Wat is de schoepenpassfrequentie (BPF)?

De schoeppassagefrequentie (VPF), ook wel bladpassagefrequentie (BPF) genoemd, is de snelheid waarmee de schoepen van een waaier een vast punt passeren, zoals de spiraalvormige doorsnede. Deze is gelijk aan het aantal schoepen van de waaier vermenigvuldigd met de rotatiefrequentie van de as: BPF = Z × RPM / 60. Een verhoogde BPF-amplitude duidt op stromingsverstoringen, recirculatie of cavitatie.

Welke frequenties duiden op cavitatie in een pomp?

Cavitatie produceert breedbandig hoogfrequent geluid, doorgaans in het bereik van 1–100 kHz, als gevolg van het imploderen van dampbellen. Daarnaast neemt de amplitude van de schoepdoorlaatfrequentie (BPF) en de bijbehorende harmonischen vaak toe tijdens cavitatie. De combinatie van verhoogd breedbandig geluid en een verhoogde BPF is een sterke indicator voor cavitatie.

Wat is de NPSH-marge en waarom is die belangrijk?

De NPSH-marge is het verschil tussen de beschikbare NPSH (NPSHa) en de vereiste NPSH (NPSHr). Een positieve marge betekent voldoende zuigdruk om cavitatie te voorkomen. Richtlijnen in de industrie bevelen doorgaans een NPSHa ≥ 1,3 × NPSHr aan voor algemene toepassingen en een NPSHa ≥ 2 × NPSHr voor pompen met een hoog energieverbruik of kritische pompen.

Hoe kan ik cavitatie detecteren met behulp van trillingsanalyse?

Detectie van cavitatie via trillingen: (1) Breedbandruis met hoge frequentie (ultrasoon bereik 20–100 kHz), (2) Verhoogde amplitude van BPF-harmonischen, (3) Verhoogde algehele trillingsniveaus, (4) Monitoring van akoestische emissies. Omhullende of demodulatietechnieken op acceleratiegegevens zijn effectief voor vroege detectie van cavitatie.

Wat veroorzaakt cavitatie in pompen?

Veelvoorkomende oorzaken zijn onder andere: onvoldoende beschikbare zuighoogte (NPSHa). < NPSHr), hoge vloeistoftemperatuur die de dampdruk verlaagt, te hoge stroomsnelheid, beperkingen in de zuigleiding (verstopte filter, gedeeltelijk gesloten klep), te hoge zuighoogte, luchtinsluiting en werking ver van het optimale rendementspunt (BEP). Recirculatiecavitatie treedt op bij zeer lage stroomsnelheden.

Gratis technisch hulpmiddel

Cavitatiefrequentie-estimator voor pompen

Bereken de schoepenpassagefrequentie (BPF), de asfrequentie, het verwachte cavitatiefrequentiebereik en de NPSH-marge met risiconiveau-indicator voor centrifugaalpompen.

Vane Pass / BPF Cavitatie NPSH-marge

Resultaten

Schoeppassagefrequentie (BPF)

—

Asfrequentie (1×)

—

Verwacht cavitatiebereik

—

Aantal schoepen

—

BPF-harmonischen

Harmonisch	Frequentie (Hz)	CPM	Opmerking

Cavitatiekenmerk: Breedband hoogfrequente ruis (doorgaans 1–100 kHz) in combinatie met verhoogde BPF-harmonischen. Gebruik ultrasone of hoogfrequente versnellingsmetingen voor vroegtijdige detectie.

Schoeppassagefrequentie (BPF)

De schoeppassagefrequentie (ook wel bladpassagefrequentie, BPF genoemd) is de snelheid waarmee de schoepen van een waaier een vast punt passeren (zoals het uitlooppunt van de spiraalvormige behuizing):

Z — aantal schoepen van de waaier
n — toerental van de pompas (RPM)

Kenmerken van de cavitatiefrequentie

Cavitatie in centrifugaalpompen produceert een karakteristiek breedbandig hoogfrequent geluid als gevolg van de implosie van dampbellen:

Naast breedbandruis veroorzaakt cavitatie doorgaans een toename van de BPF-amplitude en de harmonischen daarvan (2×BPF, 3×BPF).

NPSH-marge

De NPSH-marge (Net Positive Suction Head) geeft de veiligheidsfactor tegen cavitatie aan:

NPSH-verhouding (NPSHa/NPSHr)	Risiconiveau	Aanbeveling
> 2,0	Laag	Voldoende marge — geen cavitatie verwacht
1,3 – 2,0	Gematigd	Geschikt voor algemeen gebruik, bewaken
1,0 – 1,3	Hoog	Onvoldoende marge — cavitatie waarschijnlijk
< 1,0	Kritisch	NPSHa onder NPSHr — cavitatie zeker

Voorbeeld: centrifugaalpomp met 6 schoepen bij 2950 toeren per minuut.

Gegeven: Z = 6, n = 2950 tpm, NPSHa = 8 m, NPSHr = 3 m

Asfrequentie = 2950 / 60 = 49,17 Hz

BPF = 6 × 2950 / 60 = 295,0 Hz

NPSH-marge = 8 − 3 = 5,0 m

NPSH-verhouding = 8 / 3 = 2.67 — Laag risico

⚠️ Let op: Cavitatiegeluid is breedbandig en bevindt zich voornamelijk in het ultrasone bereik (>20 kHz). Standaard trillingssensoren (versnellingsmeters tot 10-15 kHz) kunnen dit geluid mogelijk niet detecteren. Gebruik daarom hoogfrequente versnellingsmeters, ultrasone sensoren of akoestische emissietransducers voor betrouwbare detectie van cavitatie.