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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)29622
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(dāng)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(dāng)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(jìn)行測溫，金屬的導(dǎo)熱性較好，泵殼外部溫度與介質(zhì)溫度比較相近。



確認(rèn)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?fù)p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(dāng)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(dǎo)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(dǎo)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?fù)p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(jìn)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(jìn)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(jìn)而出現(xiàn)電機溫升異常。
異物進(jìn)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(jìn)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(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)電壓低于許用值時，需要對電網(wǎng)電壓進(jìn)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(jìn)而損壞電機。
大多數(shù)電機的銘牌或線盒蓋內(nèi)部會標(biāo)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(fēng)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(fēng)扇罩窗被遮擋，當(dāng)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(fēng)扇罩窗上，風(fēng)扇無法提供有效地通風(fēng)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(fēng)扇罩缺失，散熱風(fēng)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(fēng)，風(fēng)扇罩就是風(fēng)扇的“泵殼”，離心式的扇葉需要風(fēng)扇罩的存在才可以產(chǎn)生軸流的風(fēng)，當(dāng)缺少風(fēng)扇罩時，風(fēng)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(dāng)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(fēng)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(dāng)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(dǎo)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?xí)_(dá)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(dāng)系統(tǒng)設(shè)定壓力不當(dāng)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(dǎo)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(dāng)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(dāng)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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