Während des Betriebs von geteilter Fall Bei Pumpen sind unzulässige Vibrationen nicht erwünscht, da Vibrationen nicht nur Ressourcen und Energie verschwenden, sondern auch unnötigen Lärm erzeugen und sogar die Pumpe beschädigen, was zu schweren Unfällen und Schäden führen kann. Häufige Vibrationen werden aus folgenden Gründen verursacht.

1. Kavitation

Kavitation erzeugt typischerweise zufällige hochfrequente Breitbandenergie, manchmal überlagert mit Oberwellen der Schaufeldurchlauffrequenz (Vielfache). Kavitation ist ein Symptom einer unzureichenden Netto-Positiv-Saughöhe (NPSH). Wenn die gepumpte Flüssigkeit aus irgendeinem Grund durch einige lokale Bereiche der Strömungsteile fließt, sinkt der absolute Druck der Flüssigkeit auf den Sättigungsdampfdruck (Verdampfungsdruck) der Flüssigkeit bei der Pumptemperatur, die Flüssigkeit verdampft hier und erzeugt Dampf, Blasen sind geformt; Gleichzeitig wird auch das in der Flüssigkeit gelöste Gas in Form von Blasen niedergeschlagen und bildet lokal eine Zweiphasenströmung. Wenn sich die Blase in den Hochdruckbereich bewegt, kondensiert die Hochdruckflüssigkeit um die Blase herum schnell, schrumpft und die Blase platzt. In dem Moment, in dem die Blase kondensiert, schrumpft und platzt, füllt die Flüssigkeit um die Blase mit hoher Geschwindigkeit den Hohlraum (der durch Kondensation und Platzen entsteht) und erzeugt eine starke Stoßwelle. Dieser Prozess der Blasenbildung und des Platzens von Blasen, wodurch die durchströmten Teile beschädigt werden, ist der Kavitationsprozess der Pumpe. Der Zusammenbruch von Dampfblasen kann sehr zerstörerisch sein und die Pumpe und das Laufrad beschädigen. Wenn in einer Split-Case-Pumpe Kavitation auftritt, hört es sich an, als würden „Murmeln“ oder „Kies“ durch die Pumpe strömen. Nur wenn der erforderliche NPSH der Pumpe (NPSHR) niedriger ist als der NPSH des Geräts (NPSHA), kann Kavitation vermieden werden.

2. Pulsieren des Pumpenflusses

Pumpenpulsation ist ein Zustand, der auftritt, wenn eine Pumpe in der Nähe ihrer Schließhöhe arbeitet. Die Schwingungen in der Zeitwellenform werden sinusförmig sein. Außerdem wird das Spektrum weiterhin von der 1-fachen Drehzahl und den Blattdurchlauffrequenzen dominiert. Allerdings sind diese Spitzen unregelmäßig und nehmen mit dem Auftreten von Strömungspulsationen zu und ab. Das Manometer am Auslassrohr der Pumpe schwankt auf und ab. Wenn dieSplit-Case-PumpeWenn der Auslass über ein Rückschlagventil verfügt, springen der Ventilarm und das Gegengewicht hin und her, was auf einen instabilen Durchfluss hinweist.

3. Die Pumpenwelle ist verbogen

Das Problem der gebogenen Welle verursacht starke axiale Vibrationen, wobei die axialen Phasenunterschiede bei demselben Rotor tendenziell 180° betragen. Befindet sich die Biegung nahe der Mitte der Welle, tritt die vorherrschende Vibration typischerweise bei 1X U/min auf; Befindet sich die Biegung jedoch in der Nähe der Kupplung, tritt die vorherrschende Vibration bei 2X U/min auf. Es kommt häufiger vor, dass sich die Pumpenwelle an oder in der Nähe der Kupplung verbiegt. Zur Bestätigung der Wellenauslenkung kann eine Messuhr verwendet werden.

