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水泵故障排查系列專題一:噪聲異常

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(xiàn)來判斷水泵情況,從而發(fā)現(xiàn)水泵異常。大多數(shù)異常并非是水泵發(fā)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(xiàn):

  • 噪聲異常
  • 振動異常
  • 性能異常
  • 溫升異常
  • 其他異常

 今天我們講解五種異常中的噪聲異常。噪聲異常主要是指水泵運轉過程中,產(chǎn)生了較大的噪聲或者較為尖銳的噪聲,這種噪聲可能不足以對環(huán)境造成噪聲污染,但是卻表征著水泵系統(tǒng)出現(xiàn)了異常,需要及時檢查,噪聲產(chǎn)生的原因大致可歸結為如下幾種:

氣液混排

這種情況常見于立式水泵,因為立式水泵的出水口大多不在泵體最高點,當排氣未排凈或系統(tǒng)產(chǎn)氣時,氣體將堆積在泵體頂部,堆積的氣體隨著水泵運轉出現(xiàn)周期性的壓力(體積)變化,從而造成了泵體內(nèi)噪聲異常。

這種情況下需要對水泵進行徹底排氣,如果系統(tǒng)產(chǎn)氣則應檢查產(chǎn)氣原因,避免系統(tǒng)產(chǎn)氣。

山水節(jié)能

汽蝕

汽蝕是指水泵吸水時,由于入口壓力下降到飽和蒸汽壓以下,導致了水的汽化,含有氣泡的水接觸到葉輪表面,被葉輪增壓后,氣泡消散,氣泡周邊的水快速填充氣泡位置造成的沖擊。
表現(xiàn)通常為泵頭側的高頻金屬撞擊聲音,音如爆豆。
可以通過手動調(diào)小/關閉水泵出口閥門來檢查汽蝕,當閥門調(diào)小/關閉后,噪音明顯消除,則可判定為汽蝕。
汽蝕問題解決起來較為麻煩,首先嘗試降低入口管路阻力,并適當提升入口壓力,如果不能解決,則可查閱Pentax公眾號(賓泰克泵業(yè))之前發(fā)布的汽蝕內(nèi)容文章。
 
泵體摩擦
 
泵體摩擦是指機械結構上的接觸摩擦,多數(shù)是由于葉輪或泵體裝配不到位,出現(xiàn)軸向或徑向的接觸,或者裝配時沒有接觸,但是軸向距離小于軸承游隙,當水泵運行時葉輪吸入口負壓,導致軸向偏移出現(xiàn)摩擦。
這種摩擦噪聲表現(xiàn)為周期性或連續(xù)性的金屬摩擦聲,可以藉由停機后的手動盤車檢查。
維修方法需要拆解水泵,裝配錯誤的需要重新裝配,尺寸不良的需要二次加工,軸承損壞的需要更換軸承。
 
異物進入
 
異物進入是指水泵安裝過程或運行過程,有異物進入到泵體流道內(nèi),摩擦或者撞擊了葉輪。
噪聲表現(xiàn)通常是金屬摩擦聲音,停機后手動盤車可以感覺到間斷性或連續(xù)性的阻力增加。
維修方法需要拆解水泵,清理異物,并且檢查葉輪泵體等部位受損情況,受損嚴重時需要更換部件。
 
軸承生銹
 
部分小體量水泵的泵頭側并沒有軸承,依靠電機軸承做定位和支撐,例如CM、PT,部分大體量水泵的泵頭由于負載較大,設置了泵頭側軸承,無論軸承處于哪里,都有可能出現(xiàn)潤滑脂失效、遇水或濕氣生銹,軸承生銹后會導致運轉噪音。
對于軸承生銹的問題,需要拆解軸承位,進行軸承更換,同時檢查是否有其他部位同樣存在銹蝕需要清理。
 
軸承干磨
 
不同于軸承生銹,部分環(huán)境下軸承位始終是干燥狀態(tài),但由于軸承高溫或沒有定期填充潤滑劑,導致潤滑缺失,軸承摩擦加劇,大量生熱并伴隨轉動噪音。
外部表現(xiàn)為停機狀態(tài)下手動盤車摩擦阻力很大,磨損嚴重時可能出現(xiàn)軸向躥動加大,這種情況需要拆解水泵,更換軸承。
 
風扇摩擦
 
大多數(shù)水泵的結構都是風冷式電機,風扇葉是電機散熱的主要元件,當風扇罩收到外力變形或錯位時,可能和風扇葉發(fā)生摩擦,或者風扇葉裝配錯位時,可能與電機后端蓋出現(xiàn)摩擦,無論哪種摩擦都會造成噪音異常。
大部分風扇葉的材質(zhì)為塑料材質(zhì),所以噪音雖然頻率很高,成連續(xù)噪音,但噪音音色并不尖銳。
遇到這種問題,需要檢查摩擦點位,調(diào)整風扇罩或風扇葉安裝位置,解決摩擦即可。
 
流速過大
 
當系統(tǒng)設計不當時,或管路內(nèi)有縮徑較為明顯的情況時,水系統(tǒng)可能在這里產(chǎn)生尖銳的噪音,這與吹哨的空氣高速流動和振動相似。
這種噪音多數(shù)出現(xiàn)于水泵管路上,而非水泵本體,通過降低流量或改善縮徑管路可以消除噪音。
 
空氣振動
 
也稱空鼓,是指水泵安裝基礎強度較低,并且基礎成半密閉形式,內(nèi)有大量空氣,當水泵振動時,基礎內(nèi)的空氣伴隨振動,與共振有相似之處,造成低沉噪音。
使用手按住水泵或基礎,或者抬起水泵,將之與基礎分離可以降低或消除噪音,可以通過這種操作來診斷噪音原因。
解決方法是調(diào)整基礎結構,增加強度或開孔釋放空氣即可。
 
電磁噪音
 
電磁噪音是指使用變頻器驅動水泵時,由于變頻器的參數(shù)與水泵電機的硬件不兼容,造成的尖銳嘯叫噪音,這并不代表某個系列的變頻器或者水泵電機的好與壞,也不表征這個系列產(chǎn)品不兼容,只是當前的搭配組合個例情況。
可以通過工頻啟動水泵或者調(diào)節(jié)變頻器的載波頻率(開關頻率)來診斷這個噪音。
解決方法也是調(diào)節(jié)載波頻率(開關頻率),這一頻率通常都是變頻器開放的參數(shù),并且內(nèi)設調(diào)節(jié)梯度,更換到下一個頻率數(shù)值就有可能消除噪音。 
水泵正常運行會有噪音么?當然會有,正常運行的情況下,水泵內(nèi)部的水流摩擦產(chǎn)生噪音,電機轉子部分的機械摩擦產(chǎn)生噪音,電機風扇散熱氣流產(chǎn)生噪音。 
這三種噪音往往前兩種是系統(tǒng)需求的負面反饋,與系統(tǒng)需求的水泵參數(shù)和電機功率直接相關,而第三種是電機散熱的次生需求,針對這種噪音,Pentax推出的C系列小型離心泵和U系列臥式多級泵采用優(yōu)化后的風扇扇葉,降低風噪,有效減低水泵運行噪音。

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