Czym są wady wirnika? Uszkodzenia pomp i wentylatorów • Przenośny wyważacz, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników Czym są wady wirnika? Uszkodzenia pomp i wentylatorów • Przenośny wyważacz, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników

Czym są wady wirnika? Uszkodzenia pompy i wentylatora

Opublikowane przez admin w dniu

Zrozumienie wad wirnika

Definicja: Czym są wady wirnika?

Wady wirnika są to uszkodzenia, zużycie lub pogorszenie stanu wirników pomp i kół wentylatorów, w tym erozja łopatek, korozja, pęknięcia, nagromadzenie materiału, pęknięte łopatki i uszkodzenia piasty. Wady te wpływają zarówno na równowagę mechaniczną (tworząc brak równowagi oraz wibracja) i wydajność hydrauliczną/aerodynamiczną (zmniejszając wydajność, przepływ i ciśnienie). Wady wirnika powodują charakterystyczne sygnatury drgań, w tym podwyższone drgania 1x z powodu niewyważenia i zwiększonego częstotliwość przejścia łopatki amplituda pochodząca z zaburzeń hydraulicznych.

Wirniki pracują w trudnych warunkach – przy wysokich prędkościach, w kontakcie z cieczami żrącymi lub ściernymi, w ekstremalnych temperaturach – co czyni je podatnymi na różnego rodzaju uszkodzenia. Zrozumienie usterek wirników i ich sygnatur diagnostycznych jest kluczowe dla utrzymania niezawodności pomp i wentylatorów.

Typowe wady wirnika

1. Erozja i zużycie

Erozja ścierna

  • Przyczyna: Cząstki stałe w płynie powodujące zużycie powierzchni łopatek
  • Wzór: Najbardziej narażone są obszary przedniej krawędzi i dużej prędkości
  • Efekt: Strata materiału powodująca brak równowagi i zmniejszoną wydajność
  • Wskaźnik: Proporcjonalnie do stężenia cząstek, twardości i prędkości
  • Częste w: Pompy szlamowe, zastosowania górnicze, ścieki

Erozja kawitacyjna

  • Mechanizm: Zapadnięcie się pęcherzyka pary powoduje powstanie intensywnych lokalnych ciśnień
  • Wygląd: Gąbczasta, wżerowata powierzchnia, usunięty materiał
  • Lokalizacje: Obszary niskiego ciśnienia (strona ssąca łopatki, końcówki)
  • Charakterystyczny: Kawitacja hałas towarzyszy erozji
  • Zapobieganie: Odpowiednie NPSH, właściwy dobór pompy

2. Korozja

  • Atak chemiczny: Płyny żrące degradujące materiał wirnika
  • Korozja galwaniczna: Różne metale w kontakcie z elektrolitem
  • Wżery: Lokalna korozja powodująca powstawanie ubytków i punktów naprężeń
  • Przerzedzanie ogólne: Jednolita utrata materiału na powierzchniach
  • W połączeniu z erozją: Synergia erozji i korozji przyspiesza uszkodzenia

3. Nagromadzenie materiału

  • Tworzenie się łuski: Osady mineralne z twardej wody lub chemikaliów
  • Zanieczyszczenia biologiczne: Glony, bakterie, skorupiaki w układach chłodzenia wodnego
  • Materiał procesowy: Zestalony produkt lub polimery przylegające do powierzchni
  • Efekt: Tworzy brak równowagi, zmniejsza kanały przepływu, zmienia układ hydrauliczny
  • Objaw: Stopniowy wzrost wibracji 1×

4. Uszkodzenie łopatki

Spękanie

  • Pęknięcia zmęczeniowe: Z powodu cyklicznego naprężenia, zwykle na połączeniach łopatki z osłoną
  • Korozja naprężeniowa: Połączone naprężenie i środowisko korozyjne
  • Pęknięcia termiczne: Z powodu cykli temperaturowych lub szoku termicznego
  • Wykrywanie: Pasma boczne VPF, zmieniający się wzór drgań

Złamane łopatki

  • Całkowita porażka: Odłamuje się łopatka lub jej część
  • Poważne zaburzenie równowagi: Duża utrata masy powoduje silne drgania 1×
  • Asymetria hydrauliczna: Nieprawidłowy wzór VPF
  • Natychmiastowe działanie: Wymagane wyłączenie i wymiana
  • Uszkodzenia wtórne: Złamane części mogą uszkodzić obudowę i uszczelki

5. Wady piasty i mocowania

  • Luźne na wale: Zużyty rowek wpustowy, nieodpowiednie dopasowanie wciskowe
  • Pęknięta piasta: Pęknięcia naprężeniowe w konstrukcji piasty wirnika
  • Uszkodzenie rowka wpustowego: Zużyty lub rozwiercony wpust umożliwiający ruch
  • Luz śruby ustalającej: Wirnik z możliwością przesuwania osiowego lub obrotowego

6. Wady geometryczne

  • Nieokrągłe: Produkcja lub uszkodzenie powodujące ekscentryczność
  • Odkształcanie: Odkształcenia termiczne lub mechaniczne
  • Nierówne odstępy między łopatkami: Wariant produkcyjny
  • Efekt: Wszystkie powodują brak równowagi i pulsacje hydrauliczne

Sygnatury wibracji

1× Komponent niewyważenia

  • Erozja: Asymetryczna utrata materiału → stopniowy wzrost 1×
  • Narastanie: Depozyty asymetryczne → stopniowy wzrost 1×
  • Złamana łopatka: Nagły duży wzrost 1×
  • Korekta: Często reaguje na równoważenie pola

Częstotliwość przelotu łopatki

  • Uszkodzone łopatki: Podwyższone VPF z wstęgi boczne przy ±1×
  • Brakująca chorągiewka: Nieprawidłowy wzór VPF, możliwe subharmoniczne
  • Problemy z prześwitem: Zwiększona amplituda VPF
  • Punkt pracy: VPF zmienia się w zależności od natężenia przepływu

Wzór luzu

  • Luźny wirnik tworzy wiele harmonia (1×, 2×, 3×)
  • Nieregularne, niepowtarzalne wibracje
  • Nietrwały faza pomiary
  • Zapobiega skutecznemu wyważaniu do momentu dokręcenia

Metody wykrywania

Analiza drgań

  • Ogólny poziom trendu
  • 1× amplituda do śledzenia niewyważenia
  • Amplituda VPF dla stanu hydraulicznego/łopatkowego
  • Szerokopasmowa analiza kawitacji
  • Monitorowanie częstotliwości uszkodzeń łożysk

Testowanie wydajności

  • Przepływ: Zmniejszenie w stosunku do wartości bazowej wskazuje na zużycie
  • Ciśnienie wylotowe: Obniżone ciśnienie wskazuje na uszkodzenie
  • Pobór mocy: Zmiany wskazują na utratę wydajności
  • Test krzywej pompy: Porównaj z wydajnością projektu/poziomu bazowego

Kontrola wizualna

  • Inspekcja endoskopem przez otwory w obudowie
  • Pełna inspekcja podczas remontu
  • Fotografia do dokumentacji i trendów
  • Zmierz grubość łopatki, sprawdź, czy nie ma pęknięć
  • Ocena stopnia erozji/korozji

Zapobieganie i łagodzenie

Wybór materiałów

  • Materiały odporne na erozję do zastosowań ściernych (stopy twarde, ceramika)
  • Stopy odporne na korozję do zastosowań chemicznych (stal nierdzewna 316, Hastelloy, tytan)
  • Powłoki ochronne (epoksydowe, gumowe, ceramiczne)
  • Dopasuj materiał do stopnia trudności zastosowania

Praktyki operacyjne

  • Praca w pobliżu punktu najlepszej wydajności (minimalizacja naprężeń hydraulicznych)
  • Unikaj kawitacji poprzez odpowiednie NPSH
  • W miarę możliwości minimalizuj stężenie ciał stałych
  • Kontrola chemii płynów (pH, czynniki żrące)

Konserwacja

  • Okresowa kontrola wirnika podczas przerw w dostawie prądu
  • Wyczyść nagromadzenie zanim doprowadzi do braku równowagi
  • Ponowne wyważenie po czyszczeniu lub naprawie
  • Wymień zużyte wirniki przed osiągnięciem niedopuszczalnej wydajności
  • Udokumentuj wskaźniki zużycia w celu prognozowania żywotności

Wady wirnika stanowią istotny problem w zakresie niezawodności pomp i wentylatorów. Połączenie uszkodzeń mechanicznych powodujących niewyważenie oraz efektów hydraulicznych/aerodynamicznych, generujących sygnatury częstotliwości przepływu łopatek, umożliwia kompleksową diagnostykę poprzez analizę drgań. Zrozumienie specyficznych dla wirnika trybów awarii oraz wdrożenie odpowiednich środków monitorowania i zapobiegania optymalizuje niezawodność urządzeń w wymagających zastosowaniach związanych z pompowaniem i tłoczeniem powietrza.

← Powrót do indeksu głównego

Kategorie:
WhatsApp