1. Yleiskatsaus tapahtumasta

25 MW:n yksikön kiertojäähdytysjärjestelmässä käytetään kahta  jaetut kotelotKunkin pumpun tyyppikilven tiedot:

Virtaus (Q): 3,240 XNUMX m³/h

Mitoituskorkeus (K): 32 m

Nopeus (n): 960 rpm

Teho (Pa): 317.5 kW

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

Vain kahden kuukauden kuluessa yhden pumpun juoksupyörä puhkesi kavitaatioeroosion vuoksi.

2. Kenttätutkimukset ja diagnostiikka

Painelukema virtausmittarissa: ~0.1 MPa (odotettuun ~0.3 MPa:n arvoon 32 metrin nostokorkeudella)

Havaitut oireet: neulan voimakkaat heilahtelut ja kavitaation "poksahdukset"

Analyysi: Pumppu toimi aivan parhaan hyötysuhteen (BEP) oikealla puolella ja tuotti vain noin 10 metrin nostokorkeuden 32 metrin sijaan.

3. Paikan päällä tehtävä testaus ja perussyyn vahvistus

Käyttäjät kuristivat hitaasti pumpun poistoventtiiliä:

Poistopaine nousi 0.1 MPa:sta 0.28 MPa:iin.

Kavitaatioääni lakkasi.

Lauhduttimen alipaine parani (650 → 700 mmHg).

Lämpötilaero lauhduttimen yli laski noin 33 °C:sta alle 11 °C:een, mikä vahvistaa virtausnopeuden palautumisen.

Johtopäätös: Kavitaatio johtui jatkuvasta alhaisesta paineesta/pienestä virtauksesta, ei ilmavuodoista tai mekaanisista viasta.

4. Miksi venttiilin sulkeminen toimii

Purkauksen kuristaminen lisää järjestelmän kokonaisvastusta siirtäen pumpun toimintapistettä vasemmalle kohti sen BEP-pistettä – palauttaen riittävän pään ja virtauksen. Kuitenkin:

Venttiilin on pysyttävä vain noin 10 % auki – se aiheuttaa kulumista ja tehottomuutta.

Jatkuva käyttö näissä kuristetuissa olosuhteissa on epätaloudellista ja voi aiheuttaa venttiilivaurioita.

5. Johtamisstrategia ja -ratkaisu

Alkuperäisten pumpun teknisten tietojen (32 m nostokorkeus) ja todellisen tarpeen (~12 m) perusteella juoksupyörän lyhentäminen ei ollut mahdollista. Suositeltu ratkaisu:

Vähennä moottorin nopeutta: 960 rpm → 740 rpm.

Suunnittele juoksupyörän geometria uudelleen optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi pienemmillä nopeuksilla.

Tulos: Kavitaatio eliminoitu ja energiankulutus vähentynyt merkittävästi – vahvistettu seurantatesteissä.

6. Oppitunnit

Aina koko jaettu kotelo pumput BEP-pisteensä lähellä kavitaatiovaurioiden välttämiseksi

NPSH:n valvonta – NPSHa:n on oltava suurempi kuin NPSHr; kaasun säätö on laastari, ei korjaustoimenpide

Tärkeimmät korjaustoimenpiteet:

Säädä juoksupyörän kokoa tai pyörimisnopeutta (esim. taajuusmuuttaja, hihnakäyttö),

Putkistojärjestelmän uudelleenasennus nostaa painetta

Varmista, että venttiilit on mitoitettu oikein, ja vältä pumppujen jatkuvaa kuristusta

Ota käyttöön suorituskyvyn seuranta, jotta matalapaineinen ja virtausmatala toiminta havaitaan varhaisessa vaiheessa.

7. Päätelmä

Tämä tapaus korostaa tarvetta yhdenmukaistaa pumpun toiminta sen suunnitteluspesifikaatioiden kanssa. Jaetun kotelon pumppu, joka on pakotettu toimimaan kaukana BEP-arvostaan, kavitoi – vaikka venttiilit tai tiivisteet näyttäisivät olevan kunnossa. Korjaavat toimenpiteet, kuten nopeuden vähentäminen ja juoksupyörän uudelleensuunnittelu, eivät ainoastaan korjaa kavitaatiota, vaan myös parantavat kokonaisenergiatehokkuutta.