Аналіз випадку несправності насоса з горизонтальним роздільним корпусом: кавітаційне пошкодження
3 блок (25 МВт) електростанції оснащений двома горизонтальними насоси з роздільним корпусом як циркуляційні насоси охолодження. Параметри паспортної таблички насоса:
Q=3240м3/год, H=32м, n=960р/м, Pa=317.5кВт, Hs=2.9м (тобто NPSHr=7.4м)
Насосний пристрій подає воду за один цикл, а вхід і вихід води знаходяться на одній поверхні води.
Менш ніж за два місяці роботи крильчатка насоса була пошкоджена та перфорована кавітацією.
Обробка:
Спочатку ми провели обстеження на місці й виявили, що тиск на виході насоса становив лише 0.1 МПа, а покажчик різко коливався, супроводжуючись звуком вибуху та кавітації. Як професіонали насосів, наше перше враження полягає в тому, що кавітація виникає через часткові умови експлуатації. Оскільки проектний напір насоса становить 32 м, як показано на манометрі нагнітання, показання мають бути приблизно 0.3 МПа. Показник манометра на місці становить лише 0.1 МПа. Очевидно, що робочий напір насоса становить лише близько 10 м, тобто робочий стан горизонтальний роздільний корпус насоса знаходиться далеко від заданої робочої точки Q=3240м3/год, H=32м. На цій точці насос повинен мати кавітаційний залишок , об’єм непередбачувано збільшився, кавітація неминуче виникне.
По-друге, було проведено налагодження на місці, щоб дозволити користувачеві інтуїтивно визначити, що виникла несправність головки вибору насоса. Щоб усунути кавітацію, робочі умови насоса повинні бути близькі до заданих робочих умов Q=3240м3/год і H=32м. Метод полягає в тому, щоб закрити випускний клапан школи. Користувачів дуже турбує закриття клапана. Вони вважають, що швидкість потоку недостатня, коли клапан повністю відкритий, через що різниця температур між входом і виходом конденсатора досягає 33 °C (якщо швидкість потоку достатня, нормальна різниця температур між входом і виходом має бути нижче 11°C). Якщо випускний клапан знову закрити, чи не зменшиться витрата насоса? Щоб заспокоїти операторів електростанції, їх попросили організувати відповідний персонал для окремого спостереження за ступенем вакууму конденсатора, потужністю виробництва електроенергії, температурою води на виході конденсатора та іншими даними, чутливими до змін потоку. Працівники насосної станції поступово перекрили випускний кран насоса в бюветі. . Тиск на виході поступово зростає, коли відкривається клапан. Коли він підвищується до 0.28 МПа, звук кавітації насоса повністю усувається, ступінь вакууму конденсатора також збільшується з 650 до 700 ртутного стовпа, а різниця температур між входом і виходом конденсатора зменшується. нижче 11 ℃. Усе це показує, що після того, як робочі умови повернуться до заданої точки, явище кавітації насоса можна усунути, а потік насоса повернеться до нормального (після виникнення кавітації в умовах часткової роботи насоса як швидкість потоку, так і напір зменшаться ). Однак у цей час відкриття клапана становить лише близько 10%. Якщо він працюватиме таким чином протягом тривалого часу, клапан легко пошкодити, а споживання енергії буде неекономічним.
Рішення:
Оскільки оригінальний напір насоса становить 32 м, а новий необхідний напір становить лише 12 м, різниця напору надто велика, і простий метод розрізання робочого колеса для зменшення напору більше неможливий. Тому було запропоновано план зменшення швидкості двигуна (з 960 об/хв до 740 об/м) і переробку робочого колеса насоса. Подальша практика показала, що це рішення повністю вирішило проблему. Це не тільки вирішило проблему кавітації, але й значно знизило споживання енергії.
Ключ до проблеми в цьому випадку полягає в підйомі горизонталі розрізний корпус насос занадто високий.