Çift-emmeli, bölünmüş-gövdeli pompalardaki anormal titreşimin nedenleri ve çözümleri

Sıvı taşıma sistemlerinin temel bir bileşeni olarak, çift-emmeli bölünmüş-kasalı pompaların titreşimi, mühendislik yönetiminde önemli bir teknik zorluktur. Titreşim yalnızca pompanın çalışma stabilitesini doğrudan zayıflatıp taşıma verimliliğini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda yataklar ve contalar gibi kritik bileşenlerin aşınmasını ve eskimesini de hızlandırır. Uzun-vadeli birikim, pompa gövdesinde yapısal hasara yol açabilir ve hatta boru hattı sızıntılarına, ekipmanın arızalanmasına ve diğer güvenlik risklerine neden olabilir. Bu nedenle titreşimin nedenlerini doğru bir şekilde belirlemek, bilimsel değerlendirme yöntemlerinde uzmanlaşmak ve hedefe yönelik önleme ve kontrol önlemlerini uygulamak, ekipmanın ömrünü uzatmak ve sürekli üretim sağlamak için çok önemlidir.

• Çift-emmeli, bölünmüş-gövdeli pompadaki anormal titreşimin temel nedeni

Çift-emmeli pompalardaki titreşime çoğunlukla ekipman kurulumu, bileşen durumu, boru hattı tasarımı ve işletim parametreleri gibi faktörlerin birleşimi neden olur. Bu faktörler aşağıdaki kategorilerde özetlenebilir:

Kavitasyon

Neden: Bu, pompa titreşiminin ana nedenlerinden biridir. Pompa içindeki yerel basınç, pompalanan sıvının doymuş buhar basıncından düşük olduğundan kabarcıklar oluşur. Bu kabarcıklar yüksek-basınç alanında çökerek güçlü darbelere ve titreşimlere neden olur.

Belirtiler: Patlama seslerinin eşlik ettiği titreşim, çıkış basınç göstergesi göstergesinin şiddetli sallanması ve performansta azalma (azalan akış hızı ve basınç).

Spesifik Nedenler:

Yetersiz giriş basıncı (örn. giriş valfinin çok küçük açılması, filtre tıkanması, hava boşluklu uygunsuz giriş borusu tasarımı).

Aşırı yüksek ortam sıcaklığı, doymuş buhar basıncının artmasına neden olur.

Pompanın çalışma noktası tasarım noktasından çok sapıyor (yüksek veya düşük debi aralıklarında çalışıyor).

Hidrolik titreşim/dalgalanma

Nedeni: Pompa, tasarım dışı koşullar altında (özellikle düşük akış hızlarında) çalıştığında (özellikle düşük akış hızlarında), pervane içinde akış ayrılması ve girdaplar meydana gelir ve bu da çıkış basıncında periyodik ve ciddi dalgalanmalara yol açar.

Belirtiler: Pompada ve boru hattında "nefes almayı" andıran düşük-frekanslı, yüksek-genlikli periyodik ve şiddetli titreşimler ve gürültü meydana gelir.

Su çekici

Neden: Pompaların veya valflerin-hızlı başlatılması ve kapatılması, sıvı momentumunda ciddi bir değişikliğe neden olarak boru hattında basınç dalgaları oluşmasına neden olur.

Belirtiler: Pompalara ve boru hatlarına ciddi zarar verebilecek ani, yüksek sesler ve darbe titreşimleri.

Kararsız akış hızı / Giriş girdabı

Nedeni: Yetersiz giriş tankı tasarımı (örneğin, yetersiz daldırma derinliği, tank duvarlarına veya tabanına yakınlık), pompanın içine hava çeken girdaplar oluşması.

Belirtiler: Gürültünün eşlik ettiği düzensiz titreşim ve performansta dalgalanma.

Rotor Dengesizliği

Nedenleri: Aşınma, korozyon, kireçlenme veya üretim kusurlarından dolayı pompa rotorunda (pervane, burç vb.) eşit olmayan kütle dağılımı.