4. Unausgeglichenes Pumpenlaufrad

Pumpenlaufräder mit geteiltem Gehäuse sollten beim ursprünglichen Pumpenhersteller präzise ausgewuchtet werden. Dies ist besonders wichtig, da die durch die Unwucht verursachten Kräfte die Lebensdauer der Pumpenlager stark beeinträchtigen können (die Lagerlebensdauer ist umgekehrt proportional zur dritten Potenz der aufgebrachten dynamischen Last). Pumpen können mit zentral aufgehängten oder freitragenden Laufrädern ausgestattet sein. Wenn das Laufrad zentral aufgehängt ist, übersteigt das Kraftungleichgewicht normalerweise das Paarungleichgewicht. Dabei treten die höchsten Schwingungen meist in radialer (horizontaler und vertikaler) Richtung auf. Die höchste Amplitude liegt bei der Betriebsgeschwindigkeit der Pumpe (1X U/min). Im Falle eines Kraftungleichgewichts sind die horizontalen lateralen und medialen Phasen ungefähr gleich (+/- 30°) wie die vertikalen Phasen. Darüber hinaus unterscheiden sich die horizontalen und vertikalen Phasen jedes Pumpenlagers typischerweise um etwa 90° (+/- 30°). Aufgrund seiner Konstruktion hat ein mittig aufgehängtes Laufrad ausgeglichene Axialkräfte auf die Innen- und Außenlager. Erhöhte Axialvibrationen sind ein deutlicher Hinweis darauf, dass das Pumpenlaufrad durch Fremdkörper blockiert ist, was dazu führt, dass die Axialvibrationen bei Betriebsgeschwindigkeiten generell zunehmen. Wenn die Pumpe über ein freitragendes Laufrad verfügt, führt dies normalerweise zu einer zu hohen axialen und radialen 1-fachen Drehzahl. Axiale Messwerte neigen dazu, phasengleich und stabil zu sein, während freitragende Rotoren mit radialen Phasenmesswerten, die möglicherweise instabil sind, sowohl Kraft- als auch Kopplungsungleichgewichte aufweisen, die jeweils korrigiert werden müssen. Daher müssen Justiergewichte meist auf 2 Ebenen platziert werden, um Kräften entgegenzuwirken und Unwuchten auszugleichen. In diesem Fall ist es normalerweise erforderlich, den Pumpenrotor zu entfernen und auf einer Auswuchtmaschine zu platzieren, um ihn mit ausreichender Genauigkeit auszuwuchten, da zwei Ebenen am Benutzerstandort normalerweise nicht zugänglich sind.

5. Fehlausrichtung der Pumpenwelle

Eine Wellenfehlausrichtung ist ein Zustand bei einer Direktantriebspumpe, bei dem die Mittellinien zweier verbundener Wellen nicht übereinstimmen. Eine parallele Fehlausrichtung liegt vor, wenn die Mittellinien der Wellen parallel, aber zueinander versetzt sind. Das Schwingungsspektrum ist normalerweise 1X, 2X, 3X... hoch und in schweren Fällen treten Oberwellen mit höherer Frequenz auf. In radialer Richtung beträgt die Kopplungsphasendifferenz 180°. Eine Winkelfehlausrichtung führt an beiden Enden der Kupplung zu einer hohen axialen 1X-, teilweise 2X- und 3X-Phasenverschiebung um 180°.

6. Problem mit dem Pumpenlager

Spitzen bei nicht synchronen Frequenzen (einschließlich Harmonischer) sind Symptome von Wälzlagerverschleiß. Eine kurze Lagerlebensdauer bei Split-Case-Pumpen ist häufig auf eine schlechte Lagerauswahl für die Anwendung zurückzuführen, beispielsweise auf übermäßige Belastungen, schlechte Schmierung oder hohe Temperaturen. Sind Lagertyp und Hersteller bekannt, lässt sich die spezifische Ausfallhäufigkeit von Außenring, Innenring, Wälzkörpern und Käfig ermitteln. Diese Ausfallhäufigkeiten für diesen Lagertyp sind heute in den Tabellen der meisten Predictive-Maintenance-Software (PdM) zu finden.