Vakum Pompaları için Yüksek Hızlı Rotor Dengeleme Standı

Giriş

Vakum pompalarındaki yüksek hızlı rotorların balans alınması, aşırı çalışma koşullarında doğruluğu koruyabilen özel ekipman gerektirir. Bu gereklilikleri karşılamak için 2002 ve 2009 yıllarında özel balans stantları geliştirilmiştir. Bu sistemler, montajlı türbin rotorlarının kendi rulman destekleri içinde, 42,000 ile 60,000 rpm arasındaki gerçek çalışma hızlarında doğrudan dinamik balansı için tasarlanmıştır. Tasarım hedefi, Sovyet balans kalite standardı olan GOST 22061-76'ya göre Sınıf 1 doğrulukta artık dengesizlik değerlerine ulaşmaktı (modern uluslararası karşılığı ISO 21940-11'dir, eski adıyla ISO 1940-1).

Yapısal Tasarım ve Yapılandırma

Şekil 1'de vakum pompası rotorları için kullanılan yüksek hızlı dengeleme standının şematik yerleşimi gösterilmektedir.

Şekil 1 – Yüksek hızlı vakum pompası dengeleme standının yapısal düzeni:
1 – Sert platform
2 – Silindirik titreşim izolasyon yayları
3 – Silindirik montaj tabanı
4 – Dengeli vakum pompası
5 – Koruyucu kapak
6 – Faz açısı sensörü
7 – Kapaktaki titreşim sensörü
8 – Tabandaki titreşim sensörü
9 – Ölçme ve hesaplama birimi

Stand, titreşim izolasyonu sağlayan dört silindirik yay (2) tarafından desteklenen dikdörtgen bir platform (1) üzerine inşa edilmiştir. Platform, ağırlığı en aza indirirken yüksek sertlik elde eden uzunlamasına ve enine sertleştiricilerle güçlendirilmiştir. Bu yapısal çözüm, dengeleme sırasında pompanın tüm hız aralığı boyunca rezonans salınımlarını önleyerek dengesizlik kuvvetlerine karşı yüksek hassasiyet sağlar.

Montaj tabanı (3) platforma sıkıca tutturulmuştur ve pompayı (4) hassas bir şekilde konumlandırmaya yarar. Pompa, faz açısı sensörünü (6) de barındıran özel bir kapak (5) ile çevrelenmiştir. İki titreşim sensörü (7 ve 8) sırasıyla kapak ve tabana monte edilmiştir. Tüm sensörler, gerçek zamanlı analiz gerçekleştiren ve düzeltici ağırlıkları hesaplayan bir ölçüm ve hesaplama ünitesine (9) bağlıdır.

Dengeleme Prosedürü

Hem rijit hem de esnek rotor koşullarında hassasiyeti garanti altına almak için dengeleme iki ardışık aşamada gerçekleştirilir.

Aşama 1 – Sert Rotor Dengeleme

İlk aşamada, pompa rotoru 8,000 rpm'ye kadar dönme hızlarında balansı alınır; bu aralıkta rijit cisim gibi davranır. Buradaki amaç hem statik hem de çift dengesizliğini telafi etmektir. Bu titreşim yalıtımlı stantta yapılan testlerde sistem, 3,500–8,000 rpm frekans aralığında 0.01 mm/s RMS'in altında artık titreşim seviyeleri elde etmektedir. Bu ultra düşük okuma, kontrollü koşullarda elde edilen bir stant test sonucudur; tipik bir saha ölçüm değeri değildir.

Aşama 2 – Yüksek Hızlı Esnek Rotor Dengeleme

İkinci aşamada, dengeleme rotorun çalışma hızında gerçekleştirilir; pompa modeline bağlı olarak 42.000 veya 60.000 rpm. Bu hızda, rotor esnek bir duruma girer ve deformasyona uğrar, bu da ek dinamik dengesizliğe yol açar. Bu etkileri en aza indirmek için son bir düzeltme hesaplanır ve uygulanır. Yüksek hızlı dengelemeden sonra kalan titreşim seviyesi 0,3 mm/sn RMS'yi aşmaz ve pompanın uzun süreli istikrarlı çalışmasını sağlar.

Performans Özellikleri

• Kalan titreşim (rijit kademe): ≤ 0.01 mm/s (3,500–8,000 rpm, stant test sonucu)

• Kalan titreşim (esnek kademe): ≤ 0,3 mm/sn (42.000–60.000 rpm)

• Dengeleme için toplam çevrim süresi: Genellikle 30 dakikanın altında

Sonuç

Vakum pompası rotorları için yüksek hızlı dengeleme standı, yapısal sertliği, hassas ölçümü ve gelişmiş hesaplamayı bir araya getirir. Gerçek çalışma koşulları altında doğru dengelemeyi mümkün kılar ve hem statik hem de dinamik dengesizlikleri telafi eder. Çözüm, sıkı titreşim standartlarını karşılar ve yüksek hızlı vakum pompası sistemlerinin güvenilirliğini ve hizmet ömrünü önemli ölçüde iyileştirir.