علل و راه‌حل‌های لرزش غیرعادی در پمپ‌های مکش دوبل-شکاف{1}}

به عنوان یکی از اجزای اصلی سیستم‌های انتقال سیال، ارتعاش پمپ‌های مکش دوگانه-تقسیم‌شده{1}}یک چالش فنی کلیدی در مدیریت مهندسی است. لرزش نه تنها به طور مستقیم پایداری عملیاتی پمپ را تضعیف می کند و راندمان حمل و نقل را کاهش می دهد، بلکه سایش و پیری اجزای مهم مانند یاتاقان ها و آب بندی ها را نیز تسریع می کند. تجمع طولانی‌مدت-می‌تواند منجر به آسیب ساختاری به بدنه پمپ شود و حتی باعث نشت خط لوله، خرابی تجهیزات و سایر خطرات ایمنی شود. بنابراین، شناسایی دقیق علل ارتعاش، تسلط بر روش‌های قضاوت علمی و اجرای اقدامات پیشگیری و کنترل هدفمند برای افزایش طول عمر تجهیزات و اطمینان از تولید مستمر ضروری است.

• علت اصلی لرزش غیرعادی در پمپ مکش دوگانه-شکاف-

لرزش در پمپ‌های مکش دوگانه{0} بیشتر به دلیل ترکیبی از عوامل از جمله نصب تجهیزات، وضعیت اجزا، طراحی خط لوله، و پارامترهای عملیاتی ایجاد می‌شود. این عوامل را می توان در دسته های زیر خلاصه کرد:

کاویتاسیون

علت: این یکی از دلایل اصلی لرزش پمپ است. فشار محلی داخل پمپ کمتر از فشار بخار اشباع مایع پمپ شده است و حباب تولید می کند. این حباب ها در ناحیه فشار قوی- فرو می ریزند و باعث ضربه ها و ارتعاشات شدید می شوند.

علائم: لرزش همراه با صداهای کوبنده، نوسان شدید نشانگر فشار سنج خروجی و کاهش عملکرد (کاهش سرعت جریان و هد).

علل خاص:

فشار ورودی ناکافی (به عنوان مثال، باز شدن بیش از حد دریچه ورودی، مسدود شدن فیلتر، طراحی نامناسب لوله‌های ورودی با حفره‌های هوا).

دمای متوسط ​​بیش از حد بالا که منجر به افزایش فشار بخار اشباع می شود.

نقطه کار پمپ خیلی از نقطه طراحی منحرف می شود (در محدوده دبی بالا یا پایین کار می کند).

ضربان / موج هیدرولیک

علت: هنگامی که پمپ در شرایط طراحی خاموش کار می‌کند (مخصوصاً در دبی‌های پایین)، جداسازی جریان و گرداب‌هایی در پروانه رخ می‌دهد که منجر به نوسانات دوره‌ای و شدید در فشار خروجی می‌شود.

علائم: ارتعاشات و نویزهای متناوب و شدید با فرکانس پایین-با دامنه-در پمپ و خط لوله، شبیه "تنفس" است.

چکش آب

علت: راه‌اندازی و خاموش شدن سریع پمپ‌ها یا شیرها باعث تغییر شدید تکانه سیال می‌شود و امواج فشاری را در خط لوله ایجاد می‌کند.

علائم: صداهای ناگهانی و بلند و ارتعاشات ضربه ای که می تواند آسیب جدی به پمپ ها و خطوط لوله وارد کند.

نرخ جریان ناپایدار / گرداب ورودی

علت: طراحی نامناسب مخزن ورودی (به عنوان مثال، عمق غوطه وری ناکافی، نزدیکی به دیواره یا پایین مخزن)، ایجاد گرداب هایی که هوا را به داخل پمپ می کشد.

علائم: لرزش نامنظم، همراه با سر و صدا، و عملکرد نوسان.

عدم تعادل روتور

علل: توزیع ناهموار جرم در روتور پمپ (پروانه، بوش و غیره) به دلیل سایش، خوردگی، پوسته پوسته شدن یا عیوب ساخت.

علائم: فرکانس ارتعاش در درجه اول 1 برابر سرعت چرخش است، با افزایش دامنه با سرعت. این شایع ترین علت ارتعاش مکانیکی در ماشین های دوار است.

