Теплоэнергетика

Проблемы отрасли

Насосы играют важную роль на тепловых электростанциях, оказывая значительное влияние на их безопасность и экономическую эффективность. Применение водяных насосов на электростанциях обусловлено тремя основными категориями причин: механическими, гидравлическими и электрическими.

1. Механические причины неисправности водяного насоса на электростанции включают несколько аспектов, которые могут привести к сильной вибрации и шуму:

• Массовый дисбаланс вращающихся частей насоса и двигателя может возникать как на этапе производства, так и в процессе эксплуатации. В начальном состоянии неоднородное распределение массы может быть результатом производственных дефектов, что негативно сказывается на балансировке насоса. Во время работы коррозия и износ корпуса, вызванные рабочей средой, а также примеси в жидкости могут привести к загрязнению и изменению распределения массы, что также нарушает баланс. В некоторых случаях может происходить внезапный дисбаланс, вызванный отсоединением деталей ротора или попаданием посторонних веществ в насос, что приведет к резкому увеличению вибрации, которая затем может стабилизироваться на другом уровне.
• Проблемы с выравниванием ротора. Если вал насоса не выровнен по отношению к валу двигателя, или если муфта и подшипники не находятся в правильном положении, это также может привести к вибрации и повреждениям.
• Появление резонанса становится возможным, когда собственная частота ротора совпадает с частотой работы насоса. Для снижения этого эффекта конструкции насосов обычно проектируются с высокой массой, поскольку основная вибрация обратно пропорциональна общей массе. Если фундамент насоса ослаблен, это может изменить собственную частоту системы, повышая вероятность возникновения резонанса, что неблагоприятно сказывается на его безопасности.

2. Гидравлические причины вибрации насоса связаны с явлениями, такими как кавитация и пульсация. Кавитация возникает, когда давление жидкости в конденсатном насосе падает до уровня ниже давления насыщения при данной температуре, в результате чего в жидкости формируются пузырьки. Когда эти пузырьки лопаются, создается мощный ударный эффект, который может нанести серьезный ущерб насосу. Пульсация характеризуется нестабильностью потока в трубопроводе, где поток периодически изменяется, что приводит к повышению вибрации и возникновению шума.

3. Электрика насоса. Электрические причины неисправностей насоса включают дисбаланс внутреннего магнитного поля двигателя и сбои в работе электрической системы, что также может вызывать значительные вибрации и шум.

Решение проблемы

Высокий подъем и большая производительность

Площадка электростанции требует насосов, способных обеспечивать высокое выходное давление. В этом случае используется многоступенчатый насос с выдающимися характеристиками подъема, где каждая ступень обеспечивает давление около 1,5 МПа (1500 м) при производительности до 1100 м³/ч. Такие параметры полностью удовлетворяют требованиям системы.

Кавитация

Изменчивость температуры среды создает риск кавитации, что требует строгих требований к материалам, используемым в проточных компонентах, методам уплотнения и конструкции корпуса насоса. Конденсатные насосы серий N/NB полностью соответствуют этим повышенным требованиям, что делает их надежными для эксплуатации в условиях возможной кавитации.

Шум, вибрация и устойчивость

Обычные насосы с балансировочной пластиной и кольцом подвержены износу при длительной эксплуатации, что может привести к увеличению шума и вибраций, а также требовать частой замены этих компонентов. Чтобы избежать этих недостатков, необходимо использовать многоступенчатые насосы с роторными деталями и симметричными рабочими колесами. Такие насосы способны самобалансироваться и эффективно противостоять осевой силе, что позволяет исключить необходимость в балансировочной пластине и кольце. Это приводит к снижению затрат и экономии времени на обслуживание.