Czym jest częstotliwość przepływu łopatek? Diagnostyka łopatek pomp • Przenośny wyważacz, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników Czym jest częstotliwość przepływu łopatek? Diagnostyka łopatek pomp • Przenośny wyważacz, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników

Czym jest częstotliwość przesuwu łopatek? Diagnostyka łopatek pompy

Opublikowane przez admin w dniu

Zrozumienie częstotliwości przechodzenia łopatki

Definicja: Czym jest częstotliwość przelotu łopatek?

Częstotliwość przechodzenia łopatki (VPF, nazywana również częstotliwością łopatek wirnika lub po prostu prędkością przelotową łopatek) to częstotliwość, z jaką łopatki (łopatki) obracającego się wirnika pompy przechodzą obok nieruchomego punktu odniesienia, takiego jak spirala (język), łopatki dyfuzora lub elementy obudowy. Jest obliczana jako liczba łopatek wirnika pomnożona przez częstotliwość obrotową wału (VPF = liczba łopatek × obr./min / 60). Jest to odpowiednik pompy. częstotliwość mijania łopatek w wentylatorach.

VPF jest dominującym układem hydraulicznym wibracja Źródło w pompach odśrodkowych, zazwyczaj występujące w zakresie 100–500 Hz w przypadku pomp przemysłowych. Monitorowanie amplitudy VPF i jej harmonia zapewnia istotne informacje diagnostyczne dotyczące stanu wirnika, wydajności układu hydraulicznego i problemów z luzami.

Obliczenia i wartości typowe

Formuła

  • VPF = Nv × N / 60
  • Gdzie Nv = liczba łopatek wirnika
  • N = prędkość wału (obr./min)
  • Wynik w Hz

Przykłady

Mała pompa

  • 5 łopatek przy 3500 obr./min
  • Częstotliwość VPF = 5 × 3500 / 60 = 292 Hz

Duża pompa procesowa

  • 7 łopatek przy 1750 obr./min
  • Częstotliwość VPF = 7 × 1750 / 60 = 204 Hz

Pompa szybkoobrotowa

  • 6 łopatek przy 4200 obr./min
  • Częstotliwość VPF = 6 × 4200 / 60 = 420 Hz

Typowa liczba chorągiewek

  • Pompy odśrodkowe: 3-12 łopatek (najczęściej 5-7)
  • Małe pompy: Mniej łopatek (3-5)
  • Duże pompy: Więcej łopatek (7-12)
  • Pompy wysokociśnieniowe: Więcej łopatek do przesyłu energii

Mechanizm fizyczny

Pulsacje ciśnienia

VPF powstaje w wyniku zmian ciśnienia hydraulicznego:

  1. Każda łopatka wirnika przenosi płyn z dużą prędkością
  2. Gdy łopatka przechodzi przez spiralną rurę odcinającą, powstaje impuls ciśnienia
  3. Różnica ciśnień na łopatkach zmienia się szybko
  4. Tworzy impuls siły na wirniku i obudowie
  5. W przypadku łopatek Nv występują impulsy Nv na obrót
  6. Częstotliwość pulsacji = szybkość przepływu łopatek = VPF

W punkcie projektowym (BEP)

  • Kąt przepływu odpowiada kątowi łopatki
  • Płynny przepływ, minimalne turbulencje
  • Amplituda VPF umiarkowana i stabilna
  • Optymalny rozkład ciśnienia

Poza punktem projektowym

  • Kąt przepływu nie jest dopasowany do kąta łopatki
  • Zwiększona turbulencja i separacja przepływu
  • Wyższe pulsacje ciśnienia
  • Podwyższona amplituda VPF
  • Możliwe dodatkowe składniki częstotliwości

Interpretacja diagnostyczna

Normalna amplituda VPF

  • Pompa w punkcie najlepszej sprawności (BEP)
  • Amplituda VPF stabilna w czasie
  • Typowo 10-30% o amplitudzie drgań 1×
  • Czyste widmo z minimalnymi harmonicznymi

Podwyższone VPF wskazuje

Działanie poza BEP

  • Praca przy niskim przepływie (< 70% BEP) zwiększa VPF
  • Wysoki przepływ (> 120% BEP) podnosi również VPF
  • Optymalna praca przy 80-110% BEP

Problemy z luzem między wirnikiem a obudową

  • Zużyte pierścienie cierne zwiększają luz
  • Przesunięcie wirnika spowodowane zużyciem łożyska
  • Amplituda VPF wzrasta przy nadmiernym prześwicie
  • Spadek wydajności (wewnętrzna recyrkulacja)

