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水泵故障排查系列專題四:溫升異常
2022-01-07 09:04:07力士霸泵業

水泵的使用壽命離不開定期巡檢,巡檢過程主要是通過水泵外在的運行表現來判斷水泵情況,從而發現水泵異常。大多數異常并非是水泵發生了不可逆的損傷,如果可以第一時間診斷故障,進行維護,水泵可以恢復到正常運轉。

水泵異常主要有以下五種表現:


  • 溫升異常
  • 其他異常


水泵屬于機電類產品,在運行時一定會有熱量產生,熱量的來源包括介質在泵體內的物理摩擦、軸承旋轉摩擦生熱、電機定子轉子電阻生熱等等。水泵生熱屬于正常情況,但是當生熱量過大,溫升過高時,水泵會出現壽命下降甚至損壞的問題。
關于水泵的溫升,在銘牌上有一個等級的標注,寫作絕緣等級,其級別由字母表示。標準中規定的絕緣等級有A、E、B、F、H,標注了不同的電機對溫升的耐受性,其中F級使用較多,H級等級最高。
水泵的溫升異常會表現在兩個地方,泵頭溫升和電機溫升,大多數溫升異常的原因來自于:

介質過熱


部分系統下,水泵會輸送高溫介質,介質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,介質會通過泵軸傳熱到電機轉子,加劇電機內部溫升,造成泵頭和電機雙重過熱現象。



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溫度比較相近。



確認為介質超過水泵許用溫度時,需要對介質降溫,避免高溫損壞水泵,水泵易被高溫介質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,或者出口閥門已經關閉,卻沒有控制回路關閉水泵,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,水泵泵體內的介質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部,導致泵體持續溫升,最終溫度過高,介質汽化造成機封干磨或者高溫損傷泵殼鑄件,使得水泵損壞。


及時發現小流量運行的異常,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,而是指水泵內部出現了異常摩擦,例如泵殼內進入了顆粒物雜質,在口環間隙出現研磨,或者有管路焊接廢料進入到泵體內部,在葉輪蓋板和泵殼之間產生摩擦。

這種摩擦自身生熱可能并不高,不會造成泵殼內部的明顯溫升,但對于小功率水泵來說,可能會造成水泵運轉阻力加劇,電機出現過載現象,進而出現電機溫升異常。

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頭腳疼醫腳。

電壓過低


在一些偏遠地區或電網電壓不穩定地方,可能出現水泵接入電壓低于電機限定值,按照國內的電壓規格,單相電源為220V,三相電源為380V,根據電機的IEC60034標準規定,電機可以連續工作在額定電壓的±5%偏差內,如果電壓下降超過這個比例,則會造成電機內部電流過大,使得定轉子電阻溫升加大,最終表現為電機溫升異常。



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,需要對電網電壓進行調整。



Pentax的Smartone系列產品采用永磁電機,寬電壓設計,可以接入160~250V電壓,即便電網電壓出現波動,水泵也可以正常使用。






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,使得電機溫升出現異常,進而損壞電機。


大多數電機的銘牌或線盒蓋內部會標記對應的電壓接線方式,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為:

(1)環境溫度過高,由于水泵安裝于密閉的箱體內部,在夏季陽光直射下,箱體內部的空氣溫度迅速升高,水泵工作環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生的熱量無法被及時散去,長時間運行出現電機過熱。

(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,造成電機持續溫升的問題,也會出現電機過熱現象。



(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。




Pentax的單相水泵大多都配置有過熱保護,當水泵電機出現異常溫升時,熱保護可以斷開來保護水泵,避免電機損壞。

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,對應選取的電機只能保證這個工況點以左是正常運行,當系統大門開度過大,阻力過小時,水泵工況點向右側偏移,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,則應修整系統閥門開度,將系統阻力曲線置于設計工況點以左才可以。




Pentax的UPM系列永磁泵設置有過載保護功能,在電機過載時,會主動降低水泵轉速,來避免過載損壞。

頻繁啟停


電機類產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加劇電機溫升,若出現頻繁啟動,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)壓力設定問題,當系統設定壓力不當時,可能會出現停泵時,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壓力疊加值迅速超過停泵壓力,水泵立刻出現停機,造成起起停停的問題。

(2)系統滲漏問題,當系統存在滲漏時,即便沒有人用水,水泵出口的壓力也會出現連續掉壓,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方式,希望對大家有所幫助。Pentax是一家有著60余年歷史的水泵制造企業,目前擁有渦流泵、管中泵、自吸泵、離心泵、潛水泵、深井泵、立臥多級泵、變頻增壓機組等七大系列200多品種,行銷世界100多個國家和地區。多年的行業經驗和久經考驗的產品質量,可為您提供持續、可靠的清水、生活水、污水、熱水、冷卻水等介質的循環、增壓、傳輸的解決方案。

來源:泵友圈

標簽: 葉輪 水泵