تراز ضعیف

علت: دقت تراز پمپ و کوپلینگ موتور خارج از تحمل است. برای پمپ‌های مکش دوگانه-تقسیم‌شده{2}}معمولاً پمپ و موتور به‌طور کلی در یک راستا قرار دارند.

علائم: فرکانس های ارتعاش عمدتاً 1 و 2 برابر سرعت چرخش هستند، با ارتعاش محوری بالقوه قابل توجه. پس از عملیات گرم، تغییرات دما ممکن است تراز را تغییر دهد.

خرابی بلبرینگ

علل: ساییدگی، سوراخ شدن، یا آسیب قفس در یاتاقان های غلتشی. فاصله بیش از حد یا نوسان لایه روغن در یاتاقان های کشویی.

علائم: فرکانس ارتعاش بالا، احتمالاً با صدای ضربه مشخصه همراه است. آنالیز طیفی برای تشخیص مورد نیاز است.

خم شدن یا سایش شافت

علل: کارکرد طولانی مدت، تغییر شکل حرارتی یا سایش ناهموار می تواند باعث خم شدن شفت پمپ شود.

علائم: مشابه عدم تعادل است، اما ارتعاش محوری معمولاً بارزتر است.

• روش های علمی برای قضاوت در مورد ارتعاش پمپ های دوگانه-مکش اسپلیت-

تشخیص دقیق مشکلات ارتعاش به ترکیبی از مشاهده بصری و آزمایش حرفه ای نیاز دارد. در عمل می توان از سه روش زیر استفاده کرد:

1. روش مشاهده بصری: با گوش دادن به صدای عملکرد واحد پمپ (معمولاً صدایی یکنواخت و پایدار، صداها و نویزهای غیرعادی ظاهر می شود)، مشاهده دامنه ارتعاش (افزایش قابل توجه دامنه در سطح بدنه پمپ، ارتعاش لوله) و بررسی نشتی در آب بندی ها، می توان در مورد وجود ارتعاشات اولیه قضاوت کرد.
2. روش مانیتورینگ ابزار حرفه ای: با استفاده از یک تحلیلگر ارتعاش، داده های مربوط به شتاب ارتعاش، سرعت و جابجایی اجزای کلیدی مانند انتهای یاتاقان بدنه پمپ و شفت پمپ جمع آوری می شود. سپس این داده‌ها با مقادیر استاندارد استاندارد ملی GB/T6075.3-2019 "ارتعاش مکانیکی - تعیین شدت ارتعاش ماشین‌ها - قسمت 3: ماشین‌های صنعتی با توان نامی بیشتر از 15 کیلووات و سرعت نامی بین 0r/0r تا 120" مقایسه می‌شوند. ارتعاش بیش از حد استاندارد (مثلاً ارتعاش نامتعادل، ارتعاش ناهماهنگی).
3. روش جداسازی قطعات و بازرسی: به طور دوره‌ای پمپ را متوقف کنید و بدنه پمپ را جدا کنید تا فاصله یاتاقان (اگر بیشتر از حد استاندارد باشد تعویض کنید)، سایش پروانه و تعادل دینامیکی (می‌تواند توسط متعادل کننده دینامیکی آزمایش شود)، انحراف شفت و یکپارچگی آب بندی، و بررسی خطرات بالقوه ارتعاش ناشی از سایش قطعات.

• راه حل های هدفمند برای ارتعاش در پمپ های دوگانه-مکش اسپلیت-

همراه با علل لرزش، راه حل های مهندسی زیر از کل فرآیند تولید، نصب، بهره برداری و نگهداری تجهیزات فرموله شده است که می تواند به طور موثر خطرات ارتعاش را کاهش دهد:

