Veelvoorkomende oorzaken van pomptrillingen in een gesplitste behuizing
Tijdens de werking van gespleten geval Bij pompen zijn onaanvaardbare trillingen niet gewenst, omdat trillingen niet alleen hulpbronnen en energie verspillen, maar ook onnodig geluid genereren en zelfs de pomp beschadigen, wat tot ernstige ongevallen en schade kan leiden. Veelvoorkomende trillingen worden veroorzaakt door de volgende redenen.
1. Cavitatie
Cavitatie produceert doorgaans willekeurige hoogfrequente breedbandenergie, soms gesuperponeerd op harmonischen van de bladdoorlaatfrequentie (veelvouden). Cavitatie is een symptoom van onvoldoende netto positieve zuighoogte (NPSH). Wanneer de verpompte vloeistof om de een of andere reden door bepaalde lokale delen van de stroomdelen stroomt, neemt de absolute druk van de vloeistof af tot de verzadigde dampdruk (verdampingsdruk) van de vloeistof bij de pomptemperatuur, de vloeistof verdampt hier en genereert stoom, bellen worden gevormd; Tegelijkertijd zal het in de vloeistof opgeloste gas ook neerslaan in de vorm van bellen, waardoor lokaal een tweefasenstroom ontstaat. Wanneer de bel naar het hogedrukgebied beweegt, zal de hogedrukvloeistof rond de bel snel condenseren, krimpen en de bel laten barsten. Op het moment dat de bel condenseert, krimpt en barst, zal de vloeistof rond de bel de holte (gevormd door de condensatie en breuk) met hoge snelheid vullen, waardoor een sterke schokgolf ontstaat. Dit proces van het genereren van bellen en het barsten van bellen om de doorstroomonderdelen te beschadigen, is het cavitatieproces van de pomp. Het instorten van stoombellen kan zeer destructief zijn en de pomp en waaier beschadigen. Wanneer er cavitatie optreedt in een split-case pomp, klinkt het alsof er “knikkers” of “grind” door de pomp stromen. Alleen wanneer de vereiste NPSH van de pomp (NPSHR) lager is dan de NPSH van het apparaat (NPSHA) kan cavitatie worden vermeden.
2. Pulsatie van de pompstroom
Pomppulsatie is een toestand die optreedt wanneer een pomp in de buurt van de sluitkop werkt. De trillingen in de tijdgolfvorm zullen sinusoïdaal zijn. Bovendien zal het spectrum nog steeds worden gedomineerd door 1X RPM en blade-pass-frequenties. Deze pieken zullen echter grillig zijn en toenemen en afnemen naarmate stroompulsaties optreden. De manometer op de uitlaatleiding van de pomp zal op en neer schommelen. Als desplit-case pompuitlaat heeft een terugslagklep, de kleparm en het contragewicht zullen heen en weer stuiteren, wat wijst op een onstabiele stroming.
3. De pompas is verbogen
Het probleem van de gebogen as veroorzaakt hoge axiale trillingen, waarbij axiale faseverschillen op dezelfde rotor neigen tot 180 °. Als de bocht zich dichtbij het midden van de as bevindt, treedt de dominante trilling doorgaans op bij 1X RPM; maar als de bocht zich dichtbij de koppeling bevindt, treedt de dominante trilling op bij 2X RPM. Het komt vaker voor dat de pompas bij of nabij de koppeling buigt. Een meetklok kan worden gebruikt om de doorbuiging van de as te bevestigen.
4. Ongebalanceerde pompwaaier
Pompwaaiers met split-case moeten nauwkeurig uitgebalanceerd zijn bij de oorspronkelijke pompfabrikant. Dit is vooral belangrijk omdat de krachten die door de onbalans worden veroorzaakt een grote invloed kunnen hebben op de levensduur van de pomplagers (de levensduur van de lagers is omgekeerd evenredig met de derde macht van de toegepaste dynamische belasting). Pompen kunnen centraal opgehangen of vrijdragende waaiers hebben. Als de waaier in het midden hangt, is de krachtonbalans doorgaans groter dan de koppelonbalans. In dit geval zijn de hoogste trillingen meestal in radiale (horizontale en verticale) richting. De hoogste amplitude zal optreden bij de bedrijfssnelheid van de pomp (1X RPM). Bij een krachtonevenwicht zullen de horizontale laterale en mediale fasen ongeveer gelijk zijn (+/- 30°) als de verticale fasen. Bovendien verschillen de horizontale en verticale fasen van elk pomplager doorgaans ongeveer 90° (+/- 30°). Door zijn ontwerp heeft een centraal opgehangen waaier gebalanceerde axiale krachten op de binnen- en buitenboordlagers. Verhoogde axiale trillingen zijn een sterke indicatie dat de pompwaaier geblokkeerd is door vreemd materiaal, waardoor axiale trillingen over het algemeen toenemen bij bedrijfssnelheden. Als de pomp een vrijdragende waaier heeft, resulteert dit meestal in een te hoge axiale en radiale 1X RPM. Axiale aflezingen zijn doorgaans in fase en stabiel, terwijl vrijdragende rotors met radiale faseaflezingen die onstabiel kunnen zijn, zowel kracht- als koppelonevenwichtigheden hebben, die elk correctie vereisen. Daarom moeten aanpassingsgewichten meestal op 2 vlakken worden geplaatst om krachten tegen te gaan en onevenwichtigheden te koppelen. In dit geval is het meestal nodig om de pomprotor te verwijderen en op een balanceermachine te plaatsen om deze met voldoende nauwkeurigheid te balanceren, aangezien 2 vlakken meestal niet toegankelijk zijn op de gebruikerslocatie.
5. Verkeerde uitlijning van de pompas
Een verkeerde uitlijning van de as is een toestand bij een pomp met directe aandrijving waarbij de hartlijnen van twee verbonden assen niet samenvallen. Een parallelle verkeerde uitlijning is het geval waarbij de hartlijnen van de assen evenwijdig zijn maar ten opzichte van elkaar verschoven. Het trillingsspectrum zal gewoonlijk 1X, 2X, 3X... hoog zijn, en in ernstige gevallen zullen er hogere frequentieharmonischen verschijnen. In radiale richting is de koppelfase. Het verschil bedraagt 180°. Een verkeerde hoekuitlijning zal een hoge axiale 1X, sommige 2X en 3X, 180° fase-uit fase vertonen aan beide uiteinden van de koppeling.
6. Probleem met pomplager
Pieken bij niet-synchrone frequenties (inclusief harmonischen) zijn symptomen van wentellagerslijtage. Een korte levensduur van de lagers in split-case-pompen is vaak het gevolg van een slechte lagerkeuze voor de toepassing, zoals overmatige belastingen, slechte smering of hoge temperaturen. Als het lagertype en de fabrikant bekend zijn, kan de specifieke faalfrequentie van de buitenring, binnenring, rollichamen en kooi worden bepaald. Deze faalfrequenties voor dit type lager zijn tegenwoordig te vinden in tabellen in de meeste voorspellende onderhoudssoftware (PdM).