Analiza przypadku awarii pompy z poziomym dzielonym korpusem: uszkodzenie kawitacyjne
3 jednostki (25MW) elektrowni są wyposażone w dwie poziome pompy z dzielonym korpusem jako obiegowe pompy chłodzące. Parametry z tabliczki znamionowej pompy to:
Q=3240m3/h, H=32m, n=960r/m, Pa=317.5kW, Hs=2.9m (tj. NPSHr=7.4m)
Urządzenie pompujące dostarcza wodę na jeden cykl, a wlot i wylot wody znajdują się na tej samej powierzchni wody.
W ciągu niecałych dwóch miesięcy pracy wirnik pompy uległ uszkodzeniu i perforacji w wyniku kawitacji.
Przetwarzanie:
Najpierw przeprowadziliśmy oględziny na miejscu i ustaliliśmy, że ciśnienie wylotowe pompy wynosiło zaledwie 0.1 MPa, a wskazówka gwałtownie się kołysała, czemu towarzyszyły odgłosy wybuchu i kawitacji. Jako profesjonaliści zajmujący się pompami, nasze pierwsze wrażenie jest takie, że kawitacja wynika z częściowych warunków pracy. Ponieważ wysokość podnoszenia pompy wynosi 32 m, co znajduje odzwierciedlenie na manometrze tłoczenia, odczyt powinien wynosić około 0.3 MPa. Wskazanie manometru na miejscu wynosi tylko 0.1 MPa. Oczywiście wysokość robocza pompy wynosi tylko około 10 m, czyli stan pracy w poziomie pompa z dzieloną obudową jest daleko od podanego punktu pracy Q=3240m3/h, H=32m. W tym momencie w pompie musi pozostać pozostałość po kawitacji wynosząca , objętość wzrosła w nieprzewidywalny sposób, kawitacja nieuchronnie nastąpi.
Po drugie, przeprowadzono debugowanie na miejscu, aby umożliwić użytkownikowi intuicyjne rozpoznanie, że przyczyną była usterka w głowicy wyboru pompy. W celu wyeliminowania kawitacji należy przywrócić warunki pracy pompy do wartości zbliżonych do zadanych warunków pracy Q=3240m3/h i H=32m. Metoda polega na zamknięciu zaworu wylotowego szkoły. Użytkownicy bardzo martwią się zamknięciem zaworu. Uważają, że natężenie przepływu nie jest wystarczające, gdy zawór jest całkowicie otwarty, co powoduje, że różnica temperatur między wlotem i wylotem skraplacza osiąga 33°C (jeśli natężenie przepływu jest wystarczające, normalna różnica temperatur między wlotem i wylotem skraplacza powinna być poniżej 11°C). Czy jeśli zawór wylotowy zostanie ponownie zamknięty, natężenie przepływu pompy nie będzie mniejsze? Aby uspokoić operatorów elektrowni, poproszono ich o zorganizowanie odpowiedniego personelu, który oddzielnie obserwowałby stopień podciśnienia w skraplaczu, moc generowaną, temperaturę wody na wylocie ze skraplacza i inne dane wrażliwe na zmiany przepływu. Personel pompowni stopniowo zamykał zawór wylotowy pompy w pompowni. . Ciśnienie wylotowe stopniowo wzrasta w miarę zmniejszania się otwarcia zaworu. Kiedy wzrasta do 0.28 MPa, dźwięk kawitacji pompy zostaje całkowicie wyeliminowany, stopień próżni w skraplaczu również wzrasta z 650 rtęci do 700 rtęci, a różnica temperatur pomiędzy wlotem i wylotem skraplacza maleje. do poniżej 11 ℃. Wszystko to pokazuje, że po powrocie warunków pracy do zadanego punktu, zjawisko kawitacji pompy może zostać wyeliminowane, a przepływ pompy powróci do normy (po wystąpieniu kawitacji w częściowych warunkach pracy pompy zarówno natężenie przepływu, jak i wysokość podnoszenia zmniejszą się) ). Jednak w tym momencie otwarcie zaworu wynosi tylko około 10%. Jeśli będzie tak działać przez dłuższy czas, zawór łatwo ulegnie uszkodzeniu, a zużycie energii będzie nieekonomiczne.
Rozwiązanie:
Ponieważ pierwotna wysokość podnoszenia pompy wynosi 32 m, ale nowa wymagana wysokość podnoszenia wynosi tylko 12 m, różnica wysokości podnoszenia jest zbyt duża i prosta metoda przecięcia wirnika w celu zmniejszenia wysokości podnoszenia nie jest już możliwa. Dlatego zaproponowano plan zmniejszenia prędkości silnika (z 960 obr/min do 740 obr/m) i przeprojektowanie wirnika pompy. Późniejsza praktyka pokazała, że to rozwiązanie całkowicie rozwiązało problem. Nie tylko rozwiązało to problem kawitacji, ale także znacznie obniżyło zużycie energii.
Kluczem do problemu w tym przypadku jest to, że winda jest pozioma dzielona obudowa pompa jest za wysoka.