宋紅偉¹， 孫宏達(dá)²， 陳守慶³
(1.中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司東北分公司，吉林吉林 132021；
2.中國石油吉林化學(xué)公司， 吉林 吉林 132021；3.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院，天津 300074)

　　摘　要：針對(duì)將可曲撓橡膠接頭用于大型循環(huán)水泵管路時(shí)所出現(xiàn)的電機(jī)過熱、電流過高問題，采用剛性傳力接頭進(jìn)行了替換改造，運(yùn)行表明該措施明顯地提高了電機(jī)工作效率并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
　　關(guān)鍵詞：泵房管路；可曲撓橡膠接頭；剛性傳力接頭
　　中圖分類號(hào)：TU991.4
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)09-0080-02

　　管道接頭的種類很多，其中柔性可曲撓橡膠接頭(俗稱“避震喉”)和剛性傳力接頭已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用建筑中的泵房管路上，前者通常應(yīng)用于對(duì)減震降噪有較高要求的樓宇泵站及其他有特殊要求的小型工業(yè)用泵管路上，而后者通常應(yīng)用于大型工業(yè)用泵的壓水管路上。若接頭選擇不當(dāng)則會(huì)給系統(tǒng)帶來危害，如在某循環(huán)水泵房就遇到了這一問題，原設(shè)計(jì)為在泵出口安裝普通的可曲撓橡膠接頭，但在實(shí)際運(yùn)行中因水泵達(dá)不到設(shè)計(jì)工況而導(dǎo)致運(yùn)行中電機(jī)電流過大、電機(jī)過熱，卻被人們誤認(rèn)為是“小馬拉大車”，為此對(duì)該泵房進(jìn)行了改造。?

1 泵房概況

　　此循環(huán)水泵房的設(shè)計(jì)規(guī)模為4000m³/h，泵房內(nèi)共設(shè)3臺(tái)離心泵(2用1備)。單泵設(shè)計(jì)流量為2000m³/h、揚(yáng)程為490kPa、軸功率為343kW、轉(zhuǎn)速為960r/min、額定電流為46.9A、配用電機(jī)功率為400kW、電壓為6000V。泵房管路布置見圖1。
　　在水泵的吸水、壓水管路上分別設(shè)有可曲撓橡膠接頭，水泵基礎(chǔ)為剛性，吸、壓水管穿墻處均設(shè)有剛性防水套管。

　　自1997年10月泵房投入運(yùn)行以來，電機(jī)電流偏大、溫度過熱，以至當(dāng)流量達(dá)到1700m³/h時(shí)電流值已接近額定電流、電機(jī)最高溫度達(dá)到140℃，需在電機(jī)附近設(shè)軸流風(fēng)機(jī)以散熱。為此生產(chǎn)車間在操作時(shí)總是格外小心地控制流量以降低軸功率，同時(shí)由于流量可調(diào)節(jié)范圍縮小使冬季操作的靈活性大大降低。盡管如此，運(yùn)行近四年中燒毀電機(jī)1臺(tái)、送電機(jī)廠大修7次、小修更是不斷，甚至在泵房內(nèi)設(shè)1臺(tái)備用電機(jī)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。
　　經(jīng)分析認(rèn)為，可能是可曲撓橡膠接頭對(duì)水泵機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生了不利影響，故需進(jìn)行改造。

2 改造措施及運(yùn)行結(jié)果

　　在對(duì)機(jī)組改造前曾測量了1#、3#水泵在開、停兩種狀態(tài)下的吸水、壓水管路上可曲撓橡膠接頭長度，測量數(shù)據(jù)見表1。?

表1 可曲撓橡膠接頭長度測量結(jié)果　mm 機(jī)組狀態(tài) 1#水泵 3#水泵 吸水管路 壓水管路 吸水管路 壓水管路 開 285.06 301.48 280.04 259.74 停 285.00 288.96 287.44 246.52

　　由表1可以看出，在吸水管路上1#泵的橡膠接頭位移為0.06mm、3#泵為-7.40mm。在泵運(yùn)行狀態(tài)下，由于吸水管路承受負(fù)壓故橡膠接頭應(yīng)收縮即位移量應(yīng)為負(fù)值，1#泵可能因安裝過緊而導(dǎo)致位移量不大，3#泵雖有收縮但數(shù)值偏??；在壓水管路上的1#泵橡膠接頭位移為12.52mm、3#泵為13.22mm，皆因?yàn)槌惺苷龎憾艿嚼烨椅灰屏枯^大。
　　具體改造措施為將壓水管路上的橡膠接頭改為雙法蘭傳力接頭。對(duì)改造前、后的水泵流量、送水壓力和電機(jī)電流值進(jìn)行實(shí)測的結(jié)果表明，改造效果相當(dāng)明顯(見表2)。?

表2 改造前、后效果比較 項(xiàng) 目 泵號(hào) 改造前 改造后 相同流量(1 700m³/h)下的電流(A) 1# 45 42 2# 46 43 3# 45 42 相同電流(45 A)下的流量(m³/h) 1# 1680 1950 2# 1700 2000 3# 1700 2000 相同電流(45A)下供水干管的流量和壓力(開雙泵) 流量(m³/h) 3 200～3300 3 600～3700 壓力(MPa) 0.40～0.41 0.42～0.43

　　由表2可見，水泵在同一流量下的電機(jī)電流值明顯降低，而且在同一電流下的供水流量也大大增加，從而達(dá)到了設(shè)計(jì)工況，收到了預(yù)期效果。
　　經(jīng)分析認(rèn)為，橡膠接頭產(chǎn)生的位移除作用于管道、閥門、管件及墊片外，同樣也會(huì)作用于泵體而使水泵產(chǎn)生由壓水口到吸水口方向的推力進(jìn)而傳到泵軸，使電機(jī)軸與水泵軸產(chǎn)生偏移而增加阻力并降低傳動(dòng)效率。將橡膠接頭替換為雙法蘭傳力接頭后，因泵與管道連為一個(gè)整體故可將軸向推力傳遞至整個(gè)管道，從而避免了泵軸的偏移進(jìn)而有效地保護(hù)了泵及電機(jī)。
　　根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，單臺(tái)水泵改造后所減少的功率約為3A×6kV=18kW，查水泵性能曲線可知在Q=1700m³/h時(shí)的電機(jī)軸功率為319 kW，則機(jī)組傳動(dòng)效率可提高5.64%。

3　經(jīng)濟(jì)效益分析

　　改造后可節(jié)約的運(yùn)行電費(fèi)為26.81×10⁴(kW·h)/a，若按1.10元/(kW·h)計(jì)則可節(jié)約電費(fèi)為29.5萬元/a。此外，還可節(jié)約散熱用軸流風(fēng)機(jī)的電費(fèi)及更換電機(jī)、橡膠接頭(使用壽命為3～4a)的費(fèi)用。

4 結(jié)語

　　將泵壓水管路上的橡膠接頭換成雙法蘭傳力接頭后，明顯地提高了電機(jī)工作效率并保護(hù)了水泵，此外還能取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，因此在對(duì)減震降噪要求不太高的大型工業(yè)泵站中，其壓水管路應(yīng)盡量選用剛性傳力接頭。

　　電　　話：(0432)3990529
　　收稿日期：2002-01-31