1. استانداردهای دقیق بازرسی بدنه پمپ: قبل از خروج از کارخانه، تست‌های تعادل دینامیکی و تست‌های سختی لازم است تا اطمینان حاصل شود که اجزای هسته‌ای مانند پروانه‌ها و شفت‌های پمپ با "شرایط فنی عمومی GB/T13008-2018 برای پمپ‌های گریز از مرکز، پمپ‌های جریان مخلوط، پمپ‌های پمپ‌های محوری andexort" مطابقت دارند. دقت پردازش بدنه پمپ قبل از نصب بررسی می‌شود تا از لرزش ناشی از نقص‌های ساخت جلوگیری شود.
2. بهینه سازی طراحی ساختاری پروانه: بر اساس محیط انتقال واقعی (مانند آب تمیز، سیالات حاوی مقدار کمی ناخالصی) و پارامترهای شرایط کاری، از شبیه سازی مکانیک سیالات برای بهینه سازی زوایای رادیان و ورودی و خروجی تیغه پروانه، بهبود راندمان هیدرولیکی پروانه و کاهش لرزش سیال ناشی از ضربه استفاده کنید. به طور مرتب سایش پروانه را بررسی کنید و در صورت مشاهده کاویتاسیون و خوردگی، آن را به موقع تعمیر یا تعویض کنید.
3. تقویت پیش تصفیه رسانه: یک فیلتر (اندازه منافذ فیلتر کمتر یا مساوی 0.1 میلی‌متر) در انتهای ورودی واحد پمپ نصب کنید تا محتوای ناخالصی‌ها مانند رسوب و ذرات در آب کاهش یابد، سایش پروانه و یاتاقان‌ها کاهش یابد و از لرزش ناشی از آلودگی رسانه از منبع جلوگیری شود.
4. پیکربندی سیستم خط لوله را بهینه کنید: طرح خطوط لوله ورودی و خروجی را تنظیم کنید تا اطمینان حاصل شود که فاصله بین درگاه پمپ و زانویی کمتر از 3 برابر قطر لوله نباشد تا جریان گردابی سیال کاهش یابد. افزایش براکت های خط لوله برای افزایش سفتی و جلوگیری از تشدید خط لوله. برای کاهش ضربه چکش آب روی بدنه پمپ، دریچه‌ها و صدا خفه کن‌های آهسته- را نصب کنید.
5. استاندارد کردن فرآیند نصب و ساخت: پایه واحد پمپ باید با بتن با درجه مقاومت حداقل C30 ریخته شود و انکر بولت ها باید با واشرهای ضد شل شدن نصب شوند و مطابق با گشتاور مشخص شده سفت شوند. در حین نصب، از نشانگر شماره گیری برای تصحیح هم محوری شفت پمپ و شفت موتور (خروج شعاعی کمتر یا مساوی 0.05 میلی متر) استفاده کنید، اطمینان حاصل کنید که انحراف افقی بدنه پمپ کمتر یا مساوی 0.2 میلی متر بر متر است و از تنش متعادل در حین کار اطمینان حاصل کنید.
6. محیط کار و پارامترها را بهینه کنید: دمای محیط کار پمپ را روی 5-40 درجه کنترل کنید تا از پیری سریع یاتاقان ها و آب بندی ها به دلیل دماهای بالا جلوگیری کنید. پارامترهای عملیاتی را با توجه به نیازهای تولید به طور منطقی تنظیم کنید تا اطمینان حاصل شود که سرعت و دبی در محدوده نامی مجموعه پمپ قرار دارند (توصیه می شود راندمان کار در منطقه با راندمان بالا 75٪ -100٪ حفظ شود تا از عملیات اضافه بار جلوگیری شود.

کنترل ارتعاش پمپ‌های دوگانه-مکش مکش{1}} باید از اصل "ابتدا پیشگیری، مدیریت دقیق" پیروی کند: شرکت‌ها باید گزارش‌های عملیاتی و نگهداری منظم را ایجاد کنند و هر 3 تا 6 ماه یکبار پایش داده‌های ارتعاش و بازرسی قطعات را انجام دهند. برای مجموعه پمپ های قدیمی (بیش از 5 سال کار می کنند)، فرکانس تأیید تعادل دینامیکی و بررسی هم محوری را می توان افزایش داد. اگر لرزش بیش از حد پیدا شد، ابتدا باید از طریق نظارت بر ابزار، علت را پیدا کرد و سپس اقدامات هدفمندی مانند تعویض قطعات، تنظیم خطوط لوله یا بهینه سازی پارامترها برای جلوگیری از تعمیرات کور انجام شود.