Rotirajuća osovina (ili rotor) stvara vibracije koje se prenose napodijeljen slučajpumpu, a zatim na okolnu opremu, cjevovode i objekte. Amplituda vibracija općenito varira s brzinom vrtnje rotora/osovine. Pri kritičnoj brzini, amplituda vibracija postaje veća i osovina vibrira u rezonanciji. Neuravnoteženost i neusklađenost važni su uzroci vibracija pumpe. Međutim, postoje i drugi izvori i oblici vibracija povezani s pumpama.

Vibracije, posebno zbog neuravnoteženosti i neusklađenosti, stalno su u središtu brige za rad, performanse, pouzdanost i sigurnost mnogih crpki. Ključ je u sustavnom pristupu vibracijama, balansiranju, poravnavanju i praćenju (monitoring vibracija). Većina istraživanja opodijeljen slučajvibracije pumpe, ravnoteža, poravnanje i nadzor stanja vibracija su teoretski.

Posebnu pozornost treba obratiti na praktične aspekte prijave za posao, kao i na pojednostavljene metode i pravila (za operatere, inženjere i stručnjake). Ovaj članak govori o vibracijama u crpkama te zamršenosti i suptilnosti problema s kojima se možete susresti.

Vvibracije u PUMP

Split slučaj strumpsnaširoko se koriste u modernim tvornicama i objektima. Tijekom godina postojao je trend prema bržim, snažnijim pumpama s boljim performansama i nižim razinama vibracija. Međutim, kako bi se postigli ovi zahtjevni ciljevi, potrebno je bolje specificirati, upravljati i održavati crpke. To se prevodi u bolji dizajn, modeliranje, simulaciju, analizu, proizvodnju i održavanje.

Prekomjerne vibracije mogu biti problem u razvoju ili znak prijetećeg kvara. Vibracije i povezani udarci/buka smatraju se izvorima operativnih poteškoća, problema s pouzdanošću, kvarova, nelagode i sigurnosnih problema.

Vibrirajući Pumjetnost

Osnovne karakteristike vibracija rotora obično se raspravljaju na temelju tradicionalnih i pojednostavljenih formula. Na taj način, vibracije rotora se teoretski mogu podijeliti na dva dijela: slobodne vibracije i prisilne vibracije.

Vibracija ima dvije glavne komponente, pozitivnu i negativnu. U prednjoj komponenti, rotor rotira duž spiralne putanje oko osi ležaja u smjeru vrtnje vratila. Obrnuto, kod negativnih vibracija, središte rotora spiralno se okreće oko osi ležaja u suprotnom smjeru od rotacije vratila. Ako je pumpa izgrađena i dobro radi, slobodne vibracije obično brzo nestaju, čineći prisilne vibracije velikim problemom.

Postoje različiti izazovi i poteškoće u analizi vibracija, praćenju vibracija i njihovom razumijevanju. Općenito, kako se frekvencija vibracije povećava, postaje sve teže izračunati/analizirati korelaciju između vibracije i eksperimentalnih/stvarnih očitanja zbog složenih oblika moda.

Stvarna pumpa i rezonancija

Za mnoge vrste crpki, kao što su one s mogućnošću promjenjive brzine, nepraktično je dizajnirati i proizvesti crpku s razumnom marginom u rezonanciji između svih mogućih periodičnih poremećaja (pobuda) i svih mogućih prirodnih oblika vibracija.

Rezonantni uvjeti često su neizbježni, kao što su motorni pogoni s promjenjivom brzinom (VSD) ili parne turbine s promjenjivom brzinom, plinske turbine i motori. U praksi, crpni agregat treba dimenzionirati u skladu s time da se uzme u obzir rezonancija. Neke situacije rezonancije zapravo nisu opasne zbog, na primjer, visokog prigušenja uključenog u modove.

Za druge slučajeve treba razviti odgovarajuće metode ublažavanja. Jedna od metoda ublažavanja je smanjenje pobudnih opterećenja koja djeluju na načine vibracija. Na primjer, sile pobude zbog neuravnoteženosti i varijacije težine komponenti mogu se minimizirati pravilnim balansiranjem. Te se sile pobude obično mogu smanjiti za 70% do 80% u odnosu na izvorne/normalne razine.

Za stvarnu pobudu u crpki (stvarna rezonancija), smjer pobude treba odgovarati prirodnom obliku moda tako da prirodni mod može biti pobuđen ovim pobudnim opterećenjem (ili djelovanjem). U većini slučajeva, ako smjer pobude ne odgovara prirodnom obliku moda, postoji mogućnost koegzistencije s rezonancijom. Na primjer, pobude savijanja općenito se ne mogu pobuditi na prirodnoj frekvenciji torzije. U rijetkim slučajevima mogu postojati spregnute torzijske transverzalne rezonancije. Vjerojatnost takvih iznimnih ili rijetkih okolnosti treba procijeniti na odgovarajući način.

Najgori slučaj za rezonanciju je podudarnost prirodnog i pobuđenog oblika moda na istoj frekvenciji. Pod određenim uvjetima dovoljna je određena popustljivost da pobuda pobudi oblik moda.

Nadalje, mogu postojati složene situacije spajanja u kojima će specifična pobuda pobuditi malo vjerojatne modove putem povezanih vibracijskih mehanizama. Usporedbom načina pobude i oblika prirodnog načina može se steći dojam je li pobuda određene frekvencije ili harmonijskog reda rizična/opasna za crpku. Praktično iskustvo, točno testiranje i pokretanje referentnih provjera načini su za procjenu rizika u slučajevima teorijske rezonancije.

odstupanje

Neusklađenost je glavni izvorpodijeljen slučajvibracija pumpe. Ograničena točnost poravnanja osovina i spojnica često je ključni izazov. Često postoje mali pomaci središnje linije rotora (radijalni pomak) i spojevi s kutnim pomacima, na primjer zbog neokomitih spojnih prirubnica. Dakle, uvijek će biti vibracija zbog neusklađenosti.

Kada su polovice spojke nasilno spojene zajedno, rotacija osovine proizvodi par rotacijskih sila zbog radijalnog pomaka i par rotacijskih momenata savijanja zbog neusklađenosti. Za neusklađenost, ova rotacijska sila će se pojaviti dva puta po okretaju vratila/rotora, a karakteristična brzina pobude vibracija dvostruko je veća od brzine vratila.

Za mnoge crpke, radni raspon brzine i/ili njegovi harmonici ometaju kritičnu brzinu (prirodnu frekvenciju). Stoga je cilj izbjeći opasne rezonancije, probleme i kvarove. Povezana procjena rizika temelji se na odgovarajućim simulacijama i radnom iskustvu.