Análise de caso de falha da bomba com carcaça bipartida horizontal: danos por cavitação
A unidade 3 (25 MW) de uma usina está equipada com dois bombas de carcaça dividida como bombas de resfriamento circulantes. Os parâmetros da placa de identificação da bomba são:
Q=3240m3/h, H=32m, n=960r/m, Pa=317.5kW, Hs=2.9m (ou seja, NPSHr=7.4m)
O dispositivo da bomba fornece água por um ciclo, e a entrada e a saída de água estão na mesma superfície da água.
Em menos de dois meses de operação, o impulsor da bomba foi danificado e perfurado por cavitação.
Processamento:
Primeiro, conduzimos uma investigação no local e descobrimos que a pressão de saída da bomba era de apenas 0.1 MPa e o ponteiro balançava violentamente, acompanhado pelo som de explosão e cavitação. Como profissional de bombas, nossa primeira impressão é que a cavitação ocorre devido a condições parciais de operação. Como a altura manométrica projetada da bomba é de 32 m, conforme refletido no manômetro de descarga, a leitura deve ser de cerca de 0.3 MPa. A leitura do manômetro no local é de apenas 0.1 MPa. Obviamente, a altura manométrica operacional da bomba é de apenas cerca de 10m, ou seja, a condição operacional da horizontal bomba de carcaça dividida está longe do ponto de operação especificado de Q=3240m3/h, H=32m. A bomba neste ponto deve ter um resíduo de cavitação de , o volume aumentou de forma imprevisível, a cavitação ocorrerá inevitavelmente.
Em segundo lugar, foi realizada uma depuração no local para permitir que o usuário reconhecesse intuitivamente que a falha no cabeçote de seleção da bomba foi causada. Para eliminar a cavitação, as condições de operação da bomba devem retornar próximas às condições de operação especificadas de Q=3240m3/h e H=32m. O método consiste em fechar a válvula de saída da escola. Os usuários estão muito preocupados em fechar a válvula. Eles acreditam que a vazão não é suficiente quando a válvula está totalmente aberta, fazendo com que a diferença de temperatura entre a entrada e a saída do condensador chegue a 33°C (se a vazão for suficiente, a diferença normal de temperatura entre a entrada e a saída deve estar abaixo de 11°C). Se a válvula de saída fosse fechada novamente, a vazão da bomba não seria menor? Para tranquilizar os operadores da central eléctrica, foi-lhes pedido que providenciassem pessoal relevante para observar separadamente o grau de vácuo do condensador, a produção de energia, a temperatura da água de saída do condensador e outros dados que são sensíveis às alterações de fluxo. O pessoal da planta de bombas fechou gradualmente a válvula de saída da bomba na sala de bombas. . A pressão de saída aumenta gradualmente à medida que a abertura da válvula diminui. Quando sobe para 0.28 MPa, o som de cavitação da bomba é completamente eliminado, o grau de vácuo do condensador também aumenta de 650 mercúrio para 700 mercúrio e a diferença de temperatura entre a entrada e a saída do condensador diminui. abaixo de 11℃. Tudo isso mostra que após as condições de operação retornarem ao ponto especificado, o fenômeno de cavitação da bomba pode ser eliminado e o fluxo da bomba retorna ao normal (após a cavitação ocorrer nas condições de operação parcial da bomba, tanto a vazão quanto a altura manométrica diminuirão ). No entanto, a abertura da válvula é de apenas cerca de 10% neste momento. Se funcionar assim por muito tempo, a válvula será facilmente danificada e o consumo de energia será antieconômico.
Alternativa?
Como a altura manométrica original da bomba é de 32 m, mas a nova altura manométrica necessária é de apenas 12 m, a diferença de altura manométrica é muito grande e o método simples de cortar o impulsor para reduzir a altura manométrica não é mais viável. Portanto, foi proposto um plano para reduzir a velocidade do motor (de 960r/m para 740r/m) e redesenhar o impulsor da bomba. A prática posterior mostrou que esta solução resolveu completamente o problema. Não só resolveu o problema da cavitação, mas também reduziu bastante o consumo de energia.
A chave para o problema neste caso é que a sustentação da horizontal invólucro dividido a bomba está muito alta.
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