Hva er resirkulering? Ustabilitet i lavflytende pumpe • Bærbar balanseringsenhet, vibrasjonsanalysator "Balanset" for dynamisk balansering av knusere, vifter, mulchere, skruer på skurtreskere, aksler, sentrifuger, turbiner og mange andre rotorer Hva er resirkulering? Ustabilitet i lavflytende pumpe • Bærbar balanseringsenhet, vibrasjonsanalysator "Balanset" for dynamisk balansering av knusere, vifter, mulchere, skruer på skurtreskere, aksler, sentrifuger, turbiner og mange andre rotorer

Hva er resirkulering? Ustabilitet i lavstrømspumpen

Publisert av admin på

Forstå resirkulering i pumper

Definisjon: Hva er resirkulering?

Resirkulering er en strømningsustabilitet som oppstår i sentrifugalpumper og vifter når de opererer med strømningshastigheter betydelig under designpunktet (beste effektivitetspunkt eller BEP). Ved lave strømninger reverserer væsken delvis retningen, og strømmer bakover fra utløpsområdet tilbake mot sugepunktet, noe som skaper ustabile resirkuleringsmønstre ved impellerinnløpet eller -utløpet. Dette fenomenet genererer lavfrekvente vibrasjon pulseringer (vanligvis 0,2–0,8× kjørehastighet), støy, effektivitetstap og kan forårsake alvorlig mekanisk skade gjennom syklisk belastning, kavitasjon, og oppvarming.

Resirkulering er en av de mest ødeleggende driftsforholdene for pumper fordi de ustabile hydrauliske kreftene kan være enorme, og utløse lagerfeil, tetningsskader, akseltretthet og til og med pumpehjulssvikt i alvorlige tilfeller. Å forstå og forhindre resirkulering er avgjørende for pumpens pålitelighet.

Typer resirkulering

1. Sugesirkulering

Oppstår ved impellerinnløpet (sugesiden):

  • Mekanisme: Ved lav strømning har væsken som kommer inn i impellerøyet feil strømningsvinkel
  • Atskillelse: Strømningen separerer seg fra vingenes sugeflater
  • Omvendt strømning: Separert væske strømmer bakover ut av impellerøyet
  • Utbrudd: Typisk ved 60–70% BEP-strømning
  • Sted: Konsentrert nær impellerdekselene

2. Resirkulering av utløp

Oppstår ved impellerutløp (utløp):

  • Mekanisme: Høytrykksutløpsvæske strømmer bakover inn i løpehjulets periferi
  • Sti: Gjennomgående klaringsgap (slitasjeringer, sidegap)
  • Blanding: Resirkulert strømning blandes med hovedstrømmen, noe som skaper turbulens
  • Utbrudd: Typisk ved 40–60% BEP-strøm
  • Mer alvorlig: Generelt mer skadelig enn sugesirkulering

3. Kombinert resirkulering

  • Både suge- og utløpsresirkulering er til stede samtidig
  • Forekommer ved svært lave strømninger (< 40% BEP)
  • Mest alvorlige vibrasjons- og skadepotensial
  • Bør unngås gjennom minimum strømningsbeskyttelse

Vibrasjonssignatur

Karakteristisk mønster

  • Hyppighet: Subsynkron, vanligvis 0,2–0,8× kjørehastighet
  • Eksempel: 1750 o/min pumpe som viser 10–20 Hz pulseringer
  • Amplitude: Kan være 2–5 ganger normal driftsvibrasjon
  • Ustabil: Frekvens og amplitude varierer, er ikke konstante
  • Tilfeldig komponent: Bredbåndsøkning fra turbulens

Flytavhengighet

  • Høy strømning: Ingen resirkulering, lav vibrasjon
  • Moderat strømningsmengde (80–100% BEP): Minimal resirkulering, akseptabel vibrasjon
  • Lav strømning (50-70% BEP): Sugesirkulasjonen starter, vibrasjonen øker
  • Svært lav strømning (< 50% BEP): Kraftig resirkulering, svært høy vibrasjon
  • Avstengning: Maksimal resirkulering, maksimal vibrasjon og skaderate

Ytterligere indikatorer

  • Høy aksial vibrasjon komponent
  • Økt støy (brøling eller rumling)
  • Ytelsestap (trykk og strømning under kurven)
  • Temperaturøkning fra hydrauliske tap

