管道泵地脚固定方法及减小振动措施

管道泵地脚固定方法

1. 地脚螺栓固定方式选择
   • 一次灌浆法：适用于小型泵。将机座放置到已掘好的底槽上，用架子支起，按标高和水平相对位置找正，穿上地脚螺栓并带上螺母之后，浇灌混凝土。待混凝土凝固后，再用垫板找平机座。
   • 二次灌浆法：适用于大型泵。根据地脚螺栓的位置做出样板框架，并把地脚螺栓安装在样板框架上（注意地脚螺栓的中心距必须准确）。在打混凝土时，把框架按标高和水平位置放好，地脚螺栓直接埋入混凝土内。混凝土凝固后，拆除框架，然后可直接安装底座。
2. 地脚螺栓安装要点
   • 地脚螺栓末端不碰孔底，使地脚螺栓自由悬垂。
   • 螺栓拧紧后，螺母上应露出2 – 3扣，螺母应锁紧。
3. 垫板放置要求
   • 垫板放置在机座和混凝土基础之间，用于找机座的水平。垫板有平垫板、斜垫板、开口垫板、调节式垫板。
   • 垫板放置在地脚螺栓的两侧，垫板与地脚螺栓间要留有一定的距离，一般不小于50mm，也不大于70mm。地脚螺栓之间，间距超出500mm时应加固垫铁。
   • 放置垫板时，垫板一端露出机座25 – 30mm，便于调节。垫板长边要垂直于机座。每组垫板不应太多，最多不超过三块，一平两斜。每组垫板长宽应一致。垫板要与机座完全接触，用0.05mm塞尺放不进为准。垫铁总高度在30 – 60mm，厚垫板一般放在下面，薄的夹在中间，安装调整好后将各层垫铁焊死，以防松动变形。

减小管道泵振动措施

1. 安装调整方面
   • 基础要求：基础的重量应大于泵和电动机总重量的三倍；水箱的地基应具有足够的强度；电动机支架和基座优选地一件式地或面接触地制成。
   • 减震装置：在泵和支架之间设有防震垫或隔振器；在管道之间使用减振材料可以减少管道的布置，从而可以消除由于弹性接触和水力损失引起的振动。
   • 找平找正：
     • 机座找水平常用三点找正法：首先在机座一端的中间，按要求的高度垫好垫铁，在机座的另一端，泵座两侧地脚螺栓处垫好所需高度垫铁，然后用水平仪在泵座加工表面上找水平，水平仪在纵向和横向两个方向测量，测量时水平仪要反复调转180°取其平均数。调整三点值水平，紧好地角螺栓，再在泵座另一侧加垫铁，最后再次测量后紧固。
     • 机泵找正：机泵安装时可能出现的对轮对中的情况有多种，两轴既平行又同心是机泵找正的目的。粗测时一般用平尺、塞尺、卡尺，精测时用百分表安装方法。测量时以泵的对轮为基准测定与调整电机的对轮，先测出百分表在0°时的径向间隙及轴向间隙，然后分别测90°、180°、270°的径向间隙及轴向间隙，并记录。找正后允许偏差在一定范围内，否则必须找出原因，设法排除，一般多属轴传动与地脚螺栓松动。最后还必须符合径向0°处间隙加上180°处间隙等于90°处间隙加270°处间隙，轴向0°处间隙加上180°处间隙等于90°处间隙加270°处间隙。调整分两步，第一步调整轴向间隙使两轴平行，然后再调整径向间隙使两轴同心。
2. 结构设计优化方面
   • 增加传动轴支撑的轴承数量，缩小支撑间距，在适当范围内减少轴长，适当增加轴的直径，并增加轴的刚度。
   • 合理选择叶片数量，叶片出口角度，叶片宽度，叶片出口位移系数等参数，以消除刀头曲线的驼峰。泵叶轮出口与蜗壳膜片之间的距离，一些数据认为该值是叶轮外径的十分之一，脉动压力最小；叶片出口边缘有一个倾斜角度（例如约20°），以减少小冲击，确保叶轮与蜗壳之间的间隙，从而提高泵的工作效率。
   • 优化泵的出口通道和其他相关通道的设计，以减少液压损失引起的振动。
3. 运行工况调整方面
   • 在确定泵的安装高度时，应使设备的有效气蚀量大于泵的最小气蚀量。
   • 适当增加进水管的直径，缩短进水管的长度，减少管道附件，并努力使流动截面横截面的变化率最小化，并改善管壁的粗糙度。
   • 减少管道离心泵的弯头数量，增加管道的转向角度；降低泵的工作旋转速度。
4. 管道系统调整方面
   • 控制管道结构的固有频率：高温、高压管道配管设计时，固有频率一般控制在10Hz；低温管道配管设计时，固有频率一般控制在20Hz。工程中，由于现场工艺条件的限制，无法改变结构尺寸，可通过改变约束条件来改变系统的固有频率。
   • 调整支承结构或支承数目：即使激振力相当小，也会引起管道强烈的振动。可通过改变管道系统的支承结构或支承数目，改变其固有频率，避免共振发生。一般将管道系统的固有频率调高到激振力主频率的2.8 – 3.0倍以上来避开共振。
   • 管道系统中，设置管道减振器或管壁外涂阻尼材料，以减小振动。
   • 减少弯管或采用弯曲半径较大的弯头；增大弯管的展开长度，使流体平稳流动；减少湍流激振力的数目和激振力与管道转变角度的相关性，以此来消减振动强度。
   • 防止阀门快速开关或减少泵的启停，尽可能减少水锤现象的产生。缓慢关闭阀门，使阀门关闭时间t大于液击波周期T的1/2。t愈长，液击压强△p越小。
   • 根据工艺要求，尽可能缩短管道的长度；或在开式吸液管道中安装水锤消除器，在闭式管道系统中安装有逆止阀的旁通管。
   • 在管道靠近液击源附近设置安全阀、蓄能器等装置，以释放或吸收液击的能量。
   • 在管道的适当部位放置孔板，同时，应注意孔板必须与大容器相连，这样管道末端不再具有反射条件，可以把管道内的驻波改成行波，达到消振的目的。
   • 穿膛式液流脉动消振器是一个效果良好的消振装置。空腔圆筒上面部分充满气体，下面部分液流穿膛而过（气、液不发生化学反应），穿膛式液流脉动消振器的消振机理主要是隔振。充入的气体起了柔软弹簧的作用，使后继管道内的液柱与振源隔离，滤波管对脉冲液起到抑制作用。为使消振效果良好，应使其固有频率远低于激发频率，同时尽可能使消振器靠近泵的缸体。