Bezplatný inžiniersky nástroj
Odhad frekvencie kavitácie čerpadla
Vypočítajte frekvenciu prechodu lopatiek (BPF), frekvenciu hriadeľa, očakávaný rozsah kavitačných frekvencií a rezervu NPSH s indikátorom úrovne rizika pre odstredivé čerpadlá.
Výsledky
Harmonické BPF
| Harmonická | Frekvencia (Hz) | CPM | Poznámka |
|---|
Kavitačný podpis: Širokopásmový vysokofrekvenčný šum (typicky 1 – 100 kHz) v kombinácii so zvýšenými harmonickými BPF. Na včasnú detekciu použite ultrazvukové alebo vysokofrekvenčné merania zrýchlenia.
Frekvencia prechodu lopatiek (BPF)
Frekvencia prechodu lopatiek (tiež nazývaná blade pass frequency, BPF) je rýchlosť, akou lopatky obežného kolesa prechádzajú pevným bodom (napríklad jazykom špirály/volúty):
- Z — počet lopatiek obežného kolesa
- n — otáčky hriadeľa čerpadla (ot./min.)
Frekvenčné charakteristiky kavitácie
Kavitácia v odstredivých čerpadlách vytvára charakteristický širokopásmový vysokofrekvenčný šum v dôsledku implózie bublín pary:
Okrem širokopásmového šumu kavitácia typicky spôsobuje zvýšenie amplitúdy BPF a jej harmonických (2×BPF, 3×BPF).
Marža NPSH
Hodnota NPSH (Net Positive Suction Head - Čistá pozitívna sacia výška) udáva bezpečnostný faktor proti kavitácii:
| Pomer NPSH (NPSHa/NPSHr) | Úroveň rizika | Odporúčanie |
|---|---|---|
| > 2,0 | Nízka | Dostatočná rezerva – neočakáva sa kavitácia |
| 1,3 – 2,0 | Mierne | Prijateľné pre bežnú prevádzku, sledujte stav |
| 1,0 – 1,3 | Vysoká | Nedostatočná rezerva – pravdepodobná kavitácia |
| < 1,0 | Kritický | NPSHa pod NPSHr – istá kavitácia |
Vzhľadom na to, že: Z = 6, n = 2950 ot./min, NPSHa = 8 m, NPSHr = 3 m
Frekvencia hriadeľa = 2950 / 60 = 49,17 Hz
BPF = 6 × 2950 / 60 = 295,0 Hz
Rozpätie NPSH = 8 − 3 = 5,0 m
Pomer NPSH = 8 / 3 = 2.67 — Nízke riziko
⚠️ Poznámka: Kavitačný šum je širokopásmový a prevažne v ultrazvukovom rozsahu (>20 kHz). Štandardné vibračné senzory (akcelerometre do 10 – 15 kHz) ho nemusia zachytiť. Na spoľahlivú detekciu kavitácie použite vysokofrekvenčné akcelerometre, ultrazvukové senzory alebo prevodníky akustickej emisie.
Profesionálne prístroje na analýzu vibrácií pre diagnostiku čerpadiel. Detekujú kavitáciu, nevyváženosť a poruchy ložísk priamo na mieste. Používajú sa vo viac ako 50 krajinách.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.
