热循环模拟箱试验中循环水压力不足的处理方法

一、引言

二、循环水压力不足的原因分析

（一）水泵故障

1. 水泵叶轮磨损或堵塞

• 长时间运行后，水泵叶轮可能会因与循环水的摩擦以及水中杂质的侵蚀而磨损。磨损后的叶轮无法提供足够的动力来推动循环水，导致压力下降。例如，在一些水质较差的地区，水中含有大量的泥沙、铁锈等杂质，这些杂质会随着循环水进入水泵，附着在叶轮上，逐渐改变叶轮的形状和动平衡，降低其工作效率。

• 水中的杂质还可能堵塞水泵叶轮的流道，使循环水的流量减小，进而引起压力不足。这种堵塞情况在使用一段时间后可能会逐渐加重，尤其是在没有安装有效的水过滤装置或者过滤装置长期未清洗更换的情况下。

2. 水泵电机故障

• 水泵电机的损坏也会导致循环水压力不足。电机可能出现绕组短路、断路或轴承损坏等问题。绕组短路或断路会使电机无法正常运转或运转无力，无法为水泵提供足够的动力。例如，电机长时间在高温环境下运行，绝缘材料可能会老化失效，导致绕组短路，电机电流增大，发热严重，最终无法正常工作。

• 轴承损坏会使电机转动不灵活，增加摩擦阻力，降低电机的输出功率，从而影响水泵的抽水能力，导致循环水压力不足。

（二）管道系统问题

1. 管道泄漏

• 热循环模拟箱的循环水管道可能会因老化、腐蚀、机械损伤等原因出现泄漏。即使是微小的泄漏点，随着时间的推移，也会导致大量的循环水流失，使系统内的水量减少，压力降低。例如，管道连接处的密封件可能会因长期受压、温度变化等因素而老化失效，导致连接处漏水；金属管道在潮湿环境下可能会发生腐蚀，管壁变薄，最终出现穿孔泄漏。

• 管道泄漏还可能导致空气进入管道系统，形成气阻。空气在管道内占据一定的空间，会阻碍循环水的正常流动，进一步降低循环水的压力。

2. 管道堵塞

• 与水泵叶轮堵塞类似，管道内部也可能因为水中的杂质沉积而堵塞。特别是在管道的弯头、三通等部位，水流速度较慢，杂质更容易沉积。例如，水中的钙镁等离子在加热过程中可能会形成水垢，附着在管道内壁上，逐渐缩小管道的有效截面积，增加水流阻力，导致循环水压力不足。

• 此外，管道内可能会进入异物，如在管道维修后未清理干净的工具、零件等，也会造成管道堵塞，影响循环水的正常流动和压力。

（三）水过滤器堵塞

1. 过滤杂质过多

• 水过滤器的作用是去除循环水中的杂质，保护水泵和管道系统。然而，如果过滤网上积累的杂质过多，会导致水流阻力急剧增加，使通过过滤器的循环水量减少，从而引起整个循环水系统的压力下降。例如，在一些对水质要求较高的试验中，如果水预处理系统不完善，大量的微小颗粒杂质会进入循环水系统，迅速堵塞水过滤器。

• 水过滤器的过滤精度如果不适合循环水的水质，也会导致堵塞问题。过滤精度过高，虽然能更好地去除杂质，但容易被细小杂质堵塞；过滤精度过低，则无法有效过滤杂质，可能会使杂质进入水泵和管道，引起其他故障。

（四）水箱水位过低

1. 补水系统故障

• 热循环模拟箱的水箱补水系统如果出现故障，无法及时补充因蒸发、泄漏等原因损失的循环水，会导致水箱水位逐渐下降。当水位低于水泵的吸水口时，水泵会出现抽空现象，无法正常抽水，从而使循环水压力急剧下降。例如，补水电磁阀可能出现故障，无法正常开启或关闭，导致补水过程无法进行；或者水位传感器故障，无法准确检测水箱水位，使控制系统无法及时启动补水程序。

• 水箱的排水阀如果出现泄漏，也会使水箱内的水不断流失，最终导致水位过低。这种泄漏可能是由于排水阀密封不良或者阀门被异物卡住而无法完关闭。

三、循环水压力不足的处理方法

（一）检查和修复水泵

1. 清理或更换水泵叶轮

• 如果发现水泵叶轮磨损或堵塞，应先将水泵拆卸下来，检查叶轮的磨损程度。对于轻微磨损的叶轮，可以通过打磨、修复的方法使其恢复正常形状和动平衡。例如，使用砂纸去除叶轮表面的腐蚀和磨损痕迹，然后在动平衡机上进行动平衡校正。

