Ο περιστρεφόμενος άξονας (ή ρότορας) δημιουργεί κραδασμούς που μεταδίδονται στοχωρισμένη θήκηαντλία και στη συνέχεια στον περιβάλλοντα εξοπλισμό, σωληνώσεις και εγκαταστάσεις. Το πλάτος των κραδασμών γενικά ποικίλλει ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής ρότορα/άξονα. Στην κρίσιμη ταχύτητα, το πλάτος της δόνησης γίνεται μεγαλύτερο και ο άξονας δονείται σε συντονισμό. Η ανισορροπία και η κακή ευθυγράμμιση είναι σημαντικές αιτίες των κραδασμών της αντλίας. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες πηγές και μορφές δόνησης που σχετίζονται με τις αντλίες.

Οι κραδασμοί, ειδικά λόγω ανισορροπίας και κακής ευθυγράμμισης, αποτελούν σταθερό επίκεντρο του ενδιαφέροντος για τη λειτουργία, την απόδοση, την αξιοπιστία και την ασφάλεια πολλών αντλιών. Το κλειδί είναι μια συστηματική προσέγγιση των κραδασμών, της εξισορρόπησης, της ευθυγράμμισης και της παρακολούθησης (vibration monitoring). Οι περισσότερες έρευνες γιαχωρισμένη θήκηΗ παρακολούθηση της κατάστασης δόνησης, ισορροπίας, ευθυγράμμισης και δόνησης της αντλίας είναι θεωρητική.

Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στις πρακτικές πτυχές της αίτησης για εργασία, καθώς και στις απλοποιημένες μεθόδους και κανόνες (για χειριστές, μηχανικούς εργοστασίων και ειδικούς). Αυτό το άρθρο εξετάζει τους κραδασμούς στις αντλίες και τις περιπλοκές και λεπτές λεπτομέρειες των προβλημάτων που μπορεί να αντιμετωπίσετε.

Vκραδασμούς στο Pπαρακαλώ

Θήκη διάσπασης σελόπαχρησιμοποιούνται ευρέως σε σύγχρονα εργοστάσια και εγκαταστάσεις. Με τα χρόνια, υπήρξε μια τάση προς πιο γρήγορες, ισχυρότερες αντλίες με καλύτερη απόδοση και χαμηλότερα επίπεδα κραδασμών. Ωστόσο, για να επιτευχθούν αυτοί οι απαιτητικοί στόχοι, είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν καλύτερα, να λειτουργήσουν και να συντηρηθούν οι αντλίες. Αυτό μεταφράζεται σε καλύτερο σχεδιασμό, μοντελοποίηση, προσομοίωση, ανάλυση, κατασκευή και συντήρηση.

Η υπερβολική δόνηση μπορεί να είναι ένα αναπτυσσόμενο πρόβλημα ή ένα σημάδι επικείμενης αποτυχίας. Οι κραδασμοί και οι σχετικοί κραδασμοί/θόρυβος θεωρούνται πηγή λειτουργικών δυσκολιών, ζητημάτων αξιοπιστίας, βλαβών, δυσφορίας και ανησυχιών για την ασφάλεια.

Vελαστικοποίηση Pτέχνες

Τα βασικά χαρακτηριστικά της δόνησης του ρότορα συνήθως συζητούνται με βάση παραδοσιακούς και απλοποιημένους τύπους. Με αυτόν τον τρόπο, η δόνηση του ρότορα μπορεί θεωρητικά να χωριστεί σε δύο μέρη: την ελεύθερη δόνηση και την εξαναγκασμένη δόνηση.

Η δόνηση έχει δύο βασικά συστατικά, τη θετική και την αρνητική. Σε ένα μπροστινό εξάρτημα, ο ρότορας περιστρέφεται κατά μήκος μιας ελικοειδούς διαδρομής γύρω από τον άξονα του ρουλεμάν προς την κατεύθυνση της περιστροφής του άξονα. Αντίθετα, στην αρνητική δόνηση, το κέντρο του ρότορα σπειροειδώς περιστρέφεται γύρω από τον άξονα ρουλεμάν προς την αντίθετη κατεύθυνση από την περιστροφή του άξονα. Εάν η αντλία είναι κατασκευασμένη και λειτουργεί καλά, οι ελεύθερες δονήσεις συνήθως αποσυντίθενται γρήγορα, καθιστώντας τους εξαναγκασμένους κραδασμούς ένα σημαντικό πρόβλημα.

Υπάρχουν διαφορετικές προκλήσεις και δυσκολίες στην ανάλυση κραδασμών, στην παρακολούθηση κραδασμών και στην κατανόησή της. Γενικά, καθώς αυξάνεται η συχνότητα δόνησης, γίνεται όλο και πιο δύσκολος ο υπολογισμός/ανάλυση της συσχέτισης μεταξύ της δόνησης και των πειραματικών/πραγματικών ενδείξεων λόγω των σύνθετων σχημάτων λειτουργίας.

Πραγματική αντλία και συντονισμός

Για πολλά είδη αντλιών, όπως αυτές με δυνατότητα μεταβλητής ταχύτητας, δεν είναι πρακτικό να σχεδιάζεται και να κατασκευάζεται μια αντλία με λογικό περιθώριο συντονισμού μεταξύ όλων των πιθανών περιοδικών διαταραχών (διεγέρσεων) και όλων των πιθανών φυσικών τρόπων δόνησης..

