某單位IS100—65—200型水塔供水泵超功率問題
一 裝置情況
長沙某學校于1988年建有一座容量為200m3供水水塔,塔下有一座蓄水池和泵房,泵房內裝有2臺IS100—65—200型號的IS型清水泵,一用一備,承擔將水池內的水抽送至塔頂功能。一臺泵在2小時內將200m3水送至塔頂。
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泵的銘牌參數為:Q=60~120m3/h,H=54~47m,n=2900r/min,Pa=13.6~19.9kw,NPSHR=3~4.8m,葉輪直徑D=φ203mm。
配套電機額定功率Pe=22kw。泵經過出廠試驗,性能符合設計要求。
裝置示意情況見圖5.1—1:
圖5.1—1
二 故障現象
泵啟動后,電機超功率,將閥門關小至電機不超功率時,運行流量只有大約60m3/h,達不到在2小時內灌滿塔頂水倉的設計要求。因此,用戶拒不驗收。
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三 處理過程及原因分析
用戶找到公司供貨部門,供貨部門隨即派出售后服務技術人員前往處理。
服務人員最初的觀點認為這么一臺簡單的小泵,在規定的性能范圍內運行根本沒有問題。首先提出將逆止閥加大。于是用戶將原Dg150的逆止閥換為Dg200的逆止閥,但問題仍然如故;繼而提出電機允許一定超載范圍,并且計算出了允許超載的電流值,將其用紅線劃在電機輸入電流表上。但是在允許的超載電流下運行時泵的流量仍然達不到設計要求。因此用戶仍不同意驗收。
后來用戶找到公司設計處,我們首先到現場了解了裝置情況,并作出了裝置特性曲線,見圖5.1—2。同時調閱了泵的試驗曲線,并作出了實際轉速(nt=2960r/min)下的性能曲線,見圖5.1—3。
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從圖5.1—2看出,當流量Q=120m3/h左右時,裝置所需要的揚程HE≈32m,而此時泵的揚程H=48m,顯然泵的揚程選高了。當開閥運行時,運行工況必然偏向大流量,即圖5.1—2中所示的B點。此時運行流量Q=165m3/h。另外從圖5.1—3看出,當泵的流量超過120m3/h時,在實際轉速下n=2960r/min(不是按泵規定轉速n=2900r/min)的軸功率已接近或超過配套電機功率(22kw)。因此,泵啟動開閥后,流量肯定超過120m3/h,因此電機超功率是必然的。
為控制流量Q=100~120m3/h,而關閥運行時,由于泵的揚程(H≈50m)比實際揚程(HE≈30m)高出20m,即要在閥門上消耗40%的泵揚程。所以閥門開度不易控制。為避免超功率,只好進一步關小閥門,此時流量就必然小于設計要求的數值(Q>100m3/h)。
我們提出的解決辦法是將葉輪外徑由φ203mm車小至φ180mm,并作出了φ180mm葉輪的性能曲線(見圖5.1—3).由圖5.1—2和圖5.1—3可知,車小葉輪后,開閥運行時,運行工況將從B點移至C點(圖5.1—2),運行流量Q=130m3/h,揚程H=34m。此時泵軸功率Pa=18kw。因此,既不會超功率,又能滿足使用要求。改進效果經現場實測,確實如此。
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四 心得體會
雖然是一臺小泵,也是一個小問題,也要認真對待,才能處理得當。否則盲目行事,將會徒勞無益。