1. Juhtumi ülevaade

25 MW võimsusega seadme tsirkulatsioonijahutussüsteem kasutab kahte  jagatud korpusega pumbadIga pumba andmesildi andmed:

Vooluhulk (Q): 3,240 m³/h

Projekteeritud kõrgus (K): 32 m

Kiirus (n): 960 p/min

Võimsus (Pa): 317.5 kW

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

Vaid kahe kuu jooksul purunes ühe pumba tiivik kavitatsioonierosiooni tõttu.

2. Väliuuringud ja diagnostika

Rõhunäit väljalaskemõõturil: ~0.1 MPa (võrreldes eeldatava ~0.3 MPa-ga 32 m rõhu korral)

Täheldatud sümptomid: nõela tugev kõikumine ja kavitatsiooni „plõksatus“

Analüüs: Pump töötas oma parimast efektiivsuspunktist (BEP) palju paremal, andes vaid ~10 m tõstekõrgust 32 m asemel.

3. Kohapealne testimine ja algpõhjuse kinnitamine

Operaatorid piirasid aeglaselt pumba väljalaskeventiili:

Väljalaskerõhk suurenes 0.1 MPa-lt 0.28 MPa-le.

Kavitatsiooni müra lakkas.

Kondensaatori vaakum paranes (650 → 700 mmHg).

Temperatuuride erinevus kondensaatoris langes ~33 °C-lt <11 °C-ni, mis kinnitas voolukiiruse taastumist.

Järeldus: Kavitatsiooni põhjustas pidev madala rõhu/väikese vooluhulgaga töötamine, mitte õhulekked ega mehaanilised rikked.

4. Miks klapi sulgemine toimib

Vooluhulga piiramine suurendab süsteemi üldist takistust, nihutades pumba tööpunkti vasakule selle BEP-i suunas – taastades piisava rõhu ja vooluhulga. Siiski:

Ventiil peab jääma avatuks ainult ~10% ulatuses – see põhjustab kulumist ja ebaefektiivsust.

Selliste piiratud tingimuste korral pidev töötamine on ebaökonoomne ja võib klappe kahjustada.

5. Juhtimisstrateegia ja -lahendus

Arvestades pumba algseid spetsifikatsioone (32 m tõstekõrgust) ja tegelikku vajadust (~12 m), ei olnud tiiviku kärpimine teostatav. Soovitatav lahendus:

Vähendage mootori pöörlemiskiirust: 960 p/min → 740 p/min.

Optimaalse jõudluse saavutamiseks madalamal kiirusel kujunda tiiviku geomeetria ümber.

Tulemus: Kavitatsioon kõrvaldatud ja energiatarbimine oluliselt vähenenud – kinnitust leidnud järelkontrollis.

6. Saadud õppetunnid

Alati suuruse järgi poolitatud korpus pumbad oma BEP-i lähedal, et vältida kavitatsioonikahjustusi

Jälgige NPSH-d – NPSHa peab ületama NPSHr-i; gaasihoob on abivahend, mitte lahendus

Peamised abinõud:

Reguleerige tiiviku suurust või pöörlemiskiirust (nt sagedusmuundur, rihmülekanne),

Torusüsteemi ümberpumpamine väljalaskekõrguse suurendamiseks,

Veenduge, et ventiilid on õige suurusega ja vältige pumpade pidevat drosseldatud töötamist.

Rakendage jõudluse jälgimist, et tuvastada varakult madala rõhu ja vooluhulgaga töötamine.

7. järeldus

See juhtum rõhutab vajadust viia pumba töö vastavusse selle projekteerimisspetsifikatsioonidega. Lõhestatud korpusega pump, mis on sunnitud töötama oma BEP-st kaugel, kaviteerib – isegi kui ventiilid või tihendid tunduvad korras olevat. Parandusmeetmed, nagu kiiruse vähendamine ja tiiviku ümberkujundamine, mitte ainult ei kõrvalda kavitatsiooni, vaid parandavad ka üldist energiatõhusust.