מהי תדירות מעבר הלהבים? אבחון להבי משאבה • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" לאיזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים מהי תדירות מעבר הלהבים? אבחון להבי משאבה • מאזן נייד, מנתח רעידות "Balanset" לאיזון דינמי של מכונות ריסוק, מאווררים, מקדחים, מקדחים על קומביינים, פירים, צנטריפוגות, טורבינות ורבים אחרים של רוטורים

מהי תדירות מעבר הלהבים? אבחון להבי המשאבה

פורסם על ידי admin ב-

הבנת תדירות מעבר הכנף

הגדרה: מהי תדירות מעבר של שבבים?

תדירות מעבר של שבבים (VPF, המכונה גם תדירות להבי האימפלר או פשוט מעבר להבים) היא התדירות שבה להבי האימפלר (VPF) של משאבה מסתובבת עוברים ליד נקודת ייחוס נייחת כגון פתח הלהבים (Volute cuttingwater) (לשון), להבי מפזר או מאפייני מעטפת. התדירות מחושבת כמספר להבי האימפלר כפול תדירות הסיבוב של הציר (VPF = מספר להבים × סל"ד / 60). זהו המקבילה למשאבה של תדירות מעבר הלהב במעריצים.

VPF הוא ההידראולי הדומיננטי רֶטֶט מקור במשאבות צנטריפוגליות, המופיע בדרך כלל בטווח של 100-500 הרץ עבור משאבות תעשייתיות. ניטור אמפליטודת VPF והשפעתה תוֹרַת הַרמוֹנִיָה מספק מידע אבחוני קריטי אודות מצב האימפלר, ביצועים הידראוליים ובעיות מרווח.

חישוב וערכים אופייניים

נוּסחָה

  • VPF = Nv × N / 60
  • כאשר Nv = מספר כנפי האימפלר
  • N = מהירות ציר (סל"ד)
  • תוצאה בהרץ

דוגמאות

משאבה קטנה

  • 5 כנפי חימום במהירות 3500 סל"ד
  • VPF = 5 × 3500 / 60 = 292 הרץ

משאבת תהליך גדולה

  • 7 כנפי חימום במהירות 1750 סל"ד
  • VPF = 7 × 1750 / 60 = 204 הרץ

משאבה במהירות גבוהה

  • 6 כנפי חימום במהירות 4200 סל"ד
  • VPF = 6 × 4200 / 60 = 420 הרץ

ספירות שבבים אופייניות

  • משאבות צנטריפוגליות: 3-12 כנפי להב (5-7 הנפוצים ביותר)
  • משאבות קטנות: פחות כנפי להב (3-5)
  • משאבות גדולות: עוד כנפי חילוף (7-12)
  • משאבות בעלות עומס גבוה: יותר כנפי העברת אנרגיה

מנגנון פיזי

פעימות לחץ

VPF נובע משינויים בלחץ הידראולי:

  1. כל כנף אימפלר נושאת נוזל במהירות גבוהה
  2. כאשר שבשבת עוברת על פני פתח מים סגלגל, נוצר פולס לחץ
  3. הפרש הלחצים על פני הלהב משתנה במהירות
  4. יוצר דופק כוח על האימפלר ועל המארז
  5. עם כנפי Nv, מתרחשים פולסים של Nv לכל סיבוב
  6. תדר פעימה = קצב מעבר של הלהב = VPF

בנקודת עיצוב (BEP)

  • זווית הזרימה תואמת לזווית הלהב
  • זרימה חלקה, טורבולנציה מינימלית
  • משרעת VPF בינונית ויציבה
  • פיזור לחץ אופטימלי

נקודת עיצוב לא תקינה

  • זווית הזרימה אינה תואמת לזווית הלהב
  • מערבולות מוגברת והפרדת זרימה
  • פעימות בלחץ גבוה יותר
  • משרעת VPF מוגברת
  • רכיבי תדר נוספים אפשריים

פרשנות אבחונית

משרעת VPF רגילה

  • משאבה בנקודת יעילות מיטבית (BEP)
  • אמפליטודת VPF יציבה לאורך זמן
  • בדרך כלל 10-30% של משרעת רטט של × 1
  • ספקטרום נקי עם הרמוניות מינימליות

VPF מוגבר מציין

הפעלה ללא BEP

  • פעולה בזרימה נמוכה (< 70% BEP) מגביר VPF
  • זרימה גבוהה (> 120% BEP) גם מעלה את VPF
  • פעולה אופטימלית ב-80-110% של BEP

