A vízszintes osztott házas szivattyú meghibásodásának esetelemzése: kavitációs károsodás
3 blokk (25MW) erőmű két vízszintessel van felszerelve osztott házas szivattyúk mint keringtető hűtőszivattyúk. A szivattyú adattábla paraméterei a következők:
Q=3240m3/h, H=32m, n=960r/m, Pa=317.5kW, Hs=2.9m (azaz NPSHr=7.4m)
A szivattyúberendezés egy cikluson keresztül látja el a vizet, és a vízbemenet és -kimenet ugyanazon a vízfelületen van.
Kevesebb, mint két hónapos üzemelés alatt a szivattyú járókereke megsérült és kavitáció következtében perforált.
Feldolgozás:
Először helyszíni vizsgálatot végeztünk, és megállapítottuk, hogy a szivattyú kimeneti nyomása csak 0.1 MPa volt, és a mutató hevesen lengett robbanás és kavitáció hangja kíséretében. Szivattyú szakemberként az az első benyomásunk, hogy a kavitáció a részleges működési feltételek miatt következik be. Mivel a szivattyú tervezési magassága 32 m, amint az a nyomónyomásmérőn látható, a leolvasásnak körülbelül 0.3 MPa-nak kell lennie. A helyszíni nyomásmérő csak 0.1 MPa. Nyilvánvalóan a szivattyú üzemi magassága csak kb 10m, vagyis a vízszintes üzemállapota osztott házas szivattyú messze van a megadott Q=3240m3/h, H=32m üzemi ponttól. A szivattyúnak ezen a ponton kavitációs maradéknak kell lennie, a térfogat előre nem látható módon megnőtt, elkerülhetetlenül kavitáció lép fel.
Másodszor, helyszíni hibakeresést végeztek, hogy a felhasználó intuitív módon felismerhesse, hogy a hiba a szivattyúválasztó fejben történt. A kavitáció kiküszöbölése érdekében a szivattyú üzemi feltételeit vissza kell állítani a Q=3240m3/h és H=32m üzemi feltételek közelébe. A módszer az iskola kimeneti szelepének lezárása. A felhasználók nagyon aggódnak a szelep bezárása miatt. Úgy vélik, hogy az áramlási sebesség nem elegendő, ha a szelep teljesen nyitva van, így a hőmérséklet-különbség a kondenzátor bemenete és kimenete között eléri a 33 °C-ot (ha az áramlási sebesség elegendő, a normál hőmérséklet különbség a bemenet és a kimenet között 11°C alatt kell lennie). Ha a kimeneti szelepet újra elzárják, akkor nem lenne kisebb a szivattyú áramlási sebessége? Az erőmű üzemeltetőinek megnyugtatása érdekében felkérték őket, hogy gondoskodjanak arról, hogy az illetékes személyzet külön figyelje meg a kondenzátor vákuumfokát, az áramtermelési teljesítményt, a kondenzátor kilépő vízhőmérsékletét és egyéb, az áramlásváltozásra érzékeny adatokat. A szivattyútelep személyzete fokozatosan elzárta a szivattyú kilépőszelepét a szivattyúházban. . A kimeneti nyomás fokozatosan növekszik, ahogy a szelepnyílás csökken. Ha ez 0.28 MPa-ra emelkedik, a szivattyú kavitációs hangja teljesen megszűnik, a kondenzátor vákuumfoka szintén 650 higanyról 700 higanyra nő, és csökken a hőmérséklet különbség a kondenzátor bemeneti és kimeneti nyílása között. 11 ℃ alá. Mindezek azt mutatják, hogy miután az üzemi feltételek visszatérnek a megadott pontra, a szivattyú kavitációs jelensége kiküszöbölhető és a szivattyú áramlása visszaáll a normál értékre (a szivattyú részleges működési körülményei között a kavitáció fellépése után mind az áramlási sebesség, mind a nyomás csökken ). A szelepnyílás azonban jelenleg csak körülbelül 10%. Ha hosszú ideig így működik, könnyen megsérül a szelep, és gazdaságtalan lesz az energiafogyasztás.
Megoldás:
Mivel az eredeti szivattyúmagasság 32 m, de az új szükséges emelőmagasság csak 12 m, a magasságkülönbség túl nagy, és a járókerék levágásának egyszerű módszere a magasság csökkentésére már nem kivitelezhető. Ezért javasolták a motor fordulatszámának csökkentését (960r/m-ről 740r/m-re) és a szivattyú járókerekének újratervezését. A későbbi gyakorlat azt mutatta, hogy ez a megoldás teljesen megoldotta a problémát. Nemcsak a kavitáció problémáját oldotta meg, hanem jelentősen csökkentette az energiafogyasztást is.
A probléma kulcsa ebben az esetben az, hogy a vízszintes emelése osztott burkolat a szivattyú túl magas.