1. Resum de l'incident

El sistema de refrigeració circulant d'una unitat de 25 MW utilitza dos  bombes de carcassa divididaDades de la placa de cada bomba:

Cabal (Q): 3,240 m³/h

Alçada de disseny (H): 32 m

Velocitat (n): 960 rpm

Potència (Pa): 317.5 kW

NPSH requerit (Hs): 2.9 m (≈ 7.4 m NPSHr)

En només dos mesos, un impulsor de la bomba es va perforar a causa de l'erosió per cavitació.

2. Investigació de camp i diagnòstic

Lectura de pressió al manòmetre de descàrrega: ~0.1 MPa (enfront dels ~0.3 MPa esperats per a 32 m de capçal)

Símptomes observats: fluctuacions violentes de l'agulla i sons de cavitació "pop"

Anàlisi: La bomba funcionava molt a la dreta del seu punt de màxima eficiència (BEP), proporcionant només uns 10 m d'alçada en lloc de 32 m.

3. Proves in situ i confirmació de la causa arrel

Els operadors van estrangular lentament la vàlvula de descàrrega de la bomba:

La pressió de descàrrega ha augmentat de 0.1 MPa a 0.28 MPa.

El soroll de cavitació va cessar.

Buit del condensador millorat (650 → 700 mmHg).

El diferencial de temperatura a través del condensador va baixar de ~33 °C a <11 °C, confirmant el cabal restaurat.

Conclusió: La cavitació va ser causada per un funcionament constant de baixa alçada/baix cabal, no per fuites d'aire o fallades mecàniques.

4. Per què funciona tancar la vàlvula

Estrangulant el cabal augmenta la resistència general del sistema, desplaçant el punt operatiu de la bomba cap a l'esquerra, cap al seu BEP, restaurant així una alçada i un cabal suficients. Tanmateix:

La vàlvula només ha de romandre oberta un 10%, ja que això comporta desgast i ineficiència.

Funcionar contínuament en aquestes condicions d'estrangulació no és econòmic i podria causar danys a la vàlvula.

5. Estratègia i solució de gestió

Donades les especificacions originals de la bomba (32 m d'alçada) i la necessitat real (~12 m), retallar el rotor no era viable. La solució recomanada:

Reduir la velocitat del motor: de 960 rpm → 740 rpm.

Redisseny de la geometria de l'impel·lent per a un rendiment òptim a baixa velocitat.

Resultat: Eliminació de la cavitació i reducció significativa del consum d'energia, cosa que es va confirmar en proves de seguiment.

6. Lliçons apreses

Sempre mida carcassa dividida bombes a prop del seu BEP per evitar danys per cavitació

Monitoritzar la NPSH: la NPSHa ha de superar la NPSHr; el control de l'accelerador és una solució provisional, no una solució.

Principals remeis:

Ajustar la mida de l'impel·lent o la velocitat de rotació (per exemple, VFD, transmissió per corretja),

Sistema de recanvi per augmentar el cabal de descàrrega,

Assegureu-vos que les vàlvules estiguin dimensionades correctament i eviteu fer funcionar les bombes permanentment estrangulades.

Implementar la monitorització del rendiment per detectar aviat el funcionament amb baix cabal i baix cabal.

7. conclusió

Aquest cas destaca la necessitat d'alinear el funcionament de la bomba amb les seves especificacions de disseny. Una bomba de carcassa dividida obligada a funcionar lluny del seu BEP cavitarà, fins i tot si les vàlvules o els segells semblen estar bé. Les correccions com la reducció de la velocitat i el redisseny de l'impel·lent no només curen la cavitació, sinó que també milloren l'eficiència energètica general.