Какво е честотата на преминаване на лопатките? Диагностика на лопатките на помпата • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е честотата на преминаване на лопатките? Диагностика на лопатките на помпата • Преносим балансьор, анализатор на вибрации "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е честотата на преминаване на лопатките? Диагностика на лопатките на помпата

Публикувано от admin на

Разбиране на честотата на преминаване на лопатките

Определение: Какво е честотата на преминаване на лопатките?

Честота на преминаване на лопатките (VPF, наричана още честота на лопатките на работното колело или просто честота на преминаване на лопатките) е честотата, с която лопатките (перките) на въртящо се работно колело на помпата преминават покрай неподвижна референтна точка, като например спираловиден канал (език), дифузионни лопатки или характеристики на корпуса. Тя се изчислява като броят на лопатките на работното колело, умножен по честотата на въртене на вала (VPF = Брой лопатки × Обороти на вала / 60). Това е еквивалентът на помпата честота на преминаване на лопатките във феновете.

VPF е доминиращият хидравличен вибрация източник в центробежните помпи, обикновено появяващ се в диапазона от 100-500 Hz за промишлени помпи. Мониторинг на амплитудата на VPF и нейната хармоници предоставя важна диагностична информация за състоянието на работното колело, хидравличната производителност и проблемите с хлабините.

Изчисление и типични стойности

Формула

  • VPF = Nv × N / 60
  • Където Nv = брой лопатки на работното колело
  • N = скорост на вала (обороти в минута)
  • Резултат в Hz

Примери

Малка помпа

  • 5 лопатки при 3500 об/мин
  • VPF = 5 × 3500 / 60 = 292 Hz

Голяма технологична помпа

  • 7 лопатки при 1750 об/мин
  • VPF = 7 × 1750 / 60 = 204 Hz

Високоскоростна помпа

  • 6 лопатки при 4200 об/мин
  • VPF = 6 × 4200 / 60 = 420 Hz

Типичен брой лопатки

  • Центробежни помпи: 3-12 лопатки (5-7 най-често срещани)
  • Малки помпи: По-малко лопатки (3-5)
  • Големи помпи: Още лопатки (7-12)
  • Помпи с висок напор: Повече лопатки за пренос на енергия

Физически механизъм

Пулсации на налягането

VPF възниква от колебания в хидравличното налягане:

  1. Всяка лопатка на работното колело пренася флуид с висока скорост
  2. Докато лопатката преминава през спираловидния водорез, се създава импулс на налягането
  3. Диференциалното налягане върху лопатката се променя бързо
  4. Създава силов импулс върху работното колело и корпуса
  5. При Nv лопатките се получават Nv импулси на оборот
  6. Честота на пулсациите = скорост на преминаване на лопатката = VPF

В точката на проектиране (BEP)

  • Ъгълът на потока съответства на ъгъла на лопатката
  • Плавен поток, минимална турбуленция
  • Амплитудата на VPF е умерена и стабилна
  • Оптимално разпределение на налягането

Извън проектната точка

  • Ъгълът на потока не съответства на ъгъла на лопатката
  • Повишена турбулентност и разделяне на потока
  • По-високи пулсации на налягането
  • Повишена амплитуда на VPF
  • Възможни допълнителни честотни компоненти

Диагностична интерпретация

Нормална амплитуда на VPF

  • Помпа в точка на най-висока ефективност (BEP)
  • Амплитудата на VPF е стабилна във времето
  • Обикновено 10-30% с амплитуда на вибрациите 1×
  • Чист спектър с минимални хармоници

Повишеният VPF показва

Работа извън BEP

  • Работа с нисък дебит (< 70% BEP) увеличава VPF
  • Високият поток (> 120% BEP) също повишава VPF
  • Оптимална работа при 80-110% от BEP

Проблеми с хлабината между работното колело и корпуса

  • Износените износващи се пръстени увеличават хлабината
  • Изместване на работното колело от износване на лагера
  • Амплитудата на VPF се увеличава с прекомерен клирънс
  • Влошаване на производителността (вътрешна рециркулация)

