A lapáthaladási gyakoriság megértése

Eszközök

Hordozható kiegyensúlyozó és rezgéselemző Balanset-1A

$2,358.31

Alkatrészek

Vibrációs érzékelő

$107.47

Alkatrészek

Optikai érzékelő (lézeres fordulatszámmérő)

$148.07

Eszközök

Balanset-4

$8,123.32

Alkatrészek

Mágneses állvány mérete 60 kgf

$54.93

Alkatrészek

Fényvisszaverő szalag

$11.94

Eszközök

Dinamikus kiegyensúlyozó "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definíció: Mi a lapátkerekek áthaladási frekvenciája?

Lapát áthaladási frekvencia A (VPF, más néven járókerék-lapátfrekvencia vagy egyszerűen lapátátmenet) az a frekvencia, amellyel a forgó szivattyújárókerék lapátjai elhaladnak egy álló referenciapont, például a spirál alakú vízelvezető nyílás, a diffúzor lapátjai vagy a ház jellemzői mellett. Kiszámítása a járókerék lapátjainak számának és a tengely forgási frekvenciájának szorzata (VPF = lapátok száma × RPM / 60). Ez a szivattyúnak a következővel egyenértékű: penge áthaladási frekvenciája rajongókban.

A VPF a domináns hidraulikus rezgés centrifugális szivattyúknál a jelforrás, amely jellemzően 100-500 Hz tartományban jelenik meg ipari szivattyúknál. A VPF amplitúdójának és annak monitorozása felharmonikusok kritikus diagnosztikai információkat nyújt a járókerék állapotáról, a hidraulikus teljesítményről és a hézagproblémákról.

Számítás és tipikus értékek

Képlet

• VPF = Nv × N / 60
• Ahol Nv = járókerék lapátjainak száma
• N = tengelyfordulatszám (RPM)
• Eredmény Hz-ben

Példák

Kis szivattyú

• 5 lapát 3500 fordulat/perc sebességgel
• VPF = 5 × 3500 / 60 = 292 Hz

Nagyméretű technológiai szivattyú

• 7 lapát 1750 fordulat/perc sebességgel
• VPF = 7 × 1750 / 60 = 204 Hz

Nagy sebességű szivattyú

• 6 lapát 4200 fordulat/perc sebességgel
• VPF = 6 × 4200 / 60 = 420 Hz

Tipikus lapátszám

• Centrifugális szivattyúk: 3-12 lapát (5-7 leggyakoribb)
• Kis szivattyúk: Kevesebb lapát (3-5)
• Nagy szivattyúk: Több lapát (7-12)
• Nagynyomású szivattyúk: Több lapát az energiaátadáshoz

Fizikai mechanizmus

Nyomáspulzációk

A VPF a hidraulikus nyomásváltozásokból ered:

1. Minden járókerék lapátja nagy sebességgel szállítja a folyadékot
2. Ahogy a lapát áthalad a spirál alakú vízfolyáson, nyomásimpulzus keletkezik
3. A lapáton belüli nyomáskülönbség gyorsan változik
4. Erőimpulzust hoz létre a járókeréken és a házon
5. Nv lapátokkal fordulatonként Nv impulzus keletkezik
6. Pulzációs frekvencia = lapát áteresztési sebesség = VPF

Tervezési ponton (BEP)

• Az áramlási szög megegyezik a lapátszöggel
• Sima áramlás, minimális turbulencia
• VPF amplitúdó mérsékelt és stabil
• Optimális nyomáseloszlás

Tervezési ponton kívül

• Az áramlási szög nem egyezik a lapátszöggel
• Fokozott turbulencia és áramlási szétválás
• Nagyobb nyomáspulzációk
• Megemelkedett VPF amplitúdó
• Lehetséges további frekvenciakomponensek

Diagnosztikai értelmezés

Normál VPF amplitúdó

• Szivattyú a legjobb hatásfok pontján (BEP)
• A VPF amplitúdója idővel stabil
• Tipikusan 10-30%, 1× rezgési amplitúdóval
• Tiszta spektrum minimális felharmonikusokkal

Emelkedett VPF jelzi

BEP-en kívüli működés

• Alacsony áramlású működés (< 70% BEP) növeli a VPF-et
• A nagy áramlás (> 120% BEP) szintén növeli a VPF-et
• Optimális működés BEP 80-110% feszültségnél

Járókerék és a ház közötti hézagproblémák

• A kopott kopógyűrűk növelik a hézagot
• Járókerék eltolódása a csapágykopás miatt
• A VPF amplitúdója a túlzott hézaggal növekszik
• Teljesítménycsökkenés (belső recirkuláció)

Járókerék sérülése

• A törött vagy repedt lamellák aszimmetriát okoznak
• VPF amplitúdó oldalsávok ±1× sebességgel
• Erózió vagy lerakódás a lapátokon
• Idegen tárgy okozta sérülés

Hidraulikus rezonancia

• A VPF illeszkedik a csővezetékben vagy a burkolatban lévő akusztikus rezonanciához
• Drámai amplitúdóerősítés
• Szerkezeti rezgést és zajt okozhat
• Rendszermódosításokat igényelhet

VPF harmonikusok

2×VPF és magasabb

Többszörös felharmonikusok problémákat jeleznek:

• 2×VPF jelen: Nem egyenletes lapáttávolság, járókerék excentricitása
• Többszörös felharmonikusok: Súlyos hidraulikus turbulencia, lapátkárosodás
• Túlzott amplitúdók: Fáradásos meghibásodások lehetősége

Szubharmonikusok

• Frakcionális VPF komponensek (VPF/2, VPF/3)
• Az áramlási instabilitások jelzése
• Forgó istálló vagy elválasztó cellák
• Gyakori nagyon alacsony áramlási sebességeknél

Monitorozás és trendek

Alapvonal létrehozása

• Jegyezze fel a VPF értéket, ha a szivattyú új vagy frissen felújított
• Dokumentáció a tervezési munkaponton
• Normál VPF/1× amplitúdó arány meghatározása
• Riasztási határértékek beállítása (jellemzően 2-3× alap VPF amplitúdó)

Trendparaméterek

• VPF amplitúdó: Az időbeli követés növekedése a probléma kialakulását jelzi.
• VPF/1× arány: Viszonylag állandónak kell maradnia
• Harmonikus tartalom: 2×VPF, 3×VPF megjelenése vagy növekedése
• Oldalsáv fejlesztése: ±1× oldalsávok megjelenése a VPF körül

Üzemeltetési feltételek korrelációja

• VPF és áramlási sebesség nyomon követése
• Optimális működési zóna azonosítása (minimális VPF)
• Érzékelje, ha a munkapont eltolódott
• Összefüggésben áll a teljesítményromlással

Javító intézkedések

Emelkedett VPF esetén

Üzemi pont optimalizálás

• Állítsa be az áramlást, hogy a szivattyú közelebb legyen a BEP-hez
• Fojtószelep-kioldás vagy rendszerellenállás-állítás
• Ellenőrizze a szívási feltételek megfelelőségét

Mechanikus korrekció

• Cserélje ki a kopott kopógyűrűket (helyreállítsa a hézagokat)
• Cserélje ki a kopott vagy sérült járókereket
• A járókerék elmozdulását okozó csapágyproblémák kijavítása
• Ellenőrizze a járókerék megfelelő helyzetét (axiális és radiális)

Hidraulikus fejlesztések

• A bemeneti csővezetékek kialakításának javítása (az előörvénylés és a turbulencia csökkentése)
• Szükség esetén áramláskiegyenesítőket kell beszerelni
• Megfelelő NPSH-marzs ellenőrzése
• Szüntesse meg a levegőbe kerülést

Kapcsolat más frekvenciákkal

VPF vs. BPF

• A kifejezéseket gyakran felcserélhetően használják a szivattyúkra és a ventilátorokra
• VPF: Előnyben részesített kifejezés szivattyúkra (folyadékban lévő lapátok)
• BPF: Előnyben részesített kifejezés ventilátorokra (lapátok a levegőben)
• Számítási és diagnosztikai megközelítés azonos

VPF vs. futási sebesség

• VPF = Nv × (meneti sebesség frekvencia)
• A VPF mindig magasabb frekvencia, mint 1×
• 7 lapátos járókerék esetén VPF = 7 × üzemi fordulatszám/frekvencia

A lapát áthaladási frekvenciája a centrifugálszivattyúk alapvető hidraulikus rezgési összetevője. A VPF-számítás megértése, a normál és a megemelt amplitúdók felismerése, valamint a VPF-minták összefüggésbe hozása az üzemi körülményekkel és a szivattyú állapotával lehetővé teszi a hatékony szivattyúdiagnosztikát, és döntéseket hoz az üzemi pont optimalizálásáról, a hézag helyreállításáról és a járókerék cseréjéről.

---

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez