Analiza slučaja kvara crpke s vodoravnim podijeljenim kućištem: Kavitacijsko oštećenje
3 jedinice (25MW) elektrane opremljene su s dvije horizontalne pumpe s podijeljenim kućištem kao cirkulacijske pumpe za hlađenje. Parametri na natpisnoj pločici pumpe su:
Q=3240m3/h, H=32m, n=960r/m, Pa=317.5kW, Hs=2.9m (tj. NPSHr=7.4m)
Pumpni uređaj opskrbljuje vodu za jedan ciklus, a ulaz i izlaz vode su na istoj vodenoj površini.
U nepuna dva mjeseca rada rotor pumpe je oštećen i probušen kavitacijom.
Obrada:
Prvo smo proveli istragu na licu mjesta i otkrili da je izlazni tlak pumpe bio samo 0.1MPa, a kazaljka se snažno njihala, popraćena zvukom miniranja i kavitacije. Kao profesionalci u pumpi, naš prvi dojam je da do kavitacije dolazi zbog djelomičnih radnih uvjeta. Budući da je projektirana visina crpke 32 m, što se odražava na manometru ispusnog tlaka, očitanje bi trebalo biti oko 0.3 MPa. Očitanje manometra na licu mjesta je samo 0.1 MPa. Očito je radna visina crpke samo oko 10m, odnosno radni uvjet horizontale pumpa s podijeljenim kućištem je daleko od specificirane radne točke Q=3240m3/h, H=32m. Pumpa u ovom trenutku mora imati kavitacijski ostatak od , volumen se nepredvidivo povećao, kavitacija će se neizbježno pojaviti.
Drugo, provedeno je otklanjanje pogrešaka na licu mjesta kako bi se korisniku omogućilo da intuitivno prepozna da je uzrokovana greška u glavi za odabir crpke. Kako bi se uklonila kavitacija, radni uvjeti crpke moraju se vratiti blizu specificiranih radnih uvjeta od Q=3240m3/h i H=32m. Metoda je zatvoriti školski ventil. Korisnici su jako zabrinuti zbog zatvaranja ventila. Oni vjeruju da brzina protoka nije dovoljna kada je ventil potpuno otvoren, zbog čega temperaturna razlika između ulaza i izlaza kondenzatora doseže 33°C (ako je brzina protoka dovoljna, normalna temperaturna razlika između ulaza i izlaza) treba biti ispod 11°C). Ako se izlazni ventil ponovno zatvori, , ne bi li protok crpke bio manji? Kako bi se umirili operateri elektrane, zamoljeni su da organiziraju da relevantno osoblje zasebno promatra stupanj vakuuma kondenzatora, izlaznu snagu proizvodnje, temperaturu vode na izlazu kondenzatora i druge podatke koji su osjetljivi na promjene protoka. Osoblje pumpnog postrojenja postupno je zatvorilo izlazni ventil pumpe u prostoriji pumpe. . Izlazni tlak postupno raste kako se otvor ventila smanjuje. Kada poraste na 0.28 MPa, zvuk kavitacije crpke potpuno se eliminira, stupanj vakuuma kondenzatora također se povećava sa 650 živinog srebra na 700 živinog srebra, a temperaturna razlika između ulaza i izlaza kondenzatora se smanjuje. ispod 11℃. Sve ovo pokazuje da nakon što se radni uvjeti vrate na određenu točku, fenomen kavitacije crpke može biti eliminiran i protok crpke se vraća u normalu (nakon što se pojavi kavitacija u djelomičnim radnim uvjetima crpke, i brzina protoka i visina će se smanjiti ). Međutim, otvorenost ventila je samo oko 10% u ovom trenutku. Ako ovako radi dulje vrijeme, ventil će se lako oštetiti, a potrošnja energije bit će neekonomična.
Rješenje:
Budući da je izvorna visina crpke 32 m, ali nova potrebna visina iznosi samo 12 m, razlika u visini je prevelika, a jednostavna metoda rezanja impelera za smanjenje visine više nije izvediva. Stoga je predložen plan za smanjenje brzine motora (s 960r/m na 740r/m) i redizajn rotora pumpe. Kasnija praksa je pokazala da je ovo rješenje u potpunosti riješilo problem. Ne samo da je riješio problem kavitacije, već je i uvelike smanjio potrošnju energije.
Ključ problema u ovom slučaju je podizanje horizontale podijeljeno kućište pumpa je previsoka.