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在維護真空泵時水環真空泵的轉子斷裂問題(二)

日期:2020-12-1 12:51:01 人氣:

 ?、郾脝卧墓ぷ鳡顟B分析
  某發電廠的冷凝器背壓為6.5kPa,廢氣的排氣壓力為3至8kPa。檢查冷凝器的真空度。在冬季,真空度高達5kPa(在此壓力下,工作流體的相應汽化溫度為25°C)。泵組使用的水環工作流體的溫度通常約為30°C,這在真空泵運行時會導致氣蝕。長期以來,泵單元吸入端的葉片已經受到氣蝕的損害,這嚴重影響了葉片的斷裂。

 ?、懿牧线x擇規格
  根據購買規格技術,此泵的葉輪材料為Z6CNU17-04。

 ?、萑~輪力分析

  為了驗證葉片強度是否滿足根據設計要求,制造商對真空泵葉輪的額定流量條件進行有限元計算,并通過ANSYS軟件對葉輪進行建模,考慮葉輪的內部流場壓力分布,綜合考慮離心力的影響。葉輪承受速度,采用流固耦合計算分析方法,結合結構強度,應力和變形等因素,綜合分析計算真空泵葉輪的強度。結論是,小流量,額定流量和大流量時葉片出口的最大允許應力為79.082MPa,遠小于葉輪材料Z6CNU17-04的基本允許應力225MPa,而最大葉輪裂紋處的應力為54.435。MPa,比葉輪材料Z6CNU17-04基本允許應力225MPa小得多。比較計算得出的結論是葉輪上的力遠小于基本允許應力。從該分析可以看出,葉輪的操作力不太可能引起裂紋。



 ?、奕~片理化分析
  檢查葉輪的制造記錄,并對發生故障的葉輪進行理化檢查和分析。

 ?、呋瘜W成分
  實驗室使用便攜式光譜分析儀分析了葉輪葉片的化學成分,發現內表面和外表面的化學成分葉輪的設計符合設計要求。

 ?、鄼C械性能
  實驗室解剖了葉輪葉片,并使用了Blowie硬度計測量了基體的硬度。硬度值為29HRC,符合設計選擇要求。

 ?、崆懈顦悠穼嶒炇曳治?/span>
  分別對該泵斷裂葉片裂紋部位及一片葉輪根部進行金相分析,金相觀察發現葉輪基體組織馬氏體形態較尖銳,接近針狀馬氏體(正常組織為板條狀馬氏體),無夾雜、無疏松等缺陷

  綜合上述分析,得出結論如下:①葉輪的材料選型、葉輪的鑄造、葉輪的受力分析、成分報告均滿足要求。②發現泵組的合理工況點與凝汽器實際需求的工況點不匹配,使得泵處于不穩定的工況區運行。③泵組設計時未考慮到系統真空度高時,該壓力下的工作液汽化會導致泵組汽蝕情

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