A járókerék hibáinak megértése
Definíció: Mik a járókerék-hibák?
Járókerék hibák a szivattyú járókerekeinek és ventilátorkerekeinek sérülése, kopása vagy romlása, beleértve a lapáteróziót is, korrózió, repedések, anyaglerakódások, törött lapátok és agykárosodás. Ezek a hibák befolyásolják mind a mechanikai egyensúlyt (létrehozva kiegyensúlyozatlanság és rezgés) és hidraulikai/aerodinamikai teljesítmény (csökkentve a hatásfokot, az áramlást és a nyomást). A járókerék hibái jellegzetes rezgési jeleket hoznak létre, beleértve a kiegyensúlyozatlanságból eredő fokozott 1× rezgést és a megnövekedett lapát áthaladási frekvencia amplitúdó hidraulikus zavarokból.
A járókerekek zord körülmények között működnek – nagy sebesség, korrozív vagy abrazív folyadékok, szélsőséges hőmérsékletek –, így különféle károsodási módoknak vannak kitéve. A járókerék hibáinak és diagnosztikai jellemzőiknek a megértése elengedhetetlen a szivattyú és a ventilátor megbízhatóságának fenntartásához.
Gyakori járókerék-hibák
1. Erózió és kopás
Csiszoló erózió
- Ok: Szilárd részecskék folyadékban, amelyek koptatják a lapátfelületeket
- Minta: Az elülső él és a nagy sebességű területek kopnak a legtöbbet
- Hatás: Anyagi veszteség, ami egyensúlyhiányt és hatékonyságcsökkenést okoz
- Arány: Arányos a részecskekoncentrációval, keménységgel, sebességgel
- Gyakori: zagyszivattyúk, bányászati alkalmazások, szennyvíz
Kavitációs erózió
- Mechanizmus: A gőzbuborék összeomlása intenzív lokalizált nyomást hoz létre
- Megjelenés: Szivacsszerű, gödrös felület, anyag eltávolítva
- Helyszínek: Alacsony nyomású területek (lapát szívóoldal, hegyek)
- Megkülönböztető: Kavitáció zaj kíséri az eróziót
- Megelőzés: Megfelelő NPSH, megfelelő szivattyúválasztás
2. Korrózió
- Vegyi támadás: A járókerék anyagát roncsoló korrozív folyadékok
- Galvanikus korrózió: Különböző fémek elektrolittal érintkezve
- Gödrösödés: Lokalizált korrózió, amely üregeket és feszültségnövekedést okoz
- Általános ritkítás: Egyenletes anyagveszteség a felületeken
- Erózióval kombinálva: Az erózió-korrózió szinergia felgyorsítja a károsodást
3. Anyagfelhalmozódás
- Pikkelyképződés: Kemény vízből vagy vegyszerekből származó ásványi lerakódások
- Biológiai szennyeződés: Algák, baktériumok, kagylók a hűtővízrendszerekben
- Feldolgozandó anyag: Megszilárdult termék vagy polimerek, amelyek felületekhez tapadnak
- Hatás: Kiegyensúlyozatlanságot okoz, csökkenti az áramlási áteresztőképességet, megváltoztatja a hidraulikát
- Tünet: Progresszív növekedés 1× rezgésben
4. Lapátkárosodás
Repedések
- Fáradási repedések: Ciklikus feszültségből, jellemzően a lapát-burkolat csatlakozásoknál
- Feszültségkorrózió: Kombinált stressz és korrozív környezet
- Hő okozta repedések: Hőmérséklet-ciklusból vagy hősokkból
- Érzékelés: VPF oldalsávok, változó rezgési minta
Törött lapátok
- Teljes kudarc: A lapát vagy annak egy része letörik
- Súlyos egyensúlyhiány: A nagy tömegveszteség nagy 1× rezgést hoz létre
- Hidraulikus aszimmetria: Rendellenes VPF minta
- Azonnali intézkedés: Leállítás és csere szükséges
- Másodlagos kár: A törött darabok károsíthatják a burkolatot és a tömítéseket
5. Agy- és rögzítési hibák
- Laza a tengelyen: Kopott kulcslyuk, nem megfelelő szoros illeszkedés
- Feltört Hub: Feszültségi repedések a járókerék agyszerkezetében