Konsekvenser og skade

Umiddelbare effekter

  • Sterk vibrasjon: Kan overskride alarmgrensene i løpet av minutter
  • Støy: Høy turbulent støy
  • Effektivitetstap: Høyt strømforbruk for levert strømning
  • Oppvarming: Hydrauliske tap omdannet til varme

Mekanisk skade

  • Lagersvikt: Høye sykliske belastninger akselererer lagerslitasje
  • Skade på tetningen: Vibrasjoner og trykkpulseringer skader tetninger
  • Skaftutmattelse: Alternerende bøyespenning fra hydrauliske krefter
  • Skade på impelleren: Utmattingssprekker i lameller fra syklisk belastning

Hydraulisk skade

  • Kavitasjon: Resirkuleringssoner utsatt for kavitasjon
  • Erosjon: Høyhastighets resirkulerende strømning eroderer overflater
  • Vortexkavitasjon: Virvler i resirkulasjonssoner kaviterer

Deteksjon og diagnose

Vibrasjonsanalyse

  • Se etter subsynkrone komponenter (0,2–0,8×)
  • Test ved flere strømningshastigheter
  • Identifiser strømningshastigheten der pulseringene begynner (resirkuleringsstart)
  • Sammenlign med prediksjoner av pumpens ytelseskurve

Ytelsestesting

  • Mål faktisk strømningskurve for hodet
  • Sammenlign med designkurven
  • Avvik ved lav strømning indikerer resirkulering
  • Strømforbruk høyere enn kurveforutsigelsen

Akustisk overvåking

  • Distinkt turbulent brølende lyd
  • Økning av bredbåndsstøy
  • Kan høres og føles ved pumpehuset

Forebygging og avbøtende tiltak

Driftsstrategier

Minimum strømningsbeskyttelse

  • Installer automatisk minimumsstrømsresirkuleringsledning
  • Ventilen åpnes under sikker minimumsstrøm (typisk 60-70% BEP)
  • Resirkulerer utløpet tilbake til sug eller tank
  • Forhindrer drift i resirkuleringssonen

Driftspunktkontroll

  • Unngå drift under minimum kontinuerlig strømning
  • Bruk variabel hastighet for å tilpasse pumpen til behovet
  • Flere mindre pumper i stedet for én stor pumpe (bedre nedregulering)
  • Trinnvis drift av parallelle pumper

Designløsninger

  • Induser: Aksial innløpstrinn for å stabilisere sugestrømmen
  • Lavstrømsimpellere: Spesialdesign for drift med lav strømning
  • Riktig størrelse: Ikke overdimensjoner pumpen (unngå kronisk lavstrømsdrift)
  • Bredere driftsområde: Velg pumper med flate kurver som tolererer variasjoner i strømning

Systemdesign

  • Designsystem for pumpedrift nær BEP
  • Sørg for tilstrekkelig NPSH-margin for å redusere kavitasjon i resirkuleringssoner
  • Plassering av kontrollventil for å minimere sugeregulering
  • Bypass- eller resirkuleringssystemer for minimal strømningssikring

Bransjestandarder og retningslinjer

Minimum kontinuerlig strømning

  • API 610: Spesifiserer minimum kontinuerlig stabil strømning for sentrifugalpumper
  • Typiske verdier: 60–70% av BEP-strømning for radialpumper, 70–80% for blandet strømning
  • Termisk hensyn: Også begrenset av temperaturøkning ved lav vannføring

Ytelsestesting

  • Fabrikktester bekrefter resirkuleringens startpunkt
  • Felttesting for å bekrefte
  • Akseptkriterier for vibrasjon ved minimumsstrøm

Resirkulering representerer en av de mest alvorlige driftsforholdene for sentrifugalpumper. Dens karakteristiske subsynkrone vibrasjonssignatur, kraftige pulsasjonsamplituder og potensialet for rask mekanisk skade gjør det viktig å forstå resirkuleringens startforhold, implementere minimumsstrømningsbeskyttelse og unngå kronisk lavstrømningsdrift for pumpens pålitelighet og levetid i industriell drift.

← Tilbake til hovedindeksen

Kategorier:
WhatsApp