Belirtiler: Titreşim frekansı esasen dönme hızının 1 katıdır ve genlik hızla artar. Bu, dönen makinelerde mekanik titreşimin en yaygın nedenidir.

Kötü hizalama

Neden: Pompa ve motor kaplininin hizalama doğruluğu toleransın dışında. Çift-bölünmüş-kasalı pompalar için, pompa ve motor genellikle bir bütün olarak hizalanır.

Belirtiler: Titreşim frekansları esas olarak dönme hızının 1 ve 2 katı düzeyindedir ve potansiyel olarak önemli eksenel titreşime sahiptir. Sıcak çalıştırmanın ardından sıcaklık değişiklikleri hizalamayı değiştirebilir.

Rulman Arızası

Nedenleri: Rulmanlarda aşınma, çukurlaşma veya kafes hasarı; Kayar yataklarda aşırı boşluk veya yağ filmi salınımı.

Belirtiler: Muhtemelen karakteristik bir darbe sesinin eşlik ettiği yüksek titreşim frekansı. Tanı için spektral analiz gereklidir.

Şaft bükülmesi veya aşınması

Nedenleri: Uzun-süreli çalışma, termal deformasyon veya eşit olmayan aşınma, pompa milinin bükülmesine neden olabilir.

Belirtiler: Dengesizliğe benzer ancak eksenel titreşim de genellikle daha belirgindir.

• Çift-emmeli bölünmüş-kutu pompaların titreşimini değerlendirmeye yönelik bilimsel yöntemler

Titreşim sorunlarının doğru teşhisi, görsel gözlem ve profesyonel testlerin bir kombinasyonunu gerektirir. Pratikte aşağıdaki üç yöntem kullanılabilir:

1. Görsel Gözlem Yöntemi: Pompa ünitesinin çalışma sesini dinleyerek (normalde tekdüze ve sabit bir ses; anormal sesler ve gürültüler ortaya çıkar), titreşim genliğini gözlemleyerek (pompa gövdesi yüzeyinde önemli ölçüde artan genlik, boru titreşimi) ve contalardaki sızıntıları kontrol ederek, titreşimin varlığı ve şiddeti hakkında bir ön karara varılabilir.
2. Profesyonel Cihaz İzleme Yöntemi: Bir titreşim analiz cihazı kullanılarak, titreşim ivmesi, hızı ve pompa gövdesi yatak ucu ve pompa mili gibi önemli bileşenlerin yer değiştirmesine ilişkin veriler toplanır. Bu veriler daha sonra standardı aşan titreşim türünü belirlemek için GB/T6075.3-2019 "Mekanik Titreşim - Makinelerin Titreşim Yoğunluğunun Belirlenmesi - Bölüm 3: Nominal Gücü 15kW'dan Büyük ve Nominal Hızı 120 dev/dak ile 15000 dev/dak Arasında Olan Endüstriyel Makineler" ulusal standardındaki standart değerlerle karşılaştırılır. (örn. dengesiz titreşim, yanlış hizalama titreşimi).
3. Bileşen sökme ve inceleme yöntemi: Rulman boşluğunu (standart değeri aşıyorsa değiştirin), pervane aşınmasını ve dinamik dengeyi (dinamik dengeleyici tarafından test edilebilir), şaft sapmasını ve conta bütünlüğünü kontrol etmek ve bileşen aşınmasından kaynaklanan potansiyel titreşim tehlikelerini araştırmak için pompayı periyodik olarak durdurun ve pompa gövdesini sökün.

• Çift-emişli, bölünmüş-gövdeli pompalarda titreşime yönelik hedefe yönelik çözümler

Titreşimin nedenleriyle birlikte, titreşim risklerini etkili bir şekilde azaltabilen, ekipman imalatı, kurulumu, işletimi ve bakımının tüm süreci için aşağıdaki mühendislik çözümleri formüle edilmiştir:

1. Sıkı pompa gövdesi muayene standartları: Fabrikadan ayrılmadan önce, pervaneler ve pompa milleri gibi temel bileşenlerin "Santrifüj Pompalar, Karışık Akışlı Pompalar, Eksenel Akışlı Pompalar ve Vorteks Pompalar için GB/T13008-2018 Genel Teknik Koşullar" ile uyumlu olduğundan emin olmak için dinamik denge testleri ve sertlik testleri gereklidir; Üretim hatalarından kaynaklanan titreşimi önlemek için pompa gövdesinin işleme doğruluğu kurulumdan önce gözden geçirilir.
2. Pervane yapısal tasarımını optimize edin: Gerçek iletim ortamına (temiz su, az miktarda yabancı madde içeren sıvılar gibi) ve çalışma koşulu parametrelerine dayanarak, pervane kanadı radyanını ve giriş ve çıkış açılarını optimize etmek, pervanenin hidrolik verimliliğini artırmak ve akışkan etkisinden kaynaklanan titreşimi azaltmak için akışkanlar mekaniği simülasyonunu kullanın; Pervanenin aşınmasını düzenli olarak kontrol edin ve kavitasyon ve korozyon bulunursa zamanında onarın veya değiştirin.
3. Medya ön arıtmasını güçlendirin: Sudaki tortu ve partikül madde gibi yabancı maddelerin içeriğini azaltmak, pervane ve yatakların taşlama aşınmasını azaltmak ve kaynaktan gelen medya kirliliğinin neden olduğu titreşimi önlemek için pompa ünitesinin giriş ucuna bir filtre (filtre gözenek boyutu 0,1 mm'den küçük veya eşit) takın.
4. Boru hattı sisteminin konfigürasyonunu optimize edin: akışkan girdap akımlarını azaltmak için pompa portu ile dirsek arasındaki mesafenin boru çapının 3 katından az olmamasını sağlayacak şekilde giriş ve çıkış boru hatlarının yerleşimini ayarlayın; sertliği artırmak ve boru hattı rezonansını önlemek için boru hattı braketlerini artırın; su darbesinin pompa gövdesi üzerindeki etkisini azaltmak için yavaş-kapanan vanalar ve susturucular takın.
5. Kurulum ve yapım sürecini standartlaştırın: pompa ünitesinin temeli, C30'dan az olmayan dayanım derecesine sahip betonla dökülmeli ve ankraj cıvataları gevşemeyi önleyici pullarla takılmalı ve belirtilen torka göre sıkılmalıdır; Kurulum sırasında, pompa mili ile motor milinin eş eksenliliğini düzeltmek için bir kadranlı gösterge kullanın (radyal salgı 0,05 mm'den az veya ona eşit), pompa gövdesinin yataylık sapmasının 0,2 mm/m'den az veya buna eşit olduğundan emin olun ve çalışma sırasında dengeli gerilim sağlayın.
6. Çalışma ortamını ve parametreleri optimize edin: Yüksek sıcaklıklar nedeniyle yatakların ve contaların daha hızlı yaşlanmasını önlemek için pompa setinin çalışma ortamı sıcaklığını 5-40 derece olarak kontrol edin; Hız ve akış hızının pompa setinin nominal aralığında olmasını sağlamak için çalışma parametrelerini üretim ihtiyaçlarına göre makul şekilde ayarlayın (aşırı yüklemeyi önlemek için çalışma verimliliğinin %75-%100 yüksek verimlilik bölgesinde korunması önerilir).

Çift-bölünmüş-kasalı pompaların titreşim kontrolü, "önce önleme, hassas yönetim" ilkesine bağlı kalmalıdır: işletmeler düzenli çalışma ve bakım günlükleri oluşturmalı ve her 3-6 ayda bir titreşim verileri izleme ve bileşen incelemeleri yapmalıdır; daha eski pompa setleri için (5 yıldan uzun süredir çalışan), dinamik denge doğrulama ve eşeksenlilik kontrolünün sıklığı artırılabilir; Aşırı titreşim bulunursa, öncelikle cihazın izlenmesi yoluyla bunun nedeni bulunmalı ve ardından kör onarımlardan kaçınmak için bileşenlerin değiştirilmesi, boru hatlarının ayarlanması veya parametrelerin optimize edilmesi gibi hedefe yönelik önlemler alınmalıdır.