Odstředivá čerpadlajsou životně důležité při přepravě průmyslových kapalin a mírné vibrace jsou normální podle ANSI/HI 9.6.4. Nadměrné vibrace však způsobují silné opotřebení a zvýšené náklady. Vzhledem k tomu, že vibrace jsou pouze příznakem, obvykle pocházejí ze tří překrývajících se kategorií: vady návrhu/výběru, vnitřní chyby a vnější interference systému. Tento článek analyzuje tyto hlavní příčiny pro účely kontroly a údržby zařízení.
Tyto závady mají nízkou četnost výskytu na místě, ale jsou hlavní příčinou problémů se zařízením, které vyžadují prioritní vyšetření, zejména v důsledku nesprávného návrhu, výroby, výběru materiálu a výběru modelu.
Kritická rychlost se týká teoretické rychlosti otáčení odpovídající vlastní rezonanci zařízení. Horizontální odstředivá čerpadla jsou před dodáním optimálně navržena s kritickými otáčkami vyššími, než jsou jmenovité otáčky, aby se zabránilo rezonanci. Vertikální turbínová čerpadla a další vertikální zařízení jsou však během provozu náchylná k rezonanci, pokud kritické otáčky nejsou kontrolovány ve fázi návrhu. Kromě toho chybějící podpěry potrubí a neuspořádané provozní podmínky vícečerpadlových jednotek změní vlastní frekvenci systému a způsobí vibrace, které lze vyřešit úpravou provozní rychlosti nebo rekonstrukcí konstrukce zařízení.
V souladu s normou ISO 1940/1 se vyžaduje, aby oběžná kola odstředivých čerpadel dosáhla stupně přesnosti dynamického vyvážení 6.3. Nestandardní tovární kalibrace, řezání po údržbě, dlouhodobé vytváření kotelního kamene a koroze a adheze cizích látek poškodí stav vyvážení. Periodická odstředivá síla vznikající při vysokorychlostním provozu způsobuje pravidelné vibrace, které vyžadují demontáž a profesionální kalibraci dynamické váhy. V několika případech může nevyvážená výroba rotoru motoru také způsobit vibrace, které lze zkontrolovat v souladu s elektrickými standardy NEMA.
Nesoulad mezi materiály tělesa čerpadla a oběžného kola a dopravovaným médiem způsobí erozi a korozi, poškodí přesnost součástí a způsobí vibrace. Mezitím nevhodný výběr zařízení a nedostatečná čistá pozitivní sací hlava (NPSH) povede k vážné kavitaci. Okamžité zhroucení bublin ve vysokotlaké zóně vytváří silnou nárazovou sílu, která způsobuje silné celkové vibrace čerpadla. Nepřetržitá kavitace také opotřebovává oběžné kolo a zhoršuje poruchy.
Přestože tolerance jednotlivých součástí odpovídá průmyslovým specifikacím, akumulace tolerance po montáži více dílů pravděpodobně způsobí vibrace. Kromě toho běžné problémy, jako je měkká patka, nevyvážená spojka a uvolněné kotevní šrouby po nové instalaci nebo údržbě, povedou k nerovnoměrnému namáhání zařízení a neustálým vibracím.
Vnitřní poruchy jsou nejčastější vibrační podněty na místě způsobené abnormalitami součástí čerpadla a motoru se stabilními a opakovatelnými poruchovými charakteristikami, které slouží jako těžiště každodenní údržby.
Sestavení offsetové spojky, provozní přemístění a nestandardní údržba čerpadel a motorů způsobí nesouosost hřídele, generování radiální rázové síly během provozu a spouštění vibrací. Kalibrace musí přísně dodržovat konstrukční normy výrobce čerpadla. Kromě toho ohýbání hřídele čerpadla způsobené přetížením zařízení, vysokoteplotní deformací a vnějšími nárazy vede k excentricitě rotoru a výrazně zesiluje amplitudu vibrací.
Ložiska jsou nosné součásti rotorového systému. Nedostatečný, zhoršený nebo nevhodně přizpůsobený mazací olej a znečištění nečistotami zvýší provozní tření a způsobí vysokofrekvenční vibrace. Mezitím dlouhodobý provoz ložisek vede k únavovému opotřebení, odlupování oběžné dráhy a nadměrné vůli. Pokud se ložiska nevymění včas, budou se neustále zhoršovat vibrace a dokonce způsobit zablokování ložisek a vypnutí zařízení.
Zpětné otáčení čerpadla způsobené nesprávným zapojením motoru naruší hydraulické podmínky a spustí vibrace. Částečné nebo úplné zablokování oběžného kola vede k neplynulému přenosu média a abnormálnímu zatížení, doprovázenému vibracemi a kolísáním proudu. Deformace hřídele čerpadla způsobuje nerovnoměrné namáhání ložisek a sedel ventilů a vytváří dlouhodobé skryté nebezpečí vibrací.
Údaje o provozu a údržbě v terénu ukazují, že většina vibrací odstředivého čerpadla pochází z externích systémových problémů, které jsou velmi skryté a snadno chybně posouzeny jako přirozené poruchy zařízení.
Tahové a vytlačovací napětí generované nuceným dokováním potrubí působí na rozhraní čerpadla a způsobuje deformaci čerpadla a posunutí hřídele. Chybějící podpěry potrubí, uvolněné závěsy a nepřiměřené uspořádání vedou k otřesům potrubí a vibrace přenášené na čerpadlo způsobují celkové vibrace jednotky. Mezitím zvýšená vlastní hmotnost potrubí naplněných vodou snadno vytváří dodatečné napětí a vyvolává nepřetržité vibrace.
Uvolněné kotevní šrouby, popraskaný podkladní beton, nerovnoměrné vyrovnání základů a nestandardní injektáž způsobují defekty měkké patky, což má za následek nerovnoměrné namáhání podpěry a provozní otřesy čerpadla. Vibrace navíc tvoří začarovaný kruh, který neustále zhoršuje poškození základů, k němuž často dochází u nově instalovaných zařízení nebo zařízení po údržbě.
Celý čerpací a potrubní systém má vlastní frekvenci. K rezonanci dochází, když se frekvence provozních vibrací čerpadla překrývá s vlastní frekvencí systému, zesiluje mírné vibrace a způsobuje poškození součástí únavou a vážné celkové vibrace. Tomuto problému lze předejít optimalizací struktury potrubí a úpravou uspořádání systému.
v souhrnuodstředivé čerpadloVibrace jsou způsobeny superpozicí návrhu a výběru, vnitřních komponent a vnějších systémových faktorů, mezi které patří namáhání potrubí a nestandardní instalace základů běžnými podněty na místě. Mírné vibrace jsou normálním jevem, ale nadměrné vibrace ohrožují životnost zařízení a bezpečnost výroby.
Efektivní regulace vibrací a stabilní a efektivní provoz čerpadla lze realizovat prostřednictvím standardizovaného výběru a instalace, pravidelné údržby, optimalizovaného uspořádání potrubí a zamezení rezonance.
Teffiko se zaměřuje na výzkum a vývoj, výrobu a systémový provoz a údržbu čerpacích zařízení. Díky zkušenostem s vyspělou technologií kapalin poskytuje spolehlivé produkty čerpadel a přizpůsobená řešení pro různé průmyslové scénáře. Chcete-li se dozvědět více technických parametrů, dovedností v oblasti provozu a údržby nebo exkluzivních řešení, navštivte prosím oficiální web:www.teffiko.com.
