1介質流量

泵在設計流量下運行時，振動不超標，隨著流量的大幅降低或提高，泵的兩端軸承及出口管線振動強烈。泵體內會發(fā)出往復機似的噪音。流量正常時，振動和噪音也恢復正常。

泵體，尤其是內側軸承座水平方向的振動明顯大于垂直和軸向振動的增大值。長時間運行，泵內葉輪、平衡盤、級間襯套、中段等會磨損。對單級雙吸泵，軸向的高頻振動使軸承損壞、葉輪口環(huán)成對稱偏磨，泵體口環(huán)偏磨，嚴重時將導致軸承斷裂。

任何一臺離心泵都有一個最佳工作范圍，體現(xiàn)在泵的性能曲線上。

離心泵的振動隨流量而變化，通常在最佳效率點流量附近其值最小，并且隨著流量的增大或減小而增加。從最佳效率點流量起，振動隨流量的變化取決于泵的能量密度、比轉速及汽蝕比轉速。通常，振動的變化量隨能量密度、比轉速及汽蝕比轉速的增加而增加。

離心泵除了有在性能曲線上標注的最小連續(xù)流量外，還有一個最小連續(xù)熱流量。泵在小流量條件下運行時，部分液體的能量轉變?yōu)闊崮?，使進口處液體的溫度升高，當液體溫度使有效汽蝕余量等于或小于泵必須汽蝕余量時，就會產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。

在正常流量下，泵本身的自動平衡盤能很好平衡轉子軸向力。但流量過低時，由于軸向力的增大，自動平衡盤就不能將轉子的軸向力平衡掉，使轉子受到一個指向葉輪人口方向的軸向作用力，造成轉子向前竄動，轉子、平衡盤等部件嚴重磨損。軸向介質的人口沖角與轉子葉片的安裝角偏差較大，也會產(chǎn)生沖擊，引起強振。

對單級雙吸泵，當實際流量小于設計流量時，泵體內蝸殼的流道截面積顯得過大，使流體流動速度減小，葉輪出口的絕對速度增加，且方向發(fā)生改變。這樣，蝸殼內的液體與葉輪出口的液體相遇時，因速度大小和方向不同而產(chǎn)生撞擊，使得蝸殼內液體壓力不斷增高，從而破壞了蝸殼內液體流動壓力的軸對稱性。此外，由于蝸殼內壓力分布不均勻，殼內流體對流出葉輪的流體所起的阻礙作用也不同，使得沿葉輪四周的液體給葉輪的力和方向也不同，引起偏振。

泵的運行應處于優(yōu)先工作區(qū)。此工作區(qū)位于所提供葉輪的最佳效率點流量的70％一120％區(qū)間內。額定流量點應當位于所提供葉輪最佳效率點流量的80％～110％區(qū)間內。

如果無法避免小流量操作工況，可從泵出口引一條最小回流線，到泵人口的容器內。如果是飽和態(tài)液體，應注意返回線不可直接接到泵的人口處，以免過熱的出口介質加熱入口介質，引起汽蝕。但回流的介質使泵做了無用功，增加了裝置能耗。

也可以在保持蝸殼不變的情況下，通過改變葉輪參數(shù)來改變泵的輸出流量。通過對葉輪的進出口角度進行修改，可減小作用在葉輪上的徑向力，減小振動。

2介質組成

在開工初期，尤其是有加熱爐加熱的塔底泵，介質為飽和態(tài)液體，調試時，泵內有噼噼啪啪的聲音，泵體振幅大，猶如汽蝕現(xiàn)象發(fā)生。隨著操作參數(shù)調整到位，該現(xiàn)象會逐漸消失。

開工初期，操作條件不穩(wěn)定，塔釜介質中包含有部分輕于設計值的輕組分。在開工過程中由于加熱爐升溫速度過快，使介質出現(xiàn)了過加熱現(xiàn)象。這些熱量在塔釜內沒有充分釋放，隨流體進入泵內，在泵腔的低壓處使輕組分汽化，形成汽蝕現(xiàn)象。

