回転するシャフト（ローター）から振動が発生し、振動が振動に伝わります。分割ケースポンプから周囲の設備、配管、設備まで。振動の振幅は通常、ローター/シャフトの回転速度によって変化します。臨界速度では振動振幅が大きくなり、シャフトが共振振動します。アンバランスとミスアライメントはポンプ振動の重要な原因です。ただし、ポンプに関連する振動の発生源や形式は他にもあります。

特に不均衡や位置ずれによる振動は、多くのポンプの動作、性能、信頼性、安全性にとって常に懸念の焦点となっています。鍵となるのは、振動、バランス、調整、モニタリング（振動モニタリング）に対する体系的なアプローチです。ほとんどの研究は、分割ケースポンプの振動、バランス、アライメント、および振動状態の監視は理論上です。

求人応募の実際的な側面、および（オペレーター、プラントエンジニア、および専門家向けの）簡略化された方法とルールに特に注意を払う必要があります。この記事では、ポンプの振動と、遭遇する可能性のある問題の複雑さと微妙な点について説明します。

Vの振動 PUMP

分割ケース pおっと現代の工場や施設で広く使用されています。長年にわたり、より優れた性能とより低い振動レベルを備えた、より高速で強力なポンプが求められる傾向がありました。ただし、これらの困難な目標を達成するには、ポンプをより適切に指定、操作、保守する必要があります。これは、より優れた設計、モデリング、シミュレーション、分析、製造、メンテナンスにつながります。

過度の振動は、問題が進行中であるか、差し迫った故障の兆候である可能性があります。振動とそれに伴う衝撃/騒音は、操作上の困難、信頼性の問題、故障、不快感、安全上の懸念の原因となると考えられています。

V刺激的な Pアーツ

ローター振動の基本特性は、通常、伝統的かつ簡略化された公式に基づいて議論されます。このように、ローターの振動は理論上、自由振動と強制振動の2つに分けられます。

振動には、正と負の 2 つの主な成分があります。前方コンポーネントでは、ローターはベアリング軸の周りをシャフトの回転方向に螺旋状の経路に沿って回転します。逆に、負の振動では、ローターの中心がベアリング軸の周りをシャフトの回転とは逆方向に螺旋状に回転します。ポンプが適切に構築され、適切に操作されていれば、通常、自由振動はすぐに減衰するため、強制振動が大きな問題となります。

振動解析、振動モニタリング、およびその理解にはさまざまな課題と困難があります。一般に、振動周波数が増加すると、複雑なモード形状により、振動と実験/実際の測定値との相関関係を計算/分析することがますます困難になります。

実際のポンプと共振

可変速度機能を備えたポンプなど、多くの種類のポンプでは、考えられるすべての周期的摂動 (励起) と考えられるすべての固有振動モードの間の共振に適度なマージンを持たせてポンプを設計および製造することは非現実的です。.

可変速モータ ドライブ (VSD) や可変速蒸気タービン、ガス タービン、エンジンなどの共振条件は、多くの場合避けられません。実際には、共振を考慮してポンプ セットの寸法を決定する必要があります。一部の共振状況は、たとえば、モードに含まれる高い減衰により、実際には危険ではありません。

他の場合については、適切な緩和方法を開発する必要があります。緩和の 70 つの方法は、振動モードに作用する励振負荷を軽減することです。たとえば、アンバランスやコンポーネントの重量変動による加振力は、適切なバランスをとることで最小限に抑えることができます。これらの加振力は通常、元の/通常のレベルから 80% ～ XNUMX% 削減できます。

ポンプにおける実際の励起 (実際の共振) の場合、固有モードがこの励起負荷 (または作用) によって励起されるように、励起の方向は固有モードの形状と一致する必要があります。多くの場合、励振方向が固有モード形状と一致していない場合、共振が共存する可能性があります。たとえば、曲げ励起は通常、ねじりの固有振動数では励起できません。まれに、結合した横方向ねじり共振が存在する場合があります。このような例外的またはまれな状況が発生する可能性は、適切に評価される必要があります。

共振の最悪のケースは、同じ周波数での自然モードと励起モードの形状が一致することです。特定の条件下では、励起がモード形状を励起するには、ある程度のコンプライアンスがあれば十分です。

さらに、特定の励起が結合された振動メカニズムを通じてありそうもないモードを励起する、複雑な結合状況が存在する可能性があります。励起モードと固有モードの形状を比較することにより、特定の周波数または高調波次数の励起がポンプにとって危険であるかどうかを判断できます。実際の経験、正確なテスト、参照チェックの実行は、理論上の共鳴ケースにおけるリスクを評価する方法です。

ミスアライメント

ミスアライメントは主な原因です分割ケースポンプの振動。シャフトとカップリングの位置合わせ精度が限られていることが、多くの場合、重要な課題となります。多くの場合、ロータの中心線に小さなオフセット (半径方向のオフセット) が発生したり、嵌合フランジが垂直でないために角度がずれた接続が発生したりします。そのため、アライメントのずれによる振動が常に発生します。

カップリングの半分が強制的にボルト締めされると、シャフトの回転により、半径方向のオフセットによる一対の回転力と、位置ずれによる一対の回転曲げモーメントが発生します。ミスアライメントの場合、この回転力はシャフト/ローターの 1 回転ごとに 2 回発生し、特性振動励振速度はシャフト速度の 2 倍になります。

多くのポンプでは、動作速度範囲および/またはその高調波が臨界速度 (固有振動数) に干渉します。したがって、目標は、危険な共振、問題、誤動作を回避することです。関連するリスク評価は、適切なシミュレーションと運用経験に基づいています。