水塔供水泵超功率问题案例分析

　　某单位IS100—65—200型水塔供水泵超功率问题

　　一　装置情况

　　长沙某学校于1988年建有一座容量为200m3供水水塔，塔下有一座蓄水池和泵房，泵房内装有2台IS100—65—200型水泵，一用一备，承担将水池内的水抽送至塔顶功能。一台泵在2小时内将200m3水送至塔顶。

　　泵的铭牌参数为：Q=60~120m3/h，H=54~47m，n=2900r/min，Pa=13.6~19.9kw，NPSHR=3~4.8m，叶轮直径D=φ203mm。

　　配套电机额定功率Pe=22kw。泵经过出厂试验，性能符合设计要求。

　　装置示意情况见图5.1—1：

　　图5.1—1

　　二　故障现象

　　泵启动后，电机超功率，将阀门关小至电机不超功率时，运行流量只有大约60m3/h，达不到在2小时内灌满塔顶水仓的设计要求。因此，用户拒不验收。

　　三　处理过程及原因分析

　　用户找到公司供货部门，供货部门随即派出售后服务技术人员前往处理。

　　服务人员最初的观点认为这么一台简单的小泵，在规定的性能范围内运行根本没有问题。首先提出将逆止阀加大。于是用户将原Dg150的逆止阀换为Dg200的逆止阀，但问题仍然如故;继而提出电机允许一定超载范围，并且计算出了允许超载的电流值，将其用红线划在电机输入电流表上。但是在允许的超载电流下运行时泵的流量仍然达不到设计要求。因此用户仍不同意验收。

　　后来用户找到公司设计处，我们首先到现场了解了装置情况，并作出了装置特性曲线，见图5.1—2。同时调阅了泵的试验曲线，并作出了实际转速(nt=2960r/min)下的性能曲线，见图5.1—3。

                             

　　从图5.1—2看出，当流量Q=120m3/h左右时，装置所需要的扬程HE≈32m，而此时泵的扬程H=48m，显然泵的扬程选高了。当开阀运行时，运行工况必然偏向大流量，即图5.1—2中所示的B点。此时运行流量Q=165m3/h。另外从图5.1—3看出，当泵的流量超过120m3/h时，在实际转速下n=2960r/min(不是按泵规定转速n=2900r/min)的轴功率已接近或超过配套电机功率(22kw)。因此，泵启动开阀后，流量肯定超过120m3/h，因此电机超功率是必然的。

　　为控制流量Q=100~120m3/h，而关阀运行时，由于泵的扬程(H≈50m)比实际扬程(HE≈30m)高出20m，即要在阀门上消耗40%的泵扬程。所以阀门开度不易控制。为避免超功率，只好进一步关小阀门，此时流量就必然小于设计要求的数值(Q>100m3/h)。

　　我们提出的解决办法是将叶轮外径由φ203mm车小至φ180mm，并作出了φ180mm叶轮的性能曲线(见图5.1—3).由图5.1—2和图5.1—3可知，车小叶轮后，开阀运行时，运行工况将从B点移至C点(图5.1—2)，运行流量Q=130m3/h，扬程H=34m。此时泵轴功率Pa=18kw。因此，既不会超功率，又能满足使用要求。改进效果经现场实测，确实如此。

　　四　心得体会

　　虽然是一台小泵，也是一个小问题，也要认真对待，才能处理得当。否则盲目行事，将会徒劳无益。
更多文章链接地址：水泵输出压力与输出管阀门之间的关系、水泵配件损坏原因分析