Il meccanismo, l'influenza e le misure di eliminazione dell'entusiasmante forza delle pompe centrifughe

Come importante attrezzatura per il trasporto di fluidi, le pompe centrifughe sono ampiamente utilizzate nei campi industriali, agricoli e civili. Tuttavia, nelle effettive funzionalità sul campo, le pompe centrifughe sono spesso influenzate da forze entusiasmanti, con conseguenti danni alle vibrazioni, al rumore e alle attrezzature. Questo articolo discuterà il meccanismo di generazione delle forze entusiasmanti della pompa centrifuga, il loro impatto sul funzionamento della pompa e i metodi di eliminazione efficaci da molteplici aspetti.

• Fattori che generano una forza eccitante nelle pompe centrifughe

1. Squilibrio idraulico
La rotazione della girante in una pompa centrifuga provoca la generazione della forza centrifuga nel fluido, ma la distribuzione del fluido all'interno della girante può essere irregolare a causa dei limiti della progettazione della girante, della produzione o delle condizioni operative. Questa irregolarità può portare a squilibri idraulici, che a sua volta genera forze eccitanti periodiche o non periodiche. Soprattutto nelle pompe a più stadi, l'interazione tra le giranti ha maggiori probabilità di causare eccitazione idraulica.
2. Squilibrio meccanico
Lo squilibrio meccanico è una delle fonti importanti di forze entusiasmanti nelle pompe centrifughe. Durante la produzione o l'installazione della girante, potrebbero esserci problemi come la distribuzione di massa irregolare e la deviazione assiale, che portano a una distribuzione irregolare della forza centrifuga. Quando si ruota ad alta velocità, questo squilibrio può causare periodiche forze entusiasmanti, che a loro volta causano vibrazioni.
3. Interferenza fluidodinamica
Il design dei canali di flusso di ingresso e di uscita della pompa centrifuga, l'interazione tra la girante e le palette di voluta/guida e i fenomeni di riflusso e vortice nella pompa possono causare interferenze fluidi dinamiche. Queste interferenze possono causare pulsante di pressione e vibrazioni fluide, formando così forze entusiasmanti. Ad esempio, l'interazione tra la girante e le palette di voluto/guida può causare vibrazioni relative alla frequenza di passaggio della lama (BPF).
4. Cavitazione
La cavitazione è un problema comune nel funzionamento delle pompe centrifughe. La cavitazione si verifica quando la pressione in un'area locale della pompa è inferiore alla pressione di vapore satura del liquido, causando la vaporizzazione del liquido e forma bolle. Quando le bolle scoppiano nell'area ad alta pressione, verrà generata un'onda di shock ad alta pressione istantanea, causando vibrazioni e rumore. Questo fenomeno non solo porterà alla generazione di forze entusiasmanti, ma può anche causare danni all'erosione alla superficie della girante della pompa, esacerbando ulteriormente la generazione di forze entusiasmanti.
5. Interazione del sistema di tubazioni
L'interazione tra la pompa centrifuga e il sistema di tubazioni causerà anche forze interessanti. Ad esempio, la fluttuazione della pressione del liquido nella tubazione verrà trasmessa al corpo della pompa attraverso l'ingresso o l'uscita della pompa, formando una forza di eccitazione esterna periodica. Inoltre, il layout della conduttura e la struttura di supporto, la rigidità della base/fondazione e l'allineamento della pompa e del motore influenzerà anche la manifestazione e l'intensità della forza eccitante.

• Effetto di una forza eccitante sulla pompa centrifuga

1. Causa vibrazioni e rumore
L'eccitante forza provoca direttamente la vibrazione del corpo della pompa e i componenti correlati, accompagnati da un ampio rumore. Le vibrazioni eccessive porteranno a una riduzione della stabilità operativa della pompa, aumenta i costi di manutenzione e influenzerà il normale funzionamento delle apparecchiature periferiche.
2. Aggravare il danno dei componenti
A causa dell'azione periodica dell'entusiasmante forza, i cuscinetti e le guarnizioni della pompa sono suscettibili di danni alla fatica, con conseguente vita abbreviata. Soprattutto nel caso di vibrazioni ad alta frequenza, questi componenti chiave possono fallire prematuramente, causando un arresto imprevisto delle apparecchiature.
3. Ridurre l'efficienza operativa
L'eccitante forza causerà turbolenza nel flusso del fluido, aumenterà la perdita di energia e ridurrà quindi l'efficienza della pompa centrifuga. Inoltre, la vibrazione causata dalla cavitazione può anche causare danni alla superficie della girante della pompa, riducendo ulteriormente le prestazioni della pompa.
4. Causa danni strutturali
La forza eccitante a lungo termine causerà affaticamento strutturale del corpo della pompa e dei componenti chiave e porterà persino a gravi conseguenze come crepe e fratture. Questo danno non solo causerà arresti di sistema imprevisti, ma può anche causare gravi incidenti di sicurezza.

• Misure per eliminare le forze entusiasmanti

1. Ottimizza il design della girante
Lo squilibrio idraulico può essere effettivamente ridotto ottimizzando la geometria della girante e il numero di lame. Ad esempio, aumentando il numero di pale o cambiando l'angolo di uscita delle pale, l'ampiezza della pulsazione del fluido può essere ridotta. Inoltre, l'uso di una progettazione di giranti più simmetrica può ridurre le vibrazioni indotte dal fluido.
2. Migliora la progettazione del canale di flusso
Ottimizzare i canali di flusso di ingresso e uscita della pompa e la progettazione della voluto per ridurre le interferenze della fluidodinamica. Ad esempio, l'uso di un design a doppia voluta può ridurre efficacemente lo squilibrio idraulico; Il design ragionevole della forma della para di guida e il suo numero di pale possono ridurre la pulsazione della pressione causata dalla frequenza di passaggio della lama. Inoltre, evitare gravi variazioni di diametro e flessione nel canale di flusso può ridurre le correnti parassite e i fenomeni di riflusso.
3. Correzione di bilanciamento dinamico
Durante il processo di produzione e installazione della girante, la correzione del bilanciamento dinamico dovrebbe essere eseguita rigorosamente per garantire che la massa della girante sia distribuita uniformemente e che l'asse sia centrato. La correzione del bilanciamento dinamico può ridurre significativamente l'eccitante forza causata dallo squilibrio meccanico.
4. Selezionare il dispositivo di smorzamento
Durante l'installazione della pompa, è possibile aggiungere dispositivi di smorzamento come cuscinetti per smorzamenti a molla o smorzatori per ridurre l'efficienza di trasmissione della forza eccitante. Inoltre, l'ottimizzazione della connessione tra la pompa e il sistema di tubazioni ed evitare una connessione rigida può anche aiutare a ridurre le vibrazioni.
5. Evitare la cavitazione
Al fine di evitare la cavitazione, la pressione di ingresso della pompa dovrebbe essere ragionevolmente progettata per garantire che sia superiore alla pressione di vapore satura del liquido. Inoltre, la selezione di materiali e rivestimenti con eccellenti prestazioni anti-cavitazione può anche ridurre il danno della cavitazione alla pompa.
6. Ottimizza le condizioni operative
Le condizioni operative della pompa centrifuga hanno un impatto diretto sull'entità della forza