בעיות מרווח בין האימפלר למארז

  • טבעות שחיקה שחוקות מגדילות את המרווח
  • הזזת אימפלר כתוצאה משחיקה של מיסבים
  • משרעת VPF עולה עם מרווח יתר
  • ירידה בביצועים (מחזור פנימי)

נזק לאימפלר

  • כנפי חילוף שבורים או סדוקים יוצרים אסימטריה
  • משרעת VPF עם פסים צדדיים במהירות של ±1×
  • שחיקה או הצטברות על גבי כנפי עץ
  • נזק לעצמים זרים

תהודה הידראולית

  • VPF תואם תהודה אקוסטית בצנרת או במעטפת
  • הגברה דרמטית של אמפליטודה
  • עלול לגרום לרעידות מבניות ורעש
  • ייתכן שיידרשו שינויים במערכת

הרמוניות VPF

2×VPF ומעלה

הרמוניות מרובות מצביעות על בעיות:

  • 2×VPF נוכח: מרווח לא אחיד בין הלהבים, אקסצנטריות של האימפלר
  • הרמוניות מרובות: מערבולת הידראולית קשה, נזק לשבבי חילוף
  • אמפליטודות מוגזמות: פוטנציאל לכשלים בעייפות

תת-הרמוניות

  • רכיבי VPF חלקיים (VPF/2, VPF/3)
  • מצביע על אי יציבות זרימה
  • תאי דוכן מסתובבים או תאי הפרדה
  • נפוץ בקצבי זרימה נמוכים מאוד

ניטור ומגמות

קביעת בסיס

  • תיעוד VPF כאשר משאבה חדשה או משופצת טרייה
  • מסמך בנקודת הפעלה עיצובית
  • קבע יחס VPF/1× אמפליטודה תקין
  • הגדרת גבולות אזעקה (בדרך כלל 2-3× משרעת VPF בסיסית)

פרמטרים מגמתיים

  • משרעת VPF: מעקב לאורך זמן, עלייה מצביעה על בעיה מתפתחת
  • יחס VPF/1×: אמור להישאר קבוע יחסית
  • תוכן הרמוני: מראה או צמיחה של 2×VPF, 3×VPF
  • פיתוח פס צד: הופעת פסי צד של ±1× סביב VPF

מתאם תנאי הפעלה

  • מעקב אחר VPF לעומת קצב זרימה
  • זיהוי אזור פעולה אופטימלי (VPF מינימלי)
  • זיהוי מתי נקודת ההפעלה השתנתה
  • מתאם עם ירידה בביצועים

פעולות מתקנות

עבור VPF מוגבר

אופטימיזציה של נקודת הפעלה

  • כוונן את הזרימה כדי לקרב את המשאבה ל-BEP
  • פריקת מצערת או כוונון התנגדות המערכת
  • ודא שתנאי היניקה מתאימים

תיקון מכני

  • החלפת טבעות שחיקה שחוקות (שחזור מרווחים)
  • החלף אימפלר שחוק או פגום
  • תיקון בעיות מיסבים המאפשרות הזזת אימפלר
  • ודא את מיקום האימפלר הנכון (צירי ורדיאלי)

שיפורים הידראוליים

  • שיפור תכנון צנרת הכניסה (הפחתת טרום-מערבולת וטורבולנציה)
  • התקינו מיישרי זרימה במידת הצורך
  • ודא שולי NPSH נאותים
  • ביטול כניסת אוויר

קשר לתדרים אחרים

VPF לעומת BPF

  • מונחים המשמשים לעתים קרובות לסירוגין עבור משאבות לעומת מאווררים
  • VPF: מונח מועדף למשאבות (כנפיים בנוזל)
  • BPF: מונח מועדף למאווררים (להבים באוויר)
  • גישת החישוב והאבחון זהות

VPF לעומת מהירות ריצה

  • VPF = Nv × (תדירות מהירות ריצה)
  • VPF תמיד בתדירות גבוהה יותר מ-1×
  • עבור אימפלר בעל 7 כנפי גלגלים, VPF = 7× תדר מהירות ריצה

תדר מעבר הכנף הוא רכיב הרטט ההידראולי הבסיסי במשאבות צנטריפוגליות. הבנת חישוב VPF, זיהוי אמפליטודות רגילות לעומת אמפליטודות גבוהות, וקורלציה של דפוסי VPF עם תנאי הפעלה ומצב המשאבה מאפשרים אבחון יעיל של המשאבה ומנחה החלטות לגבי אופטימיזציה של נקודת הפעלה, שחזור מרווח והחלפת אימפלר.

← חזרה לאינדקס הראשי

קטגוריות:
וואטסאפ