1. Översikt över händelsen

En 25 MW-enhets cirkulerande kylsystem använder två  pumpar med delat höljeData på varje pumps namnskylt:

Flöde (Q): 3,240 XNUMX m³/h

Dimensionerande lyfthöjd (H): 32 m

Hastighet (n): 960 rpm

Effekt (Pa): 317.5 kW

NPSH-krav (Hs): 2.9 m (≈ 7.4 m NPSHr)

Inom bara två månader perforerades en pumphjul på grund av kavitationserosion.

2. Fältundersökning och diagnostik

Tryckavläsning på utloppsmätare: ~0.1 MPa (jämfört med förväntat ~0.3 MPa för 32 m uppfordringshöjd)

Observerade symtom: våldsamma nålfluktuationer och kavitations-"poppande" ljud

Analys: Pumpen arbetade långt till höger om sin bästa effektivitetspunkt (BEP) och levererade endast ~10 m tryckhöjd istället för 32 m.

3. Testning på plats och bekräftelse av grundorsak

Operatörerna strypte långsamt pumpens utloppsventil:

Utloppstrycket ökade från 0.1 MPa till 0.28 MPa.

Kavitationsljudet upphörde.

Förbättrat kondensorvakuum (650 → 700 mmHg).

Temperaturskillnaden över kondensorn sjönk från ~33 °C till <11 °C, vilket bekräftar att flödeshastigheten återställts.

Slutsats: Kavitation orsakades av ihållande drift med lågt tryck/lågt flöde, inte av luftläckor eller mekaniskt fel.

4. Varför det fungerar att stänga ventilen

Att strypa utloppet ökar det totala systemmotståndet, vilket förskjuter pumpens driftspunkt åt vänster mot dess BEP – vilket återställer tillräckligt med tryck och flöde. Emellertid:

Ventilen får bara vara ~10 % öppen – det orsakar slitage och ineffektivitet.

Att köra kontinuerligt under dessa strypningsförhållanden är oekonomiskt och kan orsaka ventilskador.

5. Ledningsstrategi och lösning

Med tanke på pumpens ursprungliga specifikationer (32 m tryckhöjd) och det faktiska behovet (~12 m) var det inte möjligt att trimma impellern. Den rekommenderade lösningen:

Minska motorvarvtalet: från 960 rpm → 740 rpm.

Omdesigna impellergeometrin för optimal prestanda vid lägre hastigheter.

Resultat: Kavitation eliminerad och energiförbrukningen minskad avsevärt – bekräftat i uppföljande tester.

6. Lärdomar

Alltid storlek delat hölje pumpar nära deras BEP för att undvika kavitationsskador

Övervaka NPSH – NPSH måste överstiga NPSHr; gasreglaget är ett plåster, inte en lösning

Huvudsakliga åtgärder:

Justera impellerstorlek eller rotationshastighet (t.ex. VFD, remdrift),

Omrörningssystem för att öka utloppshöjden,

Se till att ventilerna är korrekt dimensionerade och undvik att köra pumparna permanent strypta

Implementera prestandaövervakning för att tidigt upptäcka drift med låg tryckhöjd och lågt flöde.

7. Slutsats

Detta fall belyser vikten av att anpassa pumpens drift till dess konstruktionsspecifikationer. En pump med delat hölje som tvingas arbeta långt utanför sitt BEP-värde kommer att kavitera – även om ventiler eller tätningar ser bra ut. Korrigerande åtgärder som hastighetsminskning och omdesign av pumphjulet åtgärdar inte bara kavitation utan förbättrar även den totala energieffektiviteten.