Izpratne par lāpstiņu pārraides frekvenci

Ierīces

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Daļas

Vibrācijas sensors

$107.47

Daļas

Optiskais sensors (lāzera tahometrs)

$148.07

Ierīces

Balanset-4

$8,123.32

Daļas

Magnētiskā statīva izmērs-60 kgf

$54.93

Daļas

Reflective tape

$11.94

Ierīces

Dinamiskais balansētājs "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definīcija: Kas ir lāpstiņas caurlaides frekvence?

Lāpstiņu caurlaides frekvence (VPF, ko sauc arī par lāpstiņriteņa lāpstiņas frekvenci vai vienkārši lāpstiņas pārlidojumu) ir frekvence, ar kādu rotējoša sūkņa lāpstiņriteņa lāpstiņas (asmeņi) pārbrauc garām nekustīgam atskaites punktam, piemēram, spirālveida ūdens izvirzījumam (mēlei), difuzora lāpstiņām vai korpusa elementiem. To aprēķina kā lāpstiņriteņa lāpstiņu skaitu, kas reizināts ar vārpstas griešanās frekvenci (VPF = lāpstiņu skaits × RPM / 60). Tas ir sūkņa ekvivalents asmens caurlaišanas frekvence fanos.

VPF ir dominējošā hidrauliskā sistēma vibrācija avots centrbēdzes sūkņos, kas rūpnieciskajiem sūkņiem parasti parādās 100–500 Hz diapazonā. VPF amplitūdas un tās uzraudzība harmonikas sniedz kritisku diagnostikas informāciju par lāpstiņriteņa stāvokli, hidraulisko veiktspēju un klīrensa problēmām.

Aprēķins un tipiskās vērtības

Formula

• VPF = Nv × N / 60
• Kur Nv = lāpstiņriteņa lāpstiņu skaits
• N = vārpstas ātrums (apgr./min)
• Rezultāts Hz

Piemēri

Mazs sūknis

• 5 lāpstiņas pie 3500 apgr./min
• VPF = 5 × 3500 / 60 = 292 Hz

Liels procesa sūknis

• 7 lāpstiņas pie 1750 apgr./min
• VPF = 7 × 1750 / 60 = 204 Hz

Ātrgaitas sūknis

• 6 lāpstiņas pie 4200 apgr./min
• VPF = 6 × 4200 / 60 = 420 Hz

Tipiski lāpstiņu skaitļi

• Centrbēdzes sūkņi: 3–12 lāpstiņas (visbiežāk 5–7)
• Mazie sūkņi: Mazāk lāpstiņu (3–5)
• Lielie sūkņi: Vairāk lāpstiņu (7–12)
• Augstspiediena sūkņi: Vairāk lāpstiņu enerģijas pārnešanai

Fiziskais mehānisms

Spiediena pulsācijas

VPF rodas hidrauliskā spiediena svārstību rezultātā:

1. Katra lāpstiņriteņa lāpstiņa pārvieto šķidrumu ar lielu ātrumu
2. Kad lāpstiņa šķērso spirālveida ūdens plūsmu, rodas spiediena impulss
3. Spiediena starpība pāri lāpstiņai strauji mainās
4. Rada spēka impulsu uz lāpstiņriteni un korpusu
5. Ar Nv lāpstiņām rodas Nv impulsi vienā apgriezienā
6. Pulsācijas frekvence = lāpstiņas caurlaidības ātrums = VPF

Dizaina punktā (BEP)

• Plūsmas leņķis atbilst lāpstiņas leņķim
• Vienmērīga plūsma, minimāla turbulence
• VPF amplitūda mērena un stabila
• Optimāls spiediena sadalījums

Ārpus dizaina punkta

• Plūsmas leņķis neatbilst lāpstiņas leņķim
• Paaugstināta turbulence un plūsmas atdalīšanās
• Augstāka spiediena pulsācija
• Paaugstināta VPF amplitūda
• Iespējamās papildu frekvences komponentes

Diagnostiskā interpretācija

Normāla VPF amplitūda

• Sūknis ar vislabāko efektivitātes punktu (BEP)
• VPF amplitūda laika gaitā ir stabila
• Parasti 10-30% ar 1× vibrācijas amplitūdu
• Tīrs spektrs ar minimālām harmonikām

Paaugstināts VPF norāda

Darbojas ārpus BEP

• Zemas plūsmas darbība (< 70% BEP) palielina VPF
• Augsta plūsma (> 120% BEP) arī paaugstina VPF
• Optimāla darbība pie BEP 80-110%

Problēmas ar lāpstiņriteņa un korpusa atstarpi

• Nodilušie nodiluma gredzeni palielina klīrensu
• Lāpstiņriteņa nobīde gultņu nodiluma dēļ
• VPF amplitūda palielinās ar pārmērīgu klīrensu
• Veiktspējas pasliktināšanās (iekšējā recirkulācija)

Lāpstiņriteņa bojājumi

• Salauztas vai saplaisājušas lāpstiņas rada asimetriju
• VPF amplitūda ar sānu joslas ar ātrumu ±1×
• Erozija vai nogulsnes uz lāpstiņām
• Svešķermeņu bojājumi

Hidrauliskā rezonanse

• VPF atbilst akustiskajai rezonansei cauruļvados vai korpusā
• Dramatiska amplitūdas pastiprināšana
• Var izraisīt konstrukcijas vibrāciju un troksni
• Var būt nepieciešamas sistēmas modifikācijas

VPF harmonikas

2×VPF un augstāks

Vairākas harmonikas norāda uz problēmām:

• 2×VPF piedāvā: Nevienmērīgs lāpstiņu atstatums, lāpstiņriteņa ekscentricitāte
• Vairākas harmonikas: Spēcīga hidrauliskā turbulence, spārnu bojājumi
• Pārmērīgas amplitūdas: Noguruma bojājumu potenciāls

Subharmonikas

• Daļēji VPF komponenti (VPF/2, VPF/3)
• Norāda plūsmas nestabilitāti
• Rotējošas kabīnes vai atdalīšanas šūnas
• Bieži sastopams pie ļoti zema plūsmas ātruma

Uzraudzība un tendences

Bāzes līnijas izveide

• Reģistrējiet VPF, ja sūknis ir jauns vai tikko remontēts.
• Dokuments projektēšanas darbības punktā
• Nosakiet normālu VPF/1× amplitūdas attiecību
• Iestatiet trauksmes robežvērtības (parasti 2–3 × VPF amplitūdas bāzes līnija)

Tendences parametri

• VPF amplitūda: Sekojiet līdzi laika gaitā, pieaugums norāda uz problēmas attīstību
• VPF/1× attiecība: Vajadzētu palikt relatīvi nemainīgam
• Harmoniskais saturs: 2×VPF, 3×VPF izskats vai augšana
• Sānjoslas attīstība: ±1× sānu joslu parādīšanās ap VPF

Darbības stāvokļa korelācija

• VPF un plūsmas ātruma izsekošana
• Optimālās darbības zonas noteikšana (minimālais VPF)
• Noteikt, kad darbības punkts ir nobīdījies
• Korelēt ar veiktspējas pasliktināšanos

Korektīvās darbības

Paaugstināta VPF gadījumā

Darbības punkta optimizācija

• Pielāgojiet plūsmu, lai sūknis tuvotos BEP (bezmaksas pielietošanas punktam).
• Droseļvārsta izlāde vai sistēmas pretestības regulēšana
• Pārbaudiet, vai sūkšanas apstākļi ir atbilstoši

Mehāniskā korekcija

• Nomainiet nodilušās nodiluma gredzenus (atjaunojiet atstarpes)
• Nomainiet nodilušo vai bojāto lāpstiņriteni
• Novērsiet gultņu problēmas, kas izraisa lāpstiņriteņa nobīdi.
• Pārbaudiet pareizo lāpstiņriteņa pozīciju (aksiālo un radiālo)

Hidrauliskie uzlabojumi

• Uzlabot ieplūdes cauruļvadu konstrukciju (samazināt priekšvirpuļveida veidošanos, turbulenci)
• Ja nepieciešams, uzstādiet plūsmas taisnotājus
• Pārbaudiet atbilstošu NPSH rezervi
• Novērst gaisa iekļūšanu

Saistība ar citām frekvencēm

VPF pret BPF

• Termini, ko bieži lieto kā sinonīmus sūkņiem un ventilatoriem
• VPF: Ieteicamais termins sūkņiem (šķidruma lāpstiņas)
• BPF: Ieteicamais termins ventilatoriem (lāpstiņas gaisā)
• Aprēķina un diagnostikas pieeja ir identiska

VPF pret skriešanas ātrumu

• VPF = Nv × (darbības ātruma frekvence)
• VPF vienmēr ir augstāka frekvence nekā 1×
• 7 lāpstiņu lāpstiņritenim VPF = 7 × darba ātruma frekvence

Lāpstiņu pārslēgšanās frekvence ir centrbēdzes sūkņu hidrauliskās vibrācijas pamatkomponents. Izpratne par VPF aprēķinu, normālu un paaugstinātu amplitūdu atpazīšana un VPF modeļu korelēšana ar darbības apstākļiem un sūkņa stāvokli nodrošina efektīvu sūkņa diagnostiku un palīdz pieņemt lēmumus par darbības punkta optimizāciju, klīrensa atjaunošanu un lāpstiņriteņa nomaiņu.

---

← Atpakaļ uz galveno indeksu