Memahami Kekerapan Hantaran Vane
Definisi: Apakah Kekerapan Melepasi Vane?
Kekerapan hantaran ram (VPF, juga dipanggil frekuensi ram pendesak atau hanya pas ram) ialah kekerapan di mana ram (bilah) pendesak pam berputar melalui titik rujukan pegun seperti air potong volut (lidah), ram penyebar atau ciri selongsong. Ia dikira sebagai bilangan ram pendesak didarab dengan kekerapan putaran aci (VPF = Bilangan Van × RPM / 60). Ini adalah pam bersamaan dengan kekerapan hantaran bilah dalam peminat.
VPF ialah hidraulik yang dominan getaran sumber dalam pam emparan, biasanya muncul dalam julat 100-500 Hz untuk pam industri. Memantau amplitud VPF dannya harmonik menyediakan maklumat diagnostik kritikal tentang keadaan pendesak, prestasi hidraulik dan isu kelegaan.
Pengiraan dan Nilai Biasa
Formula
- VPF = Nv × N / 60
- Di mana Nv = bilangan ram pendesak
- N = kelajuan aci (RPM)
- Hasil dalam Hz
Contoh
Pam Kecil
- 5 ram pada 3500 RPM
- VPF = 5 × 3500 / 60 = 292 Hz
Pam Proses Besar
- 7 ram pada 1750 RPM
- VPF = 7 × 1750 / 60 = 204 Hz
Pam Berkelajuan Tinggi
- 6 ram pada 4200 RPM
- VPF = 6 × 4200 / 60 = 420 Hz
Kiraan Vane Biasa
- Pam Empar: 3-12 ram (5-7 paling biasa)
- Pam Kecil: Lebih sedikit ram (3-5)
- Pam besar: Lebih banyak ram (7-12)
- Pam Berkepala Tinggi: Lebih banyak ram untuk pemindahan tenaga
Mekanisme Fizikal
Denyutan Tekanan
VPF timbul daripada variasi tekanan hidraulik:
- Setiap ram pendesak membawa bendalir pada halaju tinggi
- Apabila ram melepasi air potong volut, nadi tekanan tercipta
- Perbezaan tekanan merentas ram berubah dengan cepat
- Mencipta nadi daya pada pendesak dan selongsong
- Dengan ram Nv, denyutan Nv setiap revolusi berlaku
- Kekerapan denyutan = kadar pas ram = VPF
Di Titik Reka Bentuk (BEP)
- Sudut aliran sepadan dengan sudut ram
- Aliran lancar, pergolakan minimum
- Amplitud VPF sederhana dan stabil
- Pengagihan tekanan optimum
Off Design Point
- Sudut alir tidak sepadan dengan sudut ram
- Peningkatan pergolakan dan pemisahan aliran
- Denyut tekanan yang lebih tinggi
- Amplitud VPF yang dinaikkan
- Kemungkinan komponen frekuensi tambahan
Tafsiran Diagnostik
Amplitud VPF biasa
- Pam pada titik kecekapan terbaik (BEP)
- Amplitud VPF stabil dari semasa ke semasa
- Biasanya 10-30% daripada amplitud getaran 1×
- Spektrum bersih dengan harmonik minimum
Penunjuk VPF Dinaikkan
Beroperasi Mati BEP
- Operasi aliran rendah (< 70% BEP) meningkatkan VPF
- Aliran tinggi (> 120% BEP) juga meningkatkan VPF
- Operasi optimum pada 80-110% BEP
Isu Pelepasan Pendesak-ke-Selongsong
- Cincin haus yang dipakai meningkatkan kelegaan
- Peralihan pendesak daripada kehausan galas
- Amplitud VPF meningkat dengan kelegaan yang berlebihan
- Kemerosotan prestasi (edaran semula dalaman)
Kerosakan Pendesak
- Bim yang patah atau retak mewujudkan asimetri
- Amplitud VPF dengan jalur sisi pada kelajuan ±1×
