कंपन विश्लेषण में ब्लेड पास आवृत्ति (बीपीएफ)

परिभाषा: ब्लेड पास आवृत्ति क्या है?

ब्लेड पास आवृत्ति (BPF) पंखों, पंपों, ब्लोअर और कंप्रेसर जैसी वायुगतिकीय और जलगतिकीय मशीनों के कंपन संकेत में पाया जाने वाला एक प्रमुख आवृत्ति घटक है। यह उस दर को दर्शाता है जिस पर किसी प्ररित करनेवाला के घूर्णन ब्लेड या पंख किसी स्थिर बिंदु, जैसे कि कटऑफ वेन, डिफ्यूज़र या सेंसर स्थान, से गुजरते हैं। यह अंतःक्रिया प्रत्येक ब्लेड मार्ग के लिए एक विशिष्ट दाब स्पंदन उत्पन्न करती है, जिसके परिणामस्वरूप एक पूर्वानुमेय आवृत्ति पर कंपन संकेत उत्पन्न होता है।

ब्लेड पास आवृत्ति की गणना कैसे करें

बीपीएफ की गणना सरल है और यह मशीन की घूर्णन गति तथा उसके प्ररितक या रोटर पर ब्लेडों की संख्या पर निर्भर करता है।

सूत्र है:

बीपीएफ = ब्लेडों की संख्या × घूर्णन गति

उदाहरण के लिए, 1,800 RPM पर घूमने वाले 7 ब्लेड वाले पंखे का BPF होगा:

बीपीएफ = 7 ब्लेड × 1,800 आरपीएम = 12,600 सीपीएम (चक्र प्रति मिनट)

इसे हर्ट्ज़ (Hz) में बदलने के लिए, बस 60 से भाग दें:

बीपीएफ = 12,600 सीपीएम / 60 = 210 हर्ट्ज

मशीन डायग्नोस्टिक्स में बीपीएफ क्यों महत्वपूर्ण है?

ब्लेड पास आवृत्ति पर कंपन किसी भी मशीन की एक सामान्य और अपेक्षित विशेषता है जो ब्लेड से हवा या तरल पदार्थ चलाती है। हालाँकि, इस आवृत्ति पर कंपन का *आयाम* मशीन की यांत्रिक और वायुगतिकीय स्थिति का एक महत्वपूर्ण संकेतक है। बीपीएफ आयाम में उल्लेखनीय वृद्धि, या इसके हार्मोनिक्स का प्रकट होना, अक्सर विकासशील समस्याओं की ओर इशारा करता है।

उच्च बीपीएफ आयाम द्वारा इंगित सामान्य समस्याएं

1xBPF या इसके गुणकों (2xBPF, 3xBPF, आदि) पर बढ़ा हुआ कंपन विभिन्न समस्याओं का लक्षण हो सकता है:

• वायुगतिकीय या हाइड्रोलिक मुद्दे: मशीन के इनलेट या आउटलेट पर असमान या अशांत प्रवाह इसका मुख्य कारण है। यह रुकावटों, अनुचित डक्टिंग, या मशीन को उसके सर्वोत्तम दक्षता बिंदु (बीईपी) से दूर संचालित करने के कारण हो सकता है।
• रोटर या प्ररितक असंतुलन: जबकि असंतुलन मुख्य रूप से 1x घूर्णी गति पर दिखाई देता है, असमान द्रव्यमान वितरण भी असमान ब्लेड लोडिंग और बढ़े हुए BPF का कारण बन सकता है।
• ब्लेड क्षति या घिसाव: एक फटा हुआ, मुड़ा हुआ, छिला हुआ या घिसा हुआ ब्लेड एकसमान दबाव स्पंदन को बाधित करेगा, जिससे बीपीएफ कंपन में उल्लेखनीय वृद्धि होगी।
• अनुचित मंजूरी: रोटर की अपने आवास के भीतर विलक्षण स्थिति, या ब्लेड की नोक और आवरण के बीच गलत निकासी, ब्लेड के सबसे तंग बिंदु से गुजरते समय बड़े दबाव स्पंदन का कारण बन सकती है।
• संरचनात्मक अनुनाद: यदि बीपीएफ या इसका कोई हार्मोनिक्स मशीन की संरचना, पाइपिंग या नींव की प्राकृतिक आवृत्ति को उत्तेजित करता है, तो कंपन अत्यधिक प्रवर्धित हो जाएगा।

ब्लेड पास आवृत्ति के हार्मोनिक्स (2xBPF, 3xBPF)

बीपीएफ के प्रबल हार्मोनिक्स की उपस्थिति अक्सर किसी गंभीर समस्या या द्रव प्रवाह में अधिक स्पष्ट, तीक्ष्ण स्पंदन का संकेत देती है। उदाहरण के लिए, एक गंभीर रूप से मुड़ा हुआ ब्लेड या प्ररित करनेवाला के पास एक महत्वपूर्ण अवरोध एक तीक्ष्ण, कम साइनसोइडल दाब स्पंदन उत्पन्न कर सकता है, जो एफएफटी स्पेक्ट्रम में अनेक हार्मोनिक्स के रूप में प्रकट होगा।

विश्लेषण तकनीकें

बीपीएफ से संबंधित समस्याओं के निदान में शामिल हैं:

1. बीपीएफ की गणना: सबसे पहले, ज्ञात ब्लेड संख्या और गति के आधार पर सैद्धांतिक बीपीएफ निर्धारित करें।
2. स्पेक्ट्रम विश्लेषण: 1xBPF पर चोटियों और उसके हार्मोनिक्स की पहचान करने के लिए FFT स्पेक्ट्रम की जांच करें।
3. ट्रेंडिंग: वर्तमान बीपीएफ आयाम की तुलना ऐतिहासिक आंकड़ों से करें। अचानक या क्रमिक वृद्धि गिरावट का स्पष्ट संकेत है।
4. चरण विश्लेषण: दोहरे चैनल विश्लेषक का उपयोग करके, चरण रीडिंग से यह निर्धारित करने में मदद मिल सकती है कि समस्या रोटर की गति से संबंधित है या संरचनात्मक मुद्दे से।

ब्लेड पास आवृत्ति की निगरानी करके, रखरखाव दल अपने महत्वपूर्ण घूर्णन उपकरणों की स्थिति के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्राप्त कर सकते हैं तथा संभावित विफलताओं को घटित होने से पहले ही पहचान सकते हैं।

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