Οι συνθήκες συντονισμού είναι συχνά αναπόφευκτες, όπως οι κινητήρες μεταβλητής ταχύτητας (VSD) ή οι ατμοστρόβιλοι μεταβλητής ταχύτητας, οι αεριοστρόβιλοι και οι κινητήρες. Στην πράξη, το σετ αντλίας θα πρέπει να διαστασιολογείται ανάλογα ώστε να λαμβάνεται υπόψη ο συντονισμός. Ορισμένες καταστάσεις συντονισμού δεν είναι πραγματικά επικίνδυνες λόγω, για παράδειγμα, της υψηλής απόσβεσης που εμπλέκεται στους τρόπους λειτουργίας.

Για άλλες περιπτώσεις, θα πρέπει να αναπτυχθούν κατάλληλες μέθοδοι μετριασμού. Μια μέθοδος μετριασμού είναι η μείωση των φορτίων διέγερσης που επηρεάζουν τους τρόπους δόνησης. Για παράδειγμα, οι δυνάμεις διέγερσης που οφείλονται στην ανισορροπία και στις διακυμάνσεις του βάρους των εξαρτημάτων μπορούν να ελαχιστοποιηθούν μέσω της σωστής ζυγοστάθμισης. Αυτές οι δυνάμεις διέγερσης μπορούν τυπικά να μειωθούν κατά 70% έως 80% από τα αρχικά/κανονικά επίπεδα.

Για μια πραγματική διέγερση σε μια αντλία (πραγματικός συντονισμός), η κατεύθυνση της διέγερσης θα πρέπει να ταιριάζει με το σχήμα του φυσικού τρόπου λειτουργίας, έτσι ώστε η φυσική λειτουργία να μπορεί να διεγείρεται από αυτό το φορτίο διέγερσης (ή δράση). Στις περισσότερες περιπτώσεις, εάν η κατεύθυνση διέγερσης δεν ταιριάζει με το σχήμα του φυσικού τρόπου, υπάρχει πιθανότητα συνύπαρξης με τον συντονισμό. Για παράδειγμα, οι διεγέρσεις κάμψης γενικά δεν μπορούν να διεγερθούν στη φυσική συχνότητα στρέψης. Σε σπάνιες περιπτώσεις, μπορεί να υπάρχουν συζευγμένοι στρεπτικοί εγκάρσιοι συντονισμοί. Η πιθανότητα τέτοιων εξαιρετικών ή σπάνιων περιστάσεων θα πρέπει να αξιολογείται κατάλληλα.

Η χειρότερη περίπτωση συντονισμού είναι η σύμπτωση των σχημάτων φυσικού και διεγερμένου τρόπου λειτουργίας στην ίδια συχνότητα. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, αρκεί κάποια συμμόρφωση ώστε η διέγερση να διεγείρει το σχήμα του τρόπου λειτουργίας.

Επιπλέον, μπορεί να υπάρχουν περίπλοκες καταστάσεις σύζευξης όπου μια συγκεκριμένη διέγερση θα διεγείρει απίθανους τρόπους μέσω συζευγμένων μηχανισμών δόνησης. Συγκρίνοντας τους τρόπους διέγερσης και τα φυσικά σχήματα λειτουργίας, μπορεί να σχηματιστεί μια εντύπωση εάν η διέγερση συγκεκριμένης συχνότητας ή αρμονικής τάξης είναι επικίνδυνη/επικίνδυνη για την αντλία. Η πρακτική εμπειρία, οι ακριβείς δοκιμές και οι έλεγχοι αναφοράς είναι τρόποι αξιολόγησης του κινδύνου σε περιπτώσεις θεωρητικής συντονισμού.

Μη ορθή ευθυγράμμιση

Η κακή ευθυγράμμιση είναι μια σημαντική πηγήχωρισμένη θήκηδόνηση αντλίας. Η περιορισμένη ακρίβεια ευθυγράμμισης των αξόνων και των συνδέσμων είναι συχνά μια βασική πρόκληση. Υπάρχουν συχνά μικρές μετατοπίσεις της κεντρικής γραμμής του ρότορα (ακτινική μετατόπιση) και συνδέσεις με γωνιακές μετατοπίσεις, για παράδειγμα λόγω μη κάθετων φλαντζών ζευγαρώματος. Έτσι θα υπάρχει πάντα κάποια δόνηση λόγω κακής ευθυγράμμισης.

Όταν τα μισά ζεύξης βιδώνονται βίαια μεταξύ τους, η περιστροφή του άξονα παράγει ένα ζεύγος περιστροφικών δυνάμεων λόγω της ακτινικής μετατόπισης και ένα ζεύγος περιστροφικών ροπών κάμψης λόγω κακής ευθυγράμμισης. Για κακή ευθυγράμμιση, αυτή η περιστροφική δύναμη θα εμφανίζεται δύο φορές ανά περιστροφή άξονα/ρότορα και η χαρακτηριστική ταχύτητα διέγερσης δόνησης είναι διπλάσια από την ταχύτητα του άξονα.

Για πολλές αντλίες, το εύρος στροφών λειτουργίας και/ή οι αρμονικές του παρεμβάλλονται στην κρίσιμη ταχύτητα (φυσική συχνότητα). Ως εκ τούτου, στόχος είναι να αποφευχθούν επικίνδυνοι συντονισμοί, προβλήματα και δυσλειτουργίες. Η αξιολόγηση του σχετικού κινδύνου βασίζεται σε κατάλληλες προσομοιώσεις και λειτουργική εμπειρία.