Повреда на работното колело

  • Счупените или напукани лопатки създават асиметрия
  • Амплитуда на VPF с странични ленти при ±1× скорост
  • Ерозия или натрупване на отлагания по лопатките
  • Повреда от чужди предмети

Хидравличен резонанс

  • VPF съответства на акустичния резонанс в тръбопроводи или корпуси
  • Драматично усилване на амплитудата
  • Може да причини структурни вибрации и шум
  • Може да изисква системни модификации

VPF хармоници

2×VPF и по-висока

Множеството хармоници показват проблеми:

  • 2×VPF присъства: Неравномерно разстояние между лопатките, ексцентричност на работното колело
  • Множество хармоници: Силна хидравлична турбуленция, повреда на лопатките
  • Прекомерни амплитуди: Потенциал за повреди, причинени от умора на материала

Субхармоници

  • Дробни VPF компоненти (VPF/2, VPF/3)
  • Показва нестабилност на потока
  • Въртящи се боксове или сепарационни клетки
  • Често срещано при много ниски дебити

Мониторинг и тенденции

Установяване на базовата линия

  • Записвайте VPF, когато помпата е нова или наскоро е ремонтирана
  • Документ в работна точка на проектиране
  • Установяване на нормално съотношение на амплитудата VPF/1×
  • Задаване на граници на алармата (обикновено 2-3× амплитуда на базовата стойност на VPF)

Тенденционни параметри

  • Амплитуда на VPF: Проследяване във времето, увеличаването показва развиващ се проблем
  • Съотношение VPF/1×: Трябва да остане относително постоянно
  • Хармонично съдържание: Поява или растеж на 2×VPF, 3×VPF
  • Развитие на страничната лента: Поява на ±1× странични ленти около VPF

Корелация на работното състояние

  • Проследяване на VPF спрямо дебита
  • Определете оптималната работна зона (минимален VPF)
  • Откриване кога работната точка се е изместила
  • Корелация с влошаване на производителността

Коригиращи действия

За повишен VPF

Оптимизация на работната точка

  • Регулирайте дебита, за да доближите помпата до най-добрата работна температура (BEP).
  • Освободете дросела или регулирайте съпротивлението на системата
  • Проверете дали условията за засмукване са адекватни

Механична корекция

  • Сменете износените износващи се пръстени (възстановете хлабините)
  • Сменете износеното или повредено работно колело
  • Коригиране на проблеми с лагерите, позволяващо изместване на работното колело
  • Проверете правилното положение на работното колело (аксиално и радиално)

Хидравлични подобрения

  • Подобряване на дизайна на входящите тръби (намаляване на предварителното завихряне и турбуленцията)
  • Монтирайте изправители на потока, ако е необходимо
  • Проверете адекватния марж на NPSH
  • Премахнете увличането на въздух

Връзка с други честоти

VPF срещу BPF

  • Термини, често използвани взаимозаменяемо за помпи срещу вентилатори
  • ВПФ: Предпочитан термин за помпи (лопатки в течност)
  • БПФ: Предпочитан термин за вентилатори (лопатки във въздуха)
  • Подходът за изчисление и диагностика е идентичен

VPF срещу скорост на бягане

  • VPF = Nv × (честота на работната скорост)
  • VPF винаги е с по-висока честота от 1×
  • За 7-лопатково работно колело, VPF = 7× честота на работната скорост

Честотата на преминаване на лопатките е основният компонент на хидравличните вибрации в центробежните помпи. Разбирането на изчисляването на честотата на вибрациите (VPF), разпознаването на нормални спрямо повишени амплитуди и съпоставянето на моделите на VPF с работните условия и състоянието на помпата позволява ефективна диагностика на помпата и насочва решенията за оптимизиране на работната точка, възстановяване на хлабината и подмяна на работното колело.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp