Pogosti vzroki za vibracije črpalke z razdeljenim ohišjem
Med delovanjem razdeljen primer črpalke, nesprejemljivi tresljaji niso zaželeni, saj tresljaji ne le tratijo vire in energijo, ampak povzročajo tudi nepotreben hrup in celo poškodujejo črpalko, kar lahko povzroči resne nesreče in škodo. Pogoste vibracije povzročajo naslednji razlogi.
1. Kavitacija
Kavitacija običajno proizvaja naključno visokofrekvenčno širokopasovno energijo, ki je včasih prekrita s frekvenčnimi harmoniki (večkratniki) prehoda rezila. Kavitacija je simptom nezadostne neto pozitivne sesalne višine (NPSH). Ko črpana tekočina iz nekega razloga teče skozi nekatera lokalna področja pretočnih delov, se absolutni tlak tekočine zmanjša na nasičen parni tlak (tlak uparjanja) tekočine pri temperaturi črpanja, tekočina tukaj upari, pri čemer nastane para, mehurčki se oblikujejo; hkrati se bo plin, raztopljen v tekočini, prav tako izločil v obliki mehurčkov, ki tvorijo dvofazni tok na lokalnem območju. Ko se mehurček premakne v območje visokega tlaka, se visokotlačna tekočina okoli mehurčka hitro kondenzira, skrči in mehurček poči. V trenutku, ko se mehurček kondenzira, skrči in poči, bo tekočina okoli mehurčka z veliko hitrostjo napolnila votlino (ki nastane zaradi kondenzacije in poka) in ustvarila močan udarni val. Ta proces ustvarjanja mehurčkov in pokanja mehurčkov, ki poškodujejo dele, ki prehajajo, je kavitacijski proces črpalke. Zrušitev parnih mehurčkov je lahko zelo uničujoča in lahko poškoduje črpalko in rotor. Ko pride do kavitacije v črpalki z ločenim ohišjem, se sliši, kot da "frnikole" ali "gramoz" prehajajo skozi črpalko. Le ko je zahtevani NPSH črpalke (NPSHR) nižji od NPSH naprave (NPSHA), se lahko izognemo kavitaciji.
2. Pulsiranje pretoka črpalke
Pulsiranje črpalke je stanje, ki se pojavi, ko črpalka deluje blizu svoje zapiralne glave. Vibracije v časovni valovni obliki bodo sinusne. Prav tako bodo v spektru še vedno prevladovale 1X vrtljaji na minuto in frekvence prehoda rezila. Vendar pa bodo ti vrhovi neenakomerni, povečevali se bodo in zmanjševali, ko bo prišlo do pulziranja pretoka. Manometer na izhodni cevi črpalke bo nihal gor in dol. Če ječrpalka v deljenem ohišjuima izhod nihajni protipovratni ventil, bosta ročica ventila in protiutež odbijala naprej in nazaj, kar kaže na nestabilen pretok.
3. Gred črpalke je upognjena
Težava z upognjeno gredjo povzroča močne aksialne vibracije, pri čemer se aksialne fazne razlike na istem rotorju nagibajo k 180°. Če je krivina blizu središča gredi, se prevladujoče vibracije običajno pojavijo pri 1X RPM; če pa je krivina blizu sklopke, se prevladujoče vibracije pojavijo pri 2X RPM. Pogostejše je, da se gred črpalke upogne na ali blizu sklopke. Za potrditev upogiba gredi lahko uporabite številčnico.
4. Neuravnotežen rotor črpalke
Tekači črpalke z ločenim ohišjem morajo biti natančno uravnoteženi pri originalnem proizvajalcu črpalke. To je še posebej pomembno, ker lahko sile, ki jih povzroči neuravnoteženost, močno vplivajo na življenjsko dobo ležajev črpalke (življenjska doba ležaja je obratno sorazmerna s kubom uporabljene dinamične obremenitve). Črpalke imajo lahko sredinsko obešene ali konzolne tekače. Če je rotor sredinsko obešen, neravnovesje sil običajno presega neravnovesje para. V tem primeru so največje vibracije običajno v radialni (vodoravni in navpični) smeri. Največja amplituda bo pri delovni hitrosti črpalke (1X RPM). V primeru neravnovesja sil bosta horizontalna lateralna in medialna faza približno enaki (+/- 30°) kot vertikalni fazi. Poleg tega se vodoravna in navpična faza vsakega ležaja črpalke običajno razlikujeta za približno 90° (+/- 30°). Sredinsko obešeno rotorje ima po svoji zasnovi uravnotežene aksialne sile na notranjih in zunanjih ležajih. Povečane aksialne vibracije so močan znak, da je rotor črpalke blokiran s tujki, zaradi česar se aksialne vibracije na splošno povečajo pri delovnih hitrostih. Če ima črpalka konzolno rotorje, to običajno povzroči previsok aksialni in radialni 1X RPM. Aksialni odčitki so običajno v fazi in stabilni, medtem ko imajo konzolni rotorji z radialnimi faznimi odčitki, ki so lahko nestabilni, neravnovesja sile in parov, od katerih bo morda treba vsako popraviti. Zato je treba prilagoditvene uteži običajno namestiti na 2 ravnini, da preprečijo sile in povežejo neravnovesja. V tem primeru je običajno treba odstraniti rotor črpalke in ga postaviti na balansirni stroj, da se uravnoteži do zadostne natančnosti, saj 2 ravnini običajno nista dostopni na mestu uporabnika.
5. Neusklajenost gredi črpalke
Neusklajenost gredi je stanje pri črpalki z direktnim pogonom, kjer središčni črti dveh povezanih gredi ne sovpadata. Vzporedna neusklajenost je primer, ko sta središčni črti gredi vzporedni, vendar med seboj zamaknjeni. Vibracijski spekter bo običajno pokazal 1X, 2X, 3X ... visoko, v hudih primerih pa se bodo pojavili višji frekvenčni harmoniki. V radialni smeri je faza sklopitve Razlika je 180°. Kotna neusklajenost bo pokazala visoko aksialno 1X, nekaj 2X in 3X, 180° fazno odstopanje na obeh koncih sklopke.
6. Težava z ležajem črpalke
Konice pri nesinhronih frekvencah (vključno s harmoniki) so simptomi obrabe kotalnih ležajev. Kratka življenjska doba ležajev pri črpalkah z deljenim ohišjem je pogosto posledica slabe izbire ležajev za uporabo, kot so prekomerne obremenitve, slabo mazanje ali visoke temperature. Če sta tip in proizvajalec ležaja znana, je mogoče določiti specifično pogostost okvare zunanjega obroča, notranjega obroča, kotalnih elementov in kletke. Te pogostosti okvar za to vrsto ležaja lahko najdete v tabelah v večini programske opreme za prediktivno vzdrževanje (PdM) danes.