簡述了水輪機轉(zhuǎn)汽蝕的成因, 分析了基于加速度和超聲波傳感器監(jiān)測的汽蝕監(jiān)測原理, 以及轉(zhuǎn)輪發(fā)生汽蝕時的噪音特點。
水電機組的汽蝕對轉(zhuǎn)輪葉片和過流部件會造成嚴重損壞, 鑒于空蝕的嚴重程度已經(jīng)成為一般水電廠大修周期的決定性因素等方面的考慮, 我們對緊水灘站兩臺混流式機組進行在線汽蝕監(jiān)測, 以便及時調(diào)整機組運行方式, 采取有效措施來減少汽蝕的發(fā)生, 同時, 通過掌握水輪機汽蝕發(fā)展趨勢, 指導機組檢修。汽蝕監(jiān)測裝置采用的是北京華科同安公司和清華大學熱能工程系聯(lián)合開發(fā)的TN8000 型狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。
汽蝕是水輪機有待解決的主要問題之一, 產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的根本原因是低壓區(qū)的存在。當流經(jīng)過流部件的水流的絕對壓力下降到其汽化壓力時, 水開始蒸發(fā)產(chǎn)生汽泡, 汽泡隨著水流進入高壓區(qū)時, 汽泡內(nèi)的蒸汽重新凝結(jié)成水, 汽泡原來所占的空間便形成真空, 周圍的高壓水流質(zhì)點高速地沖擊這一空間, 形成強大的水擊壓力, 沖擊過流表面。汽泡的形成和破裂, 壓縮和膨脹的重復(fù)循環(huán), 產(chǎn)生高頻率的脈沖水擊壓力, 使轉(zhuǎn)輪過流表面受到錘擊, 局部材料剝蝕。
汽蝕使水輪機性能惡化, 轉(zhuǎn)輪的效率和過水能力降低, 嚴重時, 導致水輪機振動增大以及部
件表面侵蝕破壞。對混流式水輪機來說, 長時間在偏離允許工況下運行, 有可能產(chǎn)生嚴重的汽蝕破壞。