調整參數(shù)時，重沸爐的升溫速度應緩慢，泵的流量應控制在低負荷下操作。待塔釜中的介質組成接近設計值時，再逐漸加大泵負荷到正常操作點。

3汽蝕余量

泵內有噼噼啪啪的聲音。泵體尤其是進口處振動大。嚴重時，流量和出口壓力波動大，流動不連續(xù)，出口管線振動并可能伴有水錘的聲音，最后會使出口壓力表指示為零，出13流量計指示為零。泵內葉輪有坑坑洼洼的痕跡，甚至轉子有磨損。對于流體為飽和態(tài)液體的泵，在液體為過冷態(tài)試運時可能沒有該現(xiàn)象，一旦介質溫度達到飽和溫度，則振動和噪音明顯。

系統(tǒng)的有效汽蝕余量不足，造成泵人口壓力低于介質的飽和蒸氣壓，介質汽化，同時還有溶解在液體里的氣體逸出，形成大量氣泡。氣泡在葉輪的外側高壓處迅速萎縮、凝結，形成真空區(qū)，氣泡周圍的液體迅速沖人，形成強大的局部高頻高壓水擊，造成壓力波動，并伴有撞擊的聲音。氣泡凝結時產(chǎn)生局部高溫，金屬表面因疲勞而產(chǎn)生剝蝕。情況嚴重時，大量氣體聚集在葉輪周圍，阻塞流道，使泵內液體流動的連續(xù)性遭到破壞，最后液流中斷，造成泵抽空，產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象¨。由于流量的斷斷續(xù)續(xù)，造成了泵的強烈振動，轉子和泵體產(chǎn)生摩擦，最終損壞，無法運行。

(1)增加系統(tǒng)的有效汽蝕余量如果是飽和態(tài)液體，通過提高泵入口液面高度；減少人口管件，如彎頭.html'>彎頭，閥門等；縮短管線長度；異徑三通改為同徑三通；改進流體流道；均可有效提高裝置的有效汽蝕余量。將飽和態(tài)液體冷卻成過冷態(tài)，也很有效。但該方案在需要熱進料時，會增加能耗。如果是過冷態(tài)液體，除了使用同飽和態(tài)液體一樣的方法外，還可以通過提高人口側容器的壓力來增加裝置的有效汽蝕余量。

(2)降低泵的必須汽蝕余量泵的必須汽蝕余量是泵體本身固有的性能。只有通過改變泵的內部結構才能實現(xiàn)。如在泵的吸人口加誘導輪等。泵的內漏、高溫高壓的介質由出口回流到泵的入口處，也可以引起汽蝕。如果是由泵的內漏引起的汽蝕，可通過減小口環(huán)間隙來解決。另外，在允許降低揚程的情況下，給泵的電機.html'>電機增設變頻調速器，降低電機轉速，可以減小葉輪入口處液流的相對速度，從而降低泵的必須汽蝕余量。該方案不僅可以降低泵的必須汽蝕余量，還可以節(jié)能降耗。

3液體停留時間

容器內壓力和液位都很穩(wěn)定，但泵內有噼噼啪啪的聲音，泵體振幅大。隨著流量的增大，泵人口壓力有下降趨勢，直到泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。該現(xiàn)象多發(fā)生在泵人口容器有氣液兩相物流進入時。

氣液兩相流進入容器時，都需要一個分離時間，才能使氣體從液體中徹底分離出來。液體的停留時間，通常大于1rain。如果液面比較低，當煉油技術與工程2009年第39卷物流直接對準出口破沫器沖下，會形成物流短路，造成局部物流的停留時間縮短。（歡迎關注微信公眾號：泵友圈）如果停留時間不夠，則氣泡來不及從液體中逃逸，會隨液體一起進入泵腔。隨著流速的增加，裹夾的氣泡量增加，管路系統(tǒng)壓力降增加。當泵人口壓力低到飽和蒸氣壓時，會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。

當容器內液位高于兩相流體的人口管時，沖人的流體對容器內液體起了攪拌混合作用，形成泡沫，造成假液位，通?？吹讲ＡО逡何挥嫷囊好婧芊€(wěn)定，但實際上泡沫層已經(jīng)很高。這種現(xiàn)象多發(fā)生在易起泡的體系。

提高容器的液面高度，增加停留時間，通常是有效的解決方案。在兩相流人口增加導流器，可以提高氣液分離的效率，減少氣泡夾帶，同時避免流體直接對容器出口破沫器沖擊，也可以避免該現(xiàn)象的發(fā)生。操作時應避免容器內液位超過兩相流人口管的下部。