Uszkodzenie wirnika

  • Złamane lub pęknięte łopatki powodują asymetrię
  • Amplituda VPF z wstęgi boczne z prędkością ±1×
  • Erozja lub nagromadzenie na łopatkach
  • Uszkodzenie przez ciało obce

Rezonans hydrauliczny

  • VPF dopasowuje rezonans akustyczny w rurociągach lub obudowach
  • Dramatyczne wzmocnienie amplitudy
  • Może powodować drgania konstrukcyjne i hałas
  • Może wymagać modyfikacji systemu

Harmoniczne VPF

2×VPF i wyższe

Wiele harmonicznych wskazuje na problemy:

  • 2×VPF obecne: Nierównomierne rozmieszczenie łopatek, mimośrodowość wirnika
  • Wiele harmonicznych: Silne turbulencje hydrauliczne, uszkodzenie łopatki
  • Nadmierne amplitudy: Możliwość wystąpienia uszkodzeń zmęczeniowych

Subharmoniczne

  • Ułamkowe składniki VPF (VPF/2, VPF/3)
  • Wskaż niestabilności przepływu
  • Obrotowe stanowiska lub cele separacyjne
  • Częste przy bardzo niskich przepływach

Monitorowanie i trendy

Ustalenie linii bazowej

  • Rejestruj VPF, gdy pompa jest nowa lub świeżo wyremontowana
  • Dokument w punkcie operacyjnym projektu
  • Ustal normalny stosunek VPF/amplitudy 1×
  • Ustaw limity alarmowe (zwykle 2-3× amplitudy bazowej VPF)

Trendy parametrów

  • Amplituda VPF: Śledź w czasie, wzrost wskazuje na rozwijający się problem
  • Współczynnik VPF/1×: Powinien pozostać względnie stały
  • Zawartość harmoniczna: Wygląd lub wzrost 2×VPF, 3×VPF
  • Rozwój wstęgi bocznej: Pojawienie się pasm bocznych ±1× wokół VPF

Korelacja warunków pracy

  • Śledź VPF w stosunku do natężenia przepływu
  • Określ optymalną strefę operacyjną (minimalny współczynnik VPF)
  • Wykryj, kiedy punkt operacyjny uległ przesunięciu
  • Koreluje z pogorszeniem wydajności

Działania korygujące

W przypadku podwyższonego VPF

Optymalizacja punktu operacyjnego

  • Dostosuj przepływ, aby przybliżyć pompę do BEP
  • Przepustnica lub regulacja oporu układu
  • Sprawdź, czy warunki ssania są odpowiednie

Korekta mechaniczna

  • Wymień zużyte pierścienie cierne (przywróć luzy)
  • Wymień zużyty lub uszkodzony wirnik
  • Naprawa problemów z łożyskami umożliwiających przesunięcie wirnika
  • Sprawdź poprawność położenia wirnika (osiowego i promieniowego)

Ulepszenia hydrauliczne

  • Ulepszenie konstrukcji rurociągu wlotowego (zmniejszenie zawirowań wstępnych i turbulencji)
  • W razie potrzeby zamontuj prostowniki przepływu
  • Sprawdź odpowiedni margines NPSH
  • Wyeliminuj napowietrzanie

Związek z innymi częstotliwościami

VPF kontra BPF

  • Terminy często używane zamiennie w odniesieniu do pomp i wentylatorów
  • VPF: Preferowany termin dla pomp (łopatki w cieczy)
  • BPF: Preferowany termin dla wentylatorów (łopatki w powietrzu)
  • Identyczne podejście obliczeniowe i diagnostyczne

VPF a prędkość biegu

  • VPF = Nv × (częstotliwość prędkości biegu)
  • Częstotliwość VPF zawsze wyższa niż 1×
  • W przypadku wirnika 7-łopatkowego VPF = 7× częstotliwość prędkości obrotowej

Częstotliwość przesuwu łopatek jest podstawowym elementem drgań hydraulicznych w pompach odśrodkowych. Zrozumienie obliczeń współczynnika VPF, rozpoznawanie amplitud normalnych i podwyższonych oraz korelacja wzorców VPF z warunkami pracy i stanem pompy umożliwia skuteczną diagnostykę pompy i pomaga w podejmowaniu decyzji dotyczących optymalizacji punktu pracy, przywracania luzu i wymiany wirnika.

← Powrót do indeksu głównego

Kategorie:
WhatsApp