)是對于角接的方式接入了星接的電壓,造成相間電壓升高,運行電流上升,使得電機溫升出現(xiàn)異常,進而損壞電機。
大多數(shù)電機的銘牌或線盒蓋內(nèi)部會標記對應(yīng)的電壓接線方式,需要核實電源電壓,采用正確的星角接才可以。




散熱不良


散熱不良的原因有很多種,常見的原因大致歸結(jié)為:
(1)環(huán)境溫度過高,由于水泵安裝于密閉的箱體內(nèi)部,在夏季陽光直射下,箱體內(nèi)部的空氣溫度迅速升高,水泵工作環(huán)境的溫度超過電機允許溫度時,水泵的電機風扇冷卻效果就開始下降,使得正常運行的電機產(chǎn)生的熱量無法被及時散去,長時間運行出現(xiàn)電機過熱。
(2)電機風扇罩窗被遮擋,當電機尾部距離障礙物較近,或戶外塑料袋類包裝物吸附在了風扇罩窗上,風扇無法提供有效地通風量吹掃電機散熱筋,造成電機持續(xù)溫升的問題,也會出現(xiàn)電機過熱現(xiàn)象。
(3)電機風扇罩缺失,散熱風扇如同水泵葉輪一樣,需要借助一定的流道才可以提供通風,風扇罩就是風扇的“泵殼”,離心式的扇葉需要風扇罩的存在才可以產(chǎn)生軸流的風,當缺少風扇罩時,風扇就失去了吹掃電機散熱筋的能力,造成電機過熱。



(4)電機散熱筋被油污覆蓋,當水泵運行環(huán)境較差,有油污存在時,油污會附著在電機散熱筋表面,由于油的特性,會阻隔散熱筋的對外熱交換,正常的風量吹掃下,散熱筋的散熱能力大打折扣,這也會造成電機過熱。





水泵過載


對于單級葉輪的水泵,軸功率曲線通常是單增的,流量越大功率越大,所以在選型時確定的工況點,對應(yīng)選取的電機只能保證這個工況點以左是正常運行,當系統(tǒng)大門開度過大,阻力過小時,水泵工況點向右側(cè)偏移,造成軸功率上升,上升后的軸功率可能會超過電機額定功率,使得電機出現(xiàn)小馬拉大車的問題。
若電機過載是由于工況點偏移導致的,則應(yīng)修整系統(tǒng)閥門開度,將系統(tǒng)阻力曲線置于設(shè)計工況點以左才可以。






頻繁啟停


電機類產(chǎn)品啟動瞬間的電流比較大,工頻運行的電機啟動瞬間甚至會達到6~7倍額定電流,過大的電流會在短時間內(nèi)加劇電機溫升,若出現(xiàn)頻繁啟動,則電機溫升會快速升高。
造成電機頻繁啟停的原因一般有兩種:
(1)壓力設(shè)定問題,當系統(tǒng)設(shè)定壓力不當時,可能會出現(xiàn)停泵時,入口水壓低于水泵啟動壓力,水泵需要啟動,但水泵啟動后,由于實際用水量較小,導致水泵的揚程與入口管網(wǎng)壓力疊加值迅速超過停泵壓力,水泵立刻出現(xiàn)停機,造成起起停停的問題。
(2)系統(tǒng)滲漏問題,當系統(tǒng)存在滲漏時,即便沒有人用水,水泵出口的壓力也會出現(xiàn)連續(xù)掉壓,造成水泵周期性啟動,當泄壓速率較快時,水泵的啟動會變的更為頻繁。


以上就是溫升異常的表現(xiàn)方式,希望對大家有所幫助。



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