Vrtljiva gred (ali rotor) ustvarja vibracije, ki se prenašajo narazdeljen primerčrpalko in nato na okoliško opremo, cevi in ​​objekte. Amplituda vibracij se običajno spreminja s hitrostjo vrtenja rotorja/gredi. Pri kritični hitrosti postane amplituda vibracij večja in gred vibrira v resonanci. Neuravnoteženost in neporavnanost sta pomembna vzroka za vibracije črpalke. Vendar obstajajo drugi viri in oblike vibracij, ki so povezane s črpalkami.

Vibracije, zlasti zaradi neuravnoteženosti in neusklajenosti, so bile nenehno v središču skrbi za delovanje, zmogljivost, zanesljivost in varnost številnih črpalk. Ključen je sistematičen pristop k vibriranju, uravnoteženju, poravnavi in ​​spremljanju (monitoring vibracij). Večina raziskav orazdeljen primervibracije črpalke, ravnotežje, poravnava in nadzor stanja vibracij so teoretični.

Posebno pozornost je treba nameniti praktičnim vidikom prijave na delovno mesto ter poenostavljenim metodam in pravilom (za operaterje, inženirje in specialiste). Ta članek razpravlja o vibracijah v črpalkah ter o zapletenosti in tankostih težav, na katere lahko naletite.

Vvibracije v Pvaba

Razdeljen primer strupsse pogosto uporabljajo v sodobnih tovarnah in obratih. Z leti se je pojavil trend k hitrejšim, močnejšim črpalkam z boljšim delovanjem in nižjimi ravnmi vibracij. Vendar pa je za doseganje teh zahtevnih ciljev potrebno bolje določiti, upravljati in vzdrževati črpalke. To pomeni boljše načrtovanje, modeliranje, simulacijo, analizo, proizvodnjo in vzdrževanje.

Prekomerne vibracije so lahko razvojna težava ali znak bližajoče se okvare. Vibracije in z njimi povezani udarci/hrup se obravnavajo kot vir težav pri delovanju, težav z zanesljivostjo, okvar, nelagodja in skrbi glede varnosti.

Vibrat Pumetnosti

Osnovne značilnosti vibracij rotorja se običajno obravnavajo na podlagi tradicionalnih in poenostavljenih formul. Na ta način lahko tresenje rotorja teoretično razdelimo na dva dela: prosto nihanje in prisilno nihanje.

Vibracija ima dve glavni komponenti, pozitivno in negativno. V sprednji komponenti se rotor vrti vzdolž spiralne poti okoli osi ležaja v smeri vrtenja gredi. Nasprotno pa se pri negativnih vibracijah središče rotorja spiralno vrti okoli osi ležaja v nasprotni smeri vrtenja gredi. Če je črpalka dobro izdelana in deluje, proste vibracije običajno hitro popustijo, zaradi česar so prisilne vibracije velik problem.

Pri analizi vibracij, spremljanju vibracij in njihovem razumevanju obstajajo različni izzivi in ​​težave. Na splošno, ko frekvenca vibracij narašča, postaja vse težje izračunati/analizirati korelacijo med vibracijami in eksperimentalnimi/dejanskimi odčitki zaradi kompleksnih oblik načina.

Dejanska črpalka in resonanca

Za mnoge vrste črpalk, kot so tiste s spremenljivo hitrostjo, je nepraktično načrtovati in izdelovati črpalko z razumno rezervo v resonanci med vsemi možnimi periodičnimi motnjami (vzbujanjem) in vsemi možnimi naravnimi načini vibracij..

Resonančni pogoji so pogosto neizogibni, kot so motorni pogoni s spremenljivo hitrostjo (VSD) ali parne turbine s spremenljivo hitrostjo, plinske turbine in motorji. V praksi je treba črpalni agregat dimenzionirati glede na resonanco. Nekatere resonančne situacije dejansko niso nevarne zaradi, na primer, velikega dušenja, ki je vključeno v načine.

Za druge primere je treba razviti ustrezne metode ublažitve. Eden od načinov ublažitve je z zmanjšanjem vzbujevalnih obremenitev, ki delujejo na načine vibracij. Na primer, sile vzbujanja zaradi neuravnoteženosti in variacije teže komponent je mogoče zmanjšati s pravilnim uravnoteženjem. Te sile vzbujanja se običajno lahko zmanjšajo za 70 % do 80 % glede na prvotne/normalne ravni.

Za resnično vzbujanje v črpalki (resnična resonanca) se mora smer vzbujanja ujemati z obliko naravnega načina, tako da se lahko naravni način vzbuja s to obremenitvijo (ali delovanjem) vzbujanja. V večini primerov, če se smer vzbujanja ne ujema z naravno obliko moda, obstaja možnost soobstoja z resonanco. Na primer, upogibnih vzbujanja na splošno ni mogoče vzbuditi pri naravni frekvenci torzije. V redkih primerih lahko pride do sklopljene torzijske prečne resonance. Verjetnost takih izjemnih ali redkih okoliščin je treba ustrezno oceniti.

Najslabši primer za resonanco je sovpadanje naravne in vzbujene oblike moda pri isti frekvenci. Pod določenimi pogoji zadostuje določena skladnost, da vzbujanje vzbudi obliko moda.

Poleg tega lahko obstajajo zapletene situacije sklopitve, kjer bo določeno vzbujanje vzbujalo malo verjetne načine prek sklopljenih vibracijskih mehanizmov. S primerjavo načinov vzbujanja in naravnih oblik načinov je mogoče ustvariti vtis, ali je vzbujanje določene frekvence ali harmonskega reda tvegano/nevarno za črpalko. Praktične izkušnje, natančno testiranje in izvajanje referenčnih preverjanj so načini za ocenjevanje tveganja v primerih teoretične resonance.

Nepravilnosti

Neusklajenost je glavni virrazdeljen primervibracije črpalke. Omejena natančnost poravnave gredi in sklopk je pogosto ključni izziv. Pogosto obstajajo majhni odmiki središčnice rotorja (radialni odmik) in povezave s kotnimi odmiki, na primer zaradi nepravokotnih nasprotnih prirobnic. Tako bo vedno nekaj vibracij zaradi neusklajenosti.

Ko sta polovici sklopke na silo pritrjeni skupaj, vrtenje gredi povzroči par rotacijskih sil zaradi radialnega odmika in par rotacijskih upogibnih momentov zaradi neusklajenosti. Pri neusklajenosti se bo ta rotacijska sila pojavila dvakrat na vrtljaj gredi/rotorja, značilna hitrost vzbujanja vibracij pa je dvakrat večja od hitrosti gredi.

Pri mnogih črpalkah območje delovne hitrosti in/ali njegovi harmoniki motijo ​​kritično hitrost (naravna frekvenca). Zato je cilj preprečiti nevarne resonance, težave in okvare. Povezana ocena tveganja temelji na ustreznih simulacijah in izkušnjah pri obratovanju.