Obracający się wał (lub wirnik) generuje wibracje, które są przenoszone napodzielona sprawapompę, a następnie do otaczającego sprzętu, rurociągów i obiektów. Amplituda drgań zasadniczo zmienia się w zależności od prędkości obrotowej wirnika/wału. Przy prędkości krytycznej amplituda drgań staje się większa, a wał wibruje w rezonansie. Niewyważenie i niewspółosiowość są ważnymi przyczynami wibracji pompy. Istnieją jednak inne źródła i formy wibracji związane z pompami.

Wibracje, zwłaszcza spowodowane niewyważeniem i niewspółosiowością, są przedmiotem ciągłych obaw związanych z działaniem, wydajnością, niezawodnością i bezpieczeństwem wielu pomp. Kluczem jest systematyczne podejście do wibracji, wyważania, osiowania i monitorowania (monitoring wibracji). Większość badań ntpodzielona sprawaMonitorowanie wibracji, wyważenia, wyrównania i stanu wibracji pompy jest teoretyczne.

Szczególną uwagę należy zwrócić na praktyczne aspekty ubiegania się o pracę oraz uproszczone metody i zasady (dla operatorów, inżynierów instalacji i specjalistów). W tym artykule omówiono wibracje w pompach oraz zawiłości i subtelności problemów, które możesz napotkać.

Vibracje w Pwrzuć

Sprawa rozdzielona s. 13umpysą szeroko stosowane w nowoczesnych fabrykach i obiektach. Przez lata można było zaobserwować trend w kierunku szybszych i mocniejszych pomp o lepszej wydajności i niższym poziomie wibracji. Jednakże, aby osiągnąć te ambitne cele, konieczne jest lepsze specyfikowanie, obsługa i konserwacja pomp. Przekłada się to na lepsze projektowanie, modelowanie, symulację, analizę, produkcję i konserwację.

Nadmierne wibracje mogą być rozwijającym się problemem lub oznaką zbliżającej się awarii. Wibracje i związane z nimi wstrząsy/hałas są postrzegane jako źródło trudności operacyjnych, problemów z niezawodnością, awarii, dyskomfortu i problemów związanych z bezpieczeństwem.

Vibrowanie PSztuka

Podstawowe charakterystyki drgań wirnika omawiane są najczęściej w oparciu o wzory tradycyjne i uproszczone. W ten sposób drgania wirnika można teoretycznie podzielić na dwie części: drgania swobodne i drgania wymuszone.

Wibracje mają dwa główne składniki, dodatni i ujemny. W elemencie przednim wirnik obraca się po spirali wokół osi łożyska w kierunku obrotu wału. I odwrotnie, przy wibracjach ujemnych środek wirnika obraca się spiralnie wokół osi łożyska w kierunku przeciwnym do obrotu wału. Jeśli pompa jest dobrze zbudowana i obsługiwana, drgania swobodne zwykle szybko zanikają, co sprawia, że ​​drgania wymuszone stają się poważnym problemem.

Istnieją różne wyzwania i trudności związane z analizą drgań, monitorowaniem drgań i ich zrozumieniem. Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem częstotliwości drgań obliczenie/analiza korelacji między wibracjami a odczytami eksperymentalnymi/rzeczywistymi staje się coraz trudniejsze ze względu na złożone kształty drgań.

Rzeczywista pompa i rezonans

W przypadku wielu rodzajów pomp, na przykład tych o zmiennej prędkości, niepraktyczne jest projektowanie i wytwarzanie pompy z rozsądnym marginesem rezonansu pomiędzy wszystkimi możliwymi okresowymi zakłóceniami (wzbudzeniami) a wszystkimi możliwymi naturalnymi trybami wibracji.

Często nie da się uniknąć warunków rezonansowych, takich jak napędy silnikowe o zmiennej prędkości (VSD) lub turbiny parowe, turbiny gazowe i silniki o zmiennej prędkości. W praktyce agregat pompowy powinien być odpowiednio zwymiarowany, aby uwzględnić rezonans. Niektóre sytuacje rezonansowe w rzeczywistości nie są niebezpieczne ze względu na, na przykład, duże tłumienie występujące w modach.

W pozostałych przypadkach należy opracować odpowiednie metody łagodzenia. Jedną z metod łagodzenia jest zmniejszenie obciążeń wzbudzających działających na formy drgań. Na przykład siły wzbudzenia wynikające z niewyważenia i zmian ciężaru komponentów można zminimalizować poprzez odpowiednie wyważenie. Te siły wzbudzenia można zazwyczaj zmniejszyć o 70% do 80% w stosunku do pierwotnego/normalnego poziomu.

W przypadku rzeczywistego wzbudzenia w pompie (rzeczywisty rezonans) kierunek wzbudzenia powinien odpowiadać kształtowi trybu naturalnego, tak aby tryb naturalny mógł zostać wzbudzony przez to obciążenie (lub działanie) wzbudzenia. W większości przypadków, jeśli kierunek wzbudzenia nie odpowiada kształtowi drgań naturalnych, istnieje możliwość współistnienia z rezonansem. Na przykład wzbudzenia zginające na ogół nie mogą być wzbudzane przy naturalnej częstotliwości skręcania. W rzadkich przypadkach mogą występować sprzężone rezonanse poprzeczne skrętne. Należy odpowiednio ocenić prawdopodobieństwo wystąpienia takich wyjątkowych lub rzadkich okoliczności.

Najgorszym przypadkiem rezonansu jest zbieżność kształtów drgań naturalnych i wzbudzonych przy tej samej częstotliwości. W pewnych warunkach wystarczająca jest pewna zgodność, aby wzbudzenie wzbudziło kształt modu.

Co więcej, mogą wystąpić złożone sytuacje sprzężenia, w których określone wzbudzenie wzbudzi mało prawdopodobne mody poprzez sprzężone mechanizmy wibracyjne. Porównując tryby wzbudzenia i kształty drgań naturalnych, można uzyskać wrażenie, czy wzbudzenie o określonej częstotliwości lub porządku harmonicznym jest ryzykowne/niebezpieczne dla pompy. Praktyczne doświadczenie, dokładne testy i bieżące kontrole referencyjne to sposoby oceny ryzyka w teoretycznych przypadkach rezonansu.

Niewłaściwe ustawienie

Głównym źródłem jest nieprawidłowe ustawieniepodzielona sprawawibracje pompy. Ograniczona dokładność osiowania wałów i sprzęgieł jest często kluczowym wyzwaniem. Często występują niewielkie przesunięcia linii środkowej wirnika (przesunięcie promieniowe) i połączenia z przesunięciami kątowymi, na przykład z powodu nieprostopadłych kołnierzy współpracujących. Dlatego zawsze będą występować pewne wibracje spowodowane niewspółosiowością.

Gdy połówki sprzęgła są skręcone ze sobą na siłę, obrót wału wytwarza parę sił obrotowych w wyniku przesunięcia promieniowego i parę obrotowych momentów zginających w wyniku niewspółosiowości. W przypadku niewspółosiowości ta siła obrotowa wystąpi dwa razy na obrót wału/wirnika, a charakterystyczna prędkość wzbudzenia drgań jest dwukrotnie większa od prędkości wału.

W przypadku wielu pomp zakres prędkości roboczej i/lub jej harmoniczne zakłócają prędkość krytyczną (częstotliwość drgań własnych). Dlatego celem jest uniknięcie niebezpiecznych rezonansów, problemów i usterek. Związana z tym ocena ryzyka opiera się na odpowiednich symulacjach i doświadczeniu operacyjnym.