- Kulcshorony sérülése: Kopott vagy kilyukadt kulcslyuk, amely mozgást tesz lehetővé
- Állítócsavar lazasága: A járókerék axiálisan vagy forgó irányban elmozdulhat
6. Geometriai hibák
- Körön kívüli: Gyártás vagy sérülés, ami excentricitást okoz
- Csavarás: Termikus vagy mechanikai torzulás
- Egyenlőtlen lapáttávolság: Gyártási változat
- Hatás: Mindegyik kiegyensúlyozatlanságot és hidraulikus pulzációt okoz
Rezgési jelek
1× Kiegyensúlyozatlansági komponens
- Erózió: Aszimmetrikus anyagveszteség → fokozatos 1× növekedés
- Felépítés: Aszimmetrikus lerakódások → fokozatos 1× növekedés
- Törött lapát: Hirtelen nagy, 1×-es növekedés
- Javítás: Gyakran reagál a terepkiegyenlítés
Vane áthaladási gyakorisága
- Sérült lapátok: Emelkedett VPF oldalsávok ±1×-nél
- Hiányzó lapát: Rendellenes VPF minta, lehetséges szubharmonikusok
- Elszámolási problémák: Megnövekedett VPF amplitúdó
- Működési pont: A VPF az áramlási sebességgel változik
Lazasági minta
- A laza járókerék többszörös felharmonikusok (1×, 2×, 3×)
- Szabálytalan, nem ismételhető rezgés
- Instabil fázis mérések
- Megakadályozza a hatékony kiegyensúlyozást, amíg meg nem húzzák
Észlelési módszerek
Rezgéselemzés
- Összességében trendelő szint
- 1× amplitúdó az kiegyensúlyozatlanság követéséhez
- VPF amplitúdó hidraulikus/lapátos állapot esetén
- Szélessávú elemzés kavitációhoz
- Csapágyhiba-frekvencia monitorozása
Teljesítménytesztelés
- Áramlási sebesség: Az alapértékhez képesti csökkenés kopást jelez
- Kiürítési nyomás: A csökkent nyomás károsodást jelez
- Energiafogyasztás: A változások hatékonyságcsökkenést jeleznek
- Szivattyúgörbe teszt: Hasonlítsa össze a tervezett/alapszintű teljesítménnyel
Vizuális ellenőrzés
- Boroszkópos vizsgálat a burkolat nyílásain keresztül
- Teljes körű ellenőrzés a felújítás során
- Fénykép dokumentáció és trendek céljából
- Mérje meg a lapát vastagságát, ellenőrizze a repedéseket
- Az erózió/korrózió súlyosságának felmérése
Megelőzés és mérséklés
Anyagválasztás
- Erózióálló anyagok abrazív igénybevételhez (kemény ötvözetek, kerámiák)
- Korrózióálló ötvözetek vegyipari alkalmazásokhoz (316 SS, Hastelloy, titán)
- Védőbevonatok (epoxi, gumibevonat, kerámia)
- Az anyagot az alkalmazás súlyosságához kell igazítani
Üzemeltetési gyakorlatok
- A legjobb hatásfok közelében működik (minimalizálja a hidraulikus feszültségeket)
- Megfelelő NPSH-val kerülje a kavitációt
- A szilárd anyagok koncentrációját lehetőség szerint minimalizálni
- Szabályozófolyadék-kémia (pH, korrozív anyagok)
Karbantartás
- A járókerék időszakos ellenőrzése leállások esetén
- Tisztítsd meg a lerakódásokat, mielőtt azok egyensúlyhiányt okoznának
- Újraegyensúlyozás tisztítás vagy javítás után
- Cserélje ki a kopott járókerekeket, mielőtt a teljesítmény elfogadhatatlanná válna.
- Dokumentumkopási arányok az élettartam előrejelzéséhez
A járókerék hibái jelentős megbízhatósági problémát jelentenek a szivattyúkban és ventilátorokban. A kiegyensúlyozatlanságot okozó mechanikai sérülések és a lapáthaladási frekvencia-jellemzőket eredményező hidraulikus/aerodinamikai hatások kombinációja átfogó diagnosztikát tesz lehetővé a rezgéselemzés révén. A járókerék-specifikus meghibásodási módok megértése és a megfelelő felügyeleti és megelőző intézkedések végrehajtása optimalizálja a berendezések megbízhatóságát az igényes szivattyúzási és légmozgató alkalmazásokban.