تحليل حالة فشل مضخة الغلاف المنفصلة الأفقية: تلف التجويف
تم تجهيز 3 وحدات (25 ميجاوات) من محطة توليد الكهرباء بوحدتين أفقيتين مضخات غلاف الانقسام كمضخات التبريد المتداولة. معلمات لوحة اسم المضخة هي:
Q=3240m3/h، H=32m، n=960r/m، Pa=317.5kW، Hs=2.9m (أي NPSHr=7.4m)
يقوم جهاز المضخة بتزويد المياه لدورة واحدة، ويكون مدخل ومخرج الماء على نفس سطح الماء.
في أقل من شهرين من التشغيل، تعرضت دافعة المضخة للتلف والثقب بسبب التجويف.
معالجة:
أولاً، أجرينا تحقيقًا في الموقع ووجدنا أن ضغط مخرج المضخة كان 0.1MPa فقط، وكان المؤشر يتأرجح بعنف، مصحوبًا بصوت الانفجار والتجويف. باعتبارنا متخصصين في المضخة، انطباعنا الأول هو أن التجويف يحدث نتيجة لظروف التشغيل الجزئية. نظرًا لأن الرأس التصميمي للمضخة يبلغ 32 مترًا، كما ينعكس على مقياس ضغط التفريغ، فيجب أن تكون القراءة حوالي 0.3 ميجا باسكال. قراءة مقياس الضغط في الموقع هي 0.1MPa فقط. من الواضح أن رأس التشغيل للمضخة يبلغ حوالي 10 أمتار فقط، أي حالة التشغيل الأفقي مضخة غلاف الانقسام بعيد عن نقطة التشغيل المحددة Q=3240m3/h، H=32m. يجب أن تحتوي المضخة في هذه المرحلة على بقايا تجويف، وزيادة الحجم بشكل غير متوقع، سيحدث التجويف حتماً.
ثانيًا، تم إجراء تصحيح الأخطاء في الموقع للسماح للمستخدم بالتعرف بشكل حدسي على سبب العطل في رأس اختيار المضخة. من أجل القضاء على التجويف، يجب إعادة ظروف تشغيل المضخة إلى ما يقرب من ظروف التشغيل المحددة Q=3240m3/h وH=32m. الطريقة هي إغلاق صمام مخرج المدرسة. المستخدمون قلقون للغاية بشأن إغلاق الصمام. ويعتقدون أن معدل التدفق لا يكون كافيا عندما يكون الصمام مفتوحا بالكامل، مما يتسبب في وصول فرق درجة الحرارة بين مدخل ومخرج المكثف إلى 33 درجة مئوية (إذا كان معدل التدفق كافيا، فإن فرق درجة الحرارة الطبيعي بين مدخل ومخرج المكثف) يجب أن تكون أقل من 11 درجة مئوية). إذا تم إغلاق صمام المخرج مرة أخرى، ألن يكون معدل تدفق المضخة أقل؟ من أجل طمأنة مشغلي محطات الطاقة، طُلب منهم الترتيب للموظفين المعنيين لمراقبة درجة فراغ المكثف، ومخرجات توليد الطاقة، ودرجة حرارة الماء عند مخرج المكثف، وغيرها من البيانات الحساسة لتغيرات التدفق بشكل منفصل. قام موظفو محطة المضخة بإغلاق صمام مخرج المضخة في غرفة المضخة تدريجيًا. . يزداد ضغط المخرج تدريجيًا مع انخفاض فتحة الصمام. عندما يرتفع إلى 0.28MPa، يتم التخلص تمامًا من صوت التجويف للمضخة، كما تزيد درجة فراغ المكثف من 650 زئبق إلى 700 زئبق، وينخفض فرق درجة الحرارة بين مدخل ومخرج المكثف. إلى أقل من 11 درجة مئوية. كل هذا يدل على أنه بعد عودة ظروف التشغيل إلى النقطة المحددة، يمكن القضاء على ظاهرة التجويف للمضخة ويعود تدفق المضخة إلى وضعها الطبيعي (بعد حدوث التجويف في ظروف التشغيل الجزئي للمضخة، سينخفض كل من معدل التدفق والرأس ). ومع ذلك، فإن معدل فتح الصمام يبلغ حوالي 10% فقط في هذا الوقت. إذا تم تشغيله بهذه الطريقة لفترة طويلة، فسوف يتلف الصمام بسهولة وسيكون استهلاك الطاقة غير اقتصادي.
حل:
نظرًا لأن رأس المضخة الأصلي يبلغ 32 مترًا، ولكن الرأس الجديد المطلوب يبلغ 12 مترًا فقط، فإن فرق الرأس بعيد جدًا، والطريقة البسيطة لقطع المكره لتقليل الرأس لم تعد مجدية. ولذلك، تم اقتراح خطة لتقليل سرعة المحرك (من 960 دورة / م إلى 740 دورة / م) وإعادة تصميم دافع المضخة. أظهرت الممارسة اللاحقة أن هذا الحل قد حل المشكلة تمامًا. فهو لا يحل مشكلة التجويف فحسب، بل يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة بشكل كبير.
مفتاح المشكلة في هذه الحالة هو أن الرفع الأفقي غلاف الانقسام المضخة مرتفعة جدًا.