• 对于严重磨损或堵塞无法修复的叶轮，应及时更换新的叶轮。在更换叶轮时，要确保新叶轮的型号、规格与原叶轮一致，并且安装正确，叶轮与泵壳之间的间隙要符合要求。

2. 检修水泵电机

• 对于水泵电机故障，首先要使用万用表等工具检查电机绕组是否短路或断路。如果发现绕组短路或断路，应根据电机的型号和规格，重新绕制绕组或更换电机。在绕制绕组时，要选用合适的漆包线，按照电机的原有匝数和线径进行绕制，并做好绝缘处理。

• 如果电机轴承损坏，应先将旧轴承拆卸下来，清洗轴承座，然后安装新的轴承。在安装轴承时，要注意轴承的安装方向和预紧力，确保轴承安装正确，转动灵活。安装完成后，要对电机进行试运行，检查电机的运转情况，包括电流、转速、振动和噪声等是否正常。

（二）检查和修复管道系统

1. 查找并修复管道泄漏点

• 当发现循环水压力不足且怀疑有管道泄漏时，应仔细检查管道系统。可以采用分段检查的方法，逐步缩小泄漏范围。例如，先关闭水泵，观察管道各部位是否有明显的漏水现象；对于不易发现的微小泄漏点，可以使用压力测试设备，对管道系统进行加压测试，通过检测压力下降情况和听声音、涂抹肥皂水等方法来查找泄漏点。

• 对于找到的泄漏点，根据泄漏的原因和程度进行修复。如果是管道连接处密封件老化导致的泄漏，可以更换密封件；如果是管道腐蚀穿孔，对于较小的穿孔，可以采用补焊的方法进行修复，对于较大的穿孔，则可能需要更换一段新的管道。在修复完成后，要再次进行压力测试，确保管道系统无泄漏。

2. 清理管道堵塞物

• 如果管道堵塞，可以先尝试使用化学清洗的方法。例如，对于水垢堵塞，可以使用专门的除垢剂，按照一定的比例加入循环水中，让除垢剂在管道内循环一段时间，溶解水垢。在使用除垢剂时，要注意选择合适的除垢剂类型，避免对管道材料造成腐蚀。

• 对于一些难以用化学清洗方法去除的堵塞物，如异物堵塞或严重的水垢沉积，可以采用机械清洗的方法。例如，使用管道疏通机，通过旋转的钢丝刷或钻头将堵塞物清除。在机械清洗过程中，要注意操作安全，避免损坏管道。

（三）清理或更换水过滤器

1. 清洗水过滤器

• 当发现水过滤器堵塞导致循环水压力不足时，应及时将水过滤器拆卸下来进行清洗。首先，将过滤器的外壳打开，取出过滤芯。然后，使用清水冲洗过滤芯，将附着在上面的杂质冲洗掉。对于一些难以冲洗掉的杂质，可以使用软毛刷轻轻刷洗过滤芯表面。在清洗过程中，要注意不要损坏过滤芯的结构和过滤介质。

• 清洗完成后，将过滤芯晾干或用压缩空气吹干，然后重新安装到过滤器外壳内，安装时要确保密封良好，防止漏水。

2. 更换水过滤器

• 如果水过滤器经过多次清洗后，过滤效果仍然不佳，或者过滤芯已经损坏无法修复，应更换新的水过滤器。在更换新过滤器时，要根据循环水的水质和流量要求，选择合适的过滤器型号和过滤精度。例如，对于水质较差、杂质较多的循环水，应选择过滤精度较高、过滤面积较大的过滤器；对于流量较大的循环水系统，应选择通流能力较强的过滤器。

（四）检查和修复水箱补水系统

1. 检修补水电磁阀和水位传感器

• 如果怀疑水箱补水系统故障导致水位过低，应首先检查补水电磁阀。使用万用表检查电磁阀的线圈是否正常，是否有短路或断路现象。如果线圈正常，可以通过手动操作电磁阀，检查其阀门的开启和关闭是否灵活，是否有堵塞或泄漏现象。对于故障的电磁阀，应根据其故障原因进行修复或更换。

• 检查水位传感器的工作是否正常。可以使用标准水位计对水箱水位进行测量，同时观察水位传感器的输出信号是否正确。如果水位传感器故障，应更换新的水位传感器。在更换水位传感器时，要注意传感器的安装位置和安装高度，确保其能够准确检测水箱水位。

2. 检查和修复水箱排水阀

• 检查水箱排水阀是否有泄漏现象。可以通过关闭排水阀，观察水箱水位是否稳定来判断。如果发现排水阀泄漏，应先检查阀门的密封件是否损坏，如果密封件损坏，应更换新的密封件。如果阀门被异物卡住，应将异物清除，使阀门能够正常关闭。

四、预防循环水压力不足的措施

（一）定期维护水泵

1. 定期检查叶轮和电机

• 每隔一定时间（如每月或每季度），对水泵的叶轮进行检查，查看是否有磨损、腐蚀或堵塞现象。如果发现问题，及时进行清理或修复。同时，对水泵电机进行检查，包括电机的绕组绝缘电阻、轴承状况、运行电流等。例如，使用绝缘电阻表测量电机绕组的绝缘电阻，应不低于规定值；检查轴承是否有异常噪声、振动和发热现象，如有问题，及时更换轴承。

2. 定期保养水泵

• 按照水泵的使用说明书，定期对水泵进行保养。例如，定期更换水泵的润滑油，确保电机轴承和水泵轴封得到良好的润滑；清洗水泵的进水口和出水口，防止杂质进入水泵内部。在保养过程中，要注意记录水泵的运行参数和保养情况，以便及时发现潜在问题。

（二）优化管道系统设计与维护

1. 合理设计管道布局

• 在热循环模拟箱的管道系统设计时，应尽量减少管道的弯头、三通等管件的数量，以降低水流阻力。同时，要合理选择管道的直径，根据循环水的流量和流速要求，确保管道有足够的通流能力。例如，对于大流量的循环水系统，应选择较大直径的管道；对于长距离的管道输送，应考虑适当增大管道直径，以减少压力损失。

2. 定期检查和维护管道

• 定期对管道系统进行检查，包括管道的外观检查、压力测试等。查看管道是否有腐蚀、泄漏、变形等现象，发现问题及时修复。例如，每年对管道进行一次全面的压力测试，检查管道的耐压能力和密封性；每隔半年对管道的外观进行检查，特别是管道的连接处、弯头、三通等部位，及时发现并处理潜在的安全隐患。

（三）正确选择和维护水过滤器

1. 选择合适的水过滤器

• 根据循环水的水质和系统的要求，选择合适的水过滤器。在选择时，要考虑过滤精度、过滤面积、通流能力等因素。例如，对于含有较多微小颗粒杂质的循环水，应选择过滤精度较高的过滤器；对于流量较大的循环水系统，应选择过滤面积较大、通流能力较强的过滤器。同时，要选择质量可靠、品牌信誉好的水过滤器产品。

2. 定期清洗和更换水过滤器

• 按照水过滤器的使用说明书，定期对其进行清洗。一般情况下，当过滤器的压差达到一定值（如 0.05MPa）时，应进行清洗。清洗的频率根据循环水的水质和使用情况而定，水质较差、使用频繁的情况下，清洗频率应适当提高。同时，定期更换水过滤器的过滤芯，一般每 1 - 2 年更换一次，以确保过滤器的过滤效果。

（四）完善水箱补水系统监测与维护

1. 安装可靠的水位监测装置

• 在水箱内安装高精度的水位传感器，能够准确监测水箱水位的变化。同时，设置水位报警装置，当水箱水位低于或高于设定值时，能够及时发出报警信号，提醒操作人员进行处理。例如，当水箱水位低于低水位时，报警装置发出低水位报警，提示操作人员检查补水系统；当水箱水位高于最高水位时，报警装置发出高水位报警，提示操作人员检查排水系统或停止补水。

2. 定期检查补水系统和排水系统

• 定期对水箱的补水系统和排水系统进行检查。检查补水电磁阀、水位传感器、排水阀等部件的工作情况，确保其正常运行。例如，每月对补水电磁阀进行一次开关测试，检查其动作是否灵活、可靠；每季度对排水阀进行一次密封性检查，防止排水阀泄漏。同时，对水箱的进水管道和排水管道进行检查，确保管道畅通，无堵塞、泄漏现象。

五、结论