離心泵結構問題

1轉子平衡性

泵前后測點水平方向的振值明顯大于垂直方向和軸向的振值。振動頻譜顯示，各測點均以轉子工頻占絕對優(yōu)勢，同時存在很小的高次諧波和通過頻率。

（2）原因分析

泵轉子不平衡的影響因素，包括轉子系統(tǒng)的質量偏心及轉子部件的缺損。轉子質量偏心是由于轉子的制造誤差、裝配誤差、材質不均勻等原因造成的，此為初始不平衡。初始不平衡主要來源于設計、制造和安裝等環(huán)節(jié)；轉子部件缺損是指轉子在運行中，由于腐蝕、磨損、介質結垢及轉子受疲勞力的作用，使轉子的零部件局部損壞、脫落等造成的。當輸送油漿等重組分時，介質很容易在泵轉子上結焦或結垢，從而造成轉子的不平衡。

如果泵投用初期運行正常，運行一段時間后第6期劉紅云等．離心泵振動原因分析和解決方案各測點的振值則呈現(xiàn)上升趨勢。這種情況，大多為轉子結垢所致，應開泵檢查，清理結垢。

如果試運時泵振動大，說明泵轉子有初始不平衡，應由泵廠進一步檢查、改造。

2.葉輪

在帶負荷試車時，無論是小流量工況還是滿負荷運行，泵的進出口管線均表現(xiàn)很大的振動。振動為時大時小，呈間歇性。泵的進出口管線壓力表和出口流量表指針擺幅大。通過聽棒聽到的管道中流體聲不均勻、不穩(wěn)定。降低揚程，情況沒有改變。采用壓力傳感器.html'>傳感器直接對管道中的流體進行壓力脈動測試，可發(fā)現(xiàn)流體壓力脈動不均勻度過高。

該振動不是機械振動的傳遞，而是流體壓力脈動的結果。脈動流遇到管線的直角彎頭時，流體對轉彎處管壁產(chǎn)生很大的力。當流體遇到閥門或變截面管等收縮的地方，也會產(chǎn)生很大的流體沖擊力。

流體壓力脈動會引起管道中流量的脈動變化。流體壓力脈動來源于泵的設計。為了降低葉片泵導葉上產(chǎn)生的不穩(wěn)定力，必須使葉輪葉片數(shù)和導葉葉片數(shù)互為質數(shù)。如果他們之間有公約數(shù)，會使流出葉輪葉道各出口點處的流速和壓力很不均勻，流體沖擊在導葉上，將產(chǎn)生一個較強的交變作用力。另外，葉輪出口處不均勻的流速在導葉上形成較嚴重的邊界層和分離漩渦，會導致流體流出泵以后產(chǎn)生壓力脈動。

應對泵的轉子和靜子部件進行改造。如改變葉輪葉片數(shù)，使葉輪葉片數(shù)和導葉葉片數(shù)互為質數(shù)。精心設計流道的各個部分，從根本上消除流體的壓力脈動。另外，軸承和滾珠等部位磨損應及時處理。

2臨界轉速

多發(fā)生在多級泵上。剛投用時，泵本身的振動幅度大。平衡盤、平衡套、密封環(huán)經(jīng)常嚴重磨損，軸彎、密封泄漏等故障經(jīng)常發(fā)生。

濕態(tài)臨界轉速與實際運行轉速接近時，泵極易產(chǎn)生共振。臨界轉速與泵軸設計有很大關系。泵軸的長度過長，長徑比偏大，抗干擾能力差。在外力矩的作用下，泵軸很容易發(fā)生彎曲，導致口環(huán)上、下間隙不均勻，產(chǎn)生振動。

加粗軸徑，盡量減少級數(shù)，使動平衡結構更加合理，保證濕態(tài)臨界轉速遠離實際運行轉速。泵出廠前應在工作轉速下進行動平衡試驗。

某廠重整汽油分餾塔底泵，工藝包設計正常流量為460m／h，介質為c汽油餾分，溫度190℃，計算裝置有效汽蝕余量7.8m。采用國產(chǎn)單級雙吸上進上出泵，揚程280m，轉速2985r／min，必須汽蝕余量4.9m，最小流量210m／h。流程見圖1。