Ανάλυση περίπτωσης αστοχίας αντλίας οριζόντιας διαίρεσης περιβλήματος: Βλάβη από σπηλαίωση
οι 3 μονάδες (25MW) ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι εξοπλισμένες με δύο οριζόντιες αντλίες με χωριστό περίβλημα ως αντλίες ψύξης κυκλοφορίας. Οι παράμετροι της πινακίδας της αντλίας είναι:
Q=3240m3/h, H=32m, n=960r/m, Pa=317.5kW, Hs=2.9m (δηλαδή NPSHr=7.4m)
Η συσκευή αντλίας παρέχει νερό για έναν κύκλο και η είσοδος και η έξοδος νερού βρίσκονται στην ίδια επιφάνεια νερού.
Σε λιγότερο από δύο μήνες λειτουργίας, η φτερωτή της αντλίας υπέστη ζημιά και τρύπησε από τη σπηλαίωση.
Μεταποίηση:
Αρχικά, πραγματοποιήσαμε επιτόπια έρευνα και διαπιστώσαμε ότι η πίεση εξόδου της αντλίας ήταν μόνο 0.1 MPa και ο δείκτης ταλαντευόταν βίαια, συνοδευόμενος από τον ήχο ανατινάξεων και σπηλαίωσης. Ως επαγγελματίας της αντλίας, η πρώτη μας εντύπωση είναι ότι η σπηλαίωση συμβαίνει λόγω μερικών συνθηκών λειτουργίας. Επειδή η κεφαλή σχεδιασμού της αντλίας είναι 32 m, όπως αντανακλάται στο μανόμετρο κατάθλιψης, η ένδειξη πρέπει να είναι περίπου 0.3 MPa. Η επιτόπια ένδειξη του μανόμετρου είναι μόνο 0.1 MPa. Προφανώς, η κεφαλή λειτουργίας της αντλίας είναι μόνο περίπου 10 μέτρα, δηλαδή η κατάσταση λειτουργίας της οριζόντιας αντλία διαιρούμενου περιβλήματος απέχει πολύ από το καθορισμένο σημείο λειτουργίας Q=3240m3/h, H=32m. Η αντλία σε αυτό το σημείο πρέπει να έχει υπόλειμμα σπηλαίωσης , ο όγκος έχει αυξηθεί απρόβλεπτα, αναπόφευκτα θα συμβεί σπηλαίωση.
Δεύτερον, διενεργήθηκε επιτόπιος εντοπισμός σφαλμάτων για να επιτρέψει στον χρήστη να αναγνωρίσει διαισθητικά ότι προκλήθηκε το σφάλμα στην κεφαλή επιλογής της αντλίας. Προκειμένου να εξαλειφθεί η σπηλαίωση, οι συνθήκες λειτουργίας της αντλίας πρέπει να επανέλθουν κοντά στις καθορισμένες συνθήκες λειτουργίας Q=3240m3/h και H=32m. Η μέθοδος είναι να κλείσετε τη βαλβίδα εξόδου του σχολείου. Οι χρήστες ανησυχούν πολύ για το κλείσιμο της βαλβίδας. Πιστεύουν ότι ο ρυθμός ροής δεν είναι επαρκής όταν η βαλβίδα είναι πλήρως ανοιχτή, με αποτέλεσμα η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του συμπυκνωτή να φτάσει τους 33°C (εάν ο ρυθμός ροής είναι επαρκής, η κανονική διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ εισόδου και εξόδου πρέπει να είναι κάτω από 11°C). Εάν η βαλβίδα εξόδου κλείσει ξανά, δεν θα ήταν μικρότερος ο ρυθμός ροής της αντλίας; Προκειμένου να καθησυχαστούν οι χειριστές των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, τους ζητήθηκε να μεριμνήσουν ώστε το αρμόδιο προσωπικό να παρακολουθεί χωριστά τον βαθμό κενού του συμπυκνωτή, την παραγωγή ισχύος, τη θερμοκρασία του νερού εξόδου του συμπυκνωτή και άλλα δεδομένα που είναι ευαίσθητα στις αλλαγές ροής. Το προσωπικό της μονάδας αντλίας έκλεισε σταδιακά τη βαλβίδα εξόδου της αντλίας στο αντλιοστάσιο. . Η πίεση εξόδου αυξάνεται σταδιακά καθώς μειώνεται το άνοιγμα της βαλβίδας. Όταν ανέβει στα 0.28 MPa, ο ήχος σπηλαίωσης της αντλίας εξαλείφεται εντελώς, ο βαθμός κενού του συμπυκνωτή αυξάνεται επίσης από 650 υδράργυρο σε 700 υδράργυρο και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του συμπυκνωτή μειώνεται. έως κάτω από 11℃. Όλα αυτά δείχνουν ότι μετά την επιστροφή των συνθηκών λειτουργίας στο καθορισμένο σημείο, το φαινόμενο σπηλαίωσης της αντλίας μπορεί να εξαλειφθεί και η ροή της αντλίας επανέλθει στο κανονικό (αφού συμβεί σπηλαίωση στις συνθήκες μερικής λειτουργίας της αντλίας, τόσο ο ρυθμός ροής όσο και η κεφαλή θα μειωθούν ). Ωστόσο, το άνοιγμα της βαλβίδας είναι μόνο περίπου 10% αυτή τη στιγμή. Εάν λειτουργεί έτσι για μεγάλο χρονικό διάστημα, η βαλβίδα θα καταστραφεί εύκολα και η κατανάλωση ενέργειας θα είναι αντιοικονομική.
Λύση:
Δεδομένου ότι η αρχική κεφαλή της αντλίας είναι 32 μέτρα, αλλά η νέα απαιτούμενη κεφαλή είναι μόνο 12 μέτρα, η διαφορά κεφαλής είναι πολύ μεγάλη και η απλή μέθοδος κοπής της πτερωτής για μείωση της κεφαλής δεν είναι πλέον εφικτή. Ως εκ τούτου, προτάθηκε ένα σχέδιο μείωσης της ταχύτητας του κινητήρα (από 960r/m σε 740r/m) και επανασχεδιασμού της πτερωτής της αντλίας. Αργότερα η πρακτική έδειξε ότι αυτή η λύση έλυσε πλήρως το πρόβλημα. Όχι μόνο έλυσε το πρόβλημα της σπηλαίωσης, αλλά και μείωσε σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας.
Το κλειδί στο πρόβλημα σε αυτή την περίπτωση είναι ότι η ανύψωση της οριζόντιας σπαστό περίβλημα η αντλία είναι πολύ υψηλή.