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Pumpenkavitationsfrequenzschätzer
Berechnung der Schaufelpassierfrequenz (BPF), der Wellenfrequenz, des erwarteten Kavitationsfrequenzbereichs und der NPSH-Reserve mit Risikostufenindikator für Kreiselpumpen.
Ergebnisse
BPF-Harmonischen
| Harmonisch | Frequenz (Hz) | CPM | Hinweis |
|---|
Kavitationssignatur: Breitbandiges Hochfrequenzrauschen (typischerweise 1–100 kHz) in Kombination mit erhöhten BPF-Oberschwingungen. Ultraschall- oder Hochfrequenz-Beschleunigungsmessungen eignen sich zur Früherkennung.
Schaufelpassfrequenz (BPF)
Die Schaufelpassierfrequenz (auch Schaufeldurchgangsfrequenz oder BPF genannt) ist die Frequenz, mit der die Laufradschaufeln einen festen Punkt (wie zum Beispiel die Spiralgehäusezunge) passieren:
- Z — Anzahl der Laufradschaufeln (Schaufeln)
- n — Pumpenwellendrehzahl (U/min)
Kavitationsfrequenzcharakteristik
Die Kavitation in Kreiselpumpen erzeugt aufgrund der Implosion von Dampfblasen ein charakteristisches breitbandiges Hochfrequenzgeräusch:
Neben Breitbandrauschen verursacht Kavitation typischerweise eine Erhöhung der BPF-Amplitude und ihrer Harmonischen (2×BPF, 3×BPF).
NPSH-Marge
Die NPSH-Reserve (Net Positive Suction Head) gibt den Sicherheitsfaktor gegen Kavitation an:
| NPSH-Verhältnis (NPSHa/NPSHr) | Risikostufe | Empfehlung |
|---|---|---|
| > 2.0 | Niedrig | Ausreichender Sicherheitsabstand – keine Kavitation zu erwarten |
| 1,3 – 2,0 | Mäßig | Für den allgemeinen Betrieb akzeptabel, überwachen |
| 1,0 – 1,3 | Hoch | Unzureichender Sicherheitsabstand – Kavitation wahrscheinlich |
| < 1,0 | Kritisch | NPSHa unterhalb von NPSHr — Kavitation sicher |
Gegeben: Z = 6, n = 2950 U/min, NPSHa = 8 m, NPSHr = 3 m
Wellenfrequenz = 2950 / 60 = 49,17 Hz
BPF = 6 × 2950 / 60 = 295,0 Hz
NPSH-Marge = 8 − 3 = 5,0 m
NPSH-Verhältnis = 8 / 3 = 2.67 — Geringes Risiko
⚠️ Hinweis: Kavitationsgeräusche sind breitbandig und liegen hauptsächlich im Ultraschallbereich (>20 kHz). Standard-Vibrationssensoren (Beschleunigungsmesser bis 10–15 kHz) erfassen sie möglicherweise nicht. Verwenden Sie Hochfrequenz-Beschleunigungsmesser, Ultraschallsensoren oder Schallemissionswandler für eine zuverlässige Kavitationserkennung.
Professionelle Schwingungsanalysegeräte für die Pumpendiagnostik. Erkennen von Kavitation, Unwucht und Lagerschäden vor Ort. Im Einsatz in über 50 Ländern.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
