1. Επισκόπηση του Συμβάντος

Το σύστημα ψύξης κυκλοφορίας μιας μονάδας 25 MW χρησιμοποιεί δύο  αντλίες με χωριστό περίβλημαΣτοιχεία πινακίδας κάθε αντλίας:

Ροή (Q): 3,240 m³/h

Σχεδιαστικό ύψος ανύψωσης (Υ): 32 m

Ταχύτητα (n): 960 σ.α.λ.

Ισχύς (Pa): 317.5 kW

Απαιτούμενη NPSH (Υs): 2.9 m (≈ 7.4 m NPSHr)

Μέσα σε μόλις δύο μήνες, η μία πτερωτή αντλίας τρυπήθηκε λόγω διάβρωσης από σπηλαίωση.

2. Έρευνα πεδίου και διαγνωστικά

Ένδειξη πίεσης στο μανόμετρο κατάθλιψης: ~0.1 MPa (έναντι αναμενόμενης ~0.3 MPa για ύψος 32 m)

Συμπτώματα που παρατηρήθηκαν: βίαιες διακυμάνσεις της βελόνας και ήχοι «σκασμού» από σπηλαίωση

Ανάλυση: Η αντλία λειτουργούσε πολύ δεξιά από το σημείο βέλτιστης απόδοσης (BEP), αποδίδοντας μόνο ~10 m μανομετρικό ύψος αντί για 32 m.

3. Επιτόπιες δοκιμές και επιβεβαίωση της βασικής αιτίας

Οι χειριστές στραγγάλισαν αργά τη βαλβίδα εκκένωσης της αντλίας:

Η πίεση εκκένωσης αυξήθηκε από 0.1 MPa σε 0.28 MPa.

Ο θόρυβος σπηλαίωσης σταμάτησε.

Βελτιωμένο κενό συμπυκνωτή (650 → 700 mmHg).

Η διαφορά θερμοκρασίας στον συμπυκνωτή μειώθηκε από ~33 °C σε <11 °C, επιβεβαιώνοντας την αποκατάσταση του ρυθμού ροής.

Συμπέρασμα: Η σπηλαίωση προκλήθηκε από συνεχή λειτουργία χαμηλής πίεσης/χαμηλής ροής και όχι από διαρροές αέρα ή μηχανική βλάβη.

4. Γιατί λειτουργεί το κλείσιμο της βαλβίδας

Ο στραγγαλισμός της παροχής αυξάνει τη συνολική αντίσταση του συστήματος, μετατοπίζοντας το σημείο λειτουργίας της αντλίας προς τα αριστερά προς την BEP της—αποκαθιστώντας επαρκές μανομετρικό και παροχή. Ωστόσο:

Η βαλβίδα πρέπει να παραμένει ανοιχτή μόνο ~10%—ενέχει φθορά και αναποτελεσματικότητα.

Η συνεχής λειτουργία υπό αυτές τις συνθήκες στραγγαλισμού είναι ασύμφορη και θα μπορούσε να προκαλέσει ζημιά στη βαλβίδα.

5. Στρατηγική Διαχείρισης & Λύση

Δεδομένων των αρχικών προδιαγραφών της αντλίας (υπερυψηλό 32 m) και των πραγματικών αναγκών (~12 m), η μείωση της πτερωτής δεν ήταν εφικτή. Η προτεινόμενη λύση:

Μειώστε τις στροφές του κινητήρα: από 960 σ.α.λ. → 740 σ.α.λ.

Επανασχεδιασμός της γεωμετρίας της πτερωτής για βέλτιστη απόδοση σε χαμηλότερη ταχύτητα.

Αποτέλεσμα: Εξάλειψη της σπηλαίωσης και σημαντική μείωση της κατανάλωσης ενέργειας — επιβεβαιώθηκε σε δοκιμές παρακολούθησης.

6. Διδάγματα

Πάντα μέγεθος σπαστό περίβλημα αντλίες κοντά στο BEP τους για να αποφευχθεί η ζημιά από σπηλαίωση

Παρακολούθηση NPSH—Το NPSHa πρέπει να υπερβαίνει το NPSHr. Ο έλεγχος του γκαζιού είναι ένα εφέ ώθησης, όχι μια λύση.

Κύριες θεραπείες:

Ρυθμίστε το μέγεθος της πτερωτής ή την ταχύτητα περιστροφής (π.χ., VFD, ιμάντας κίνησης),

Σύστημα επανασύνδεσης σωληνώσεων για την αύξηση του ύψους κατάθλιψης,

Βεβαιωθείτε ότι οι βαλβίδες έχουν το σωστό μέγεθος και αποφύγετε τη μόνιμη λειτουργία των αντλιών με στραγγαλισμό.

Εφαρμόστε παρακολούθηση απόδοσης για την έγκαιρη ανίχνευση λειτουργίας χαμηλού μανομετρικού ύψους και χαμηλής ροής.

7. Σύναψη

Αυτή η περίπτωση υπογραμμίζει την αναγκαιότητα ευθυγράμμισης της λειτουργίας της αντλίας με τις προδιαγραφές σχεδιασμού της. Μια αντλία με διαιρεμένο περίβλημα που αναγκάζεται να λειτουργεί μακριά από το BEP της θα παρουσιάσει σπηλαίωση—ακόμα και αν οι βαλβίδες ή οι τσιμούχες φαίνονται καλές. Διορθωτικές ενέργειες όπως η μείωση της ταχύτητας και ο επανασχεδιασμός της πτερωτής όχι μόνο θεραπεύουν την σπηλαίωση, αλλά βελτιώνουν και τη συνολική ενεργειακή απόδοση.