- Hakisan atau timbunan pada ram
- Kerosakan objek asing
Resonans Hidraulik
- VPF sepadan dengan resonans akustik dalam paip atau selongsong
- Penguatan amplitud dramatik
- Boleh menyebabkan getaran struktur dan bunyi
- Mungkin memerlukan pengubahsuaian sistem
VPF Harmonik
2×VPF dan Lebih Tinggi
Berbilang harmonik menunjukkan masalah:
- 2×VPF Hadir: Jarak ram tidak seragam, kesipian pendesak
- Pelbagai Harmonik: Pergolakan hidraulik yang teruk, kerosakan ram
- Amplitud Berlebihan: Potensi kegagalan keletihan
Subharmonik
- Komponen VPF pecahan (VPF/2, VPF/3)
- Menunjukkan ketidakstabilan aliran
- Gerai berputar atau sel pemisah
- Biasa pada kadar aliran yang sangat rendah
Pemantauan dan Arah Aliran
Penubuhan Baseline
- Rekod VPF apabila pam baru atau baru dibaik pulih
- Dokumen di titik operasi reka bentuk
- Wujudkan nisbah amplitud VPF/1× biasa
- Tetapkan had penggera (biasanya 2-3× amplitud VPF garis dasar)
Parameter Arah Aliran
- Amplitud VPF: Jejaki dari semasa ke semasa, peningkatan menunjukkan masalah yang sedang berkembang
- Nisbah VPF/1×: Harus kekal secara relatifnya
- Kandungan Harmonik: Penampilan atau pertumbuhan 2×VPF, 3×VPF
- Pembangunan jalur sisi: Kemunculan ±1× jalur sisi sekitar VPF
Korelasi Keadaan Operasi
- Jejaki VPF lwn. kadar aliran
- Kenal pasti zon operasi optimum (VPF minimum)
- Kesan apabila titik operasi telah beralih
- Kaitkan dengan kemerosotan prestasi
Tindakan Pembetulan
Untuk VPF Dinaikkan
Pengoptimuman Titik Operasi
- Laraskan aliran untuk mendekatkan pam kepada BEP
- Pelepasan pendikit atau laraskan rintangan sistem
- Sahkan keadaan sedutan mencukupi
Pembetulan Mekanikal
- Gantikan cincin haus yang haus (pulihkan kelegaan)
- Gantikan pendesak yang haus atau rosak
- Masalah galas yang betul membolehkan peralihan pendesak
- Sahkan kedudukan pendesak yang betul (paksi dan jejari)
Penambahbaikan Hidraulik
- Memperbaik reka bentuk paip masuk (kurangkan praputaran, pergolakan)
- Pasang pelurus aliran jika perlu
- Sahkan margin NPSH yang mencukupi
- Menghapuskan kemasukan udara
Hubungan dengan Frekuensi Lain
VPF lwn. BPF
- Istilah sering digunakan secara bergantian untuk pam vs
- VPF: Istilah pilihan untuk pam (van dalam cecair)
- BPF: Istilah pilihan untuk kipas (bilah di udara)
- Pengiraan dan pendekatan diagnostik yang sama
VPF lwn. Kelajuan Larian
- VPF = Nv × (frekuensi kelajuan berjalan)
- VPF sentiasa kekerapan lebih tinggi daripada 1×
- Untuk pendesak 7-ram, VPF = 7× kekerapan kelajuan larian
Kekerapan hantaran ram adalah komponen getaran hidraulik asas dalam pam emparan. Memahami pengiraan VPF, mengenal pasti amplitud normal lwn. dinaikkan dan mengaitkan corak VPF dengan keadaan operasi dan keadaan pam membolehkan diagnostik pam yang berkesan dan membimbing keputusan tentang pengoptimuman titik operasi, pemulihan kelegaan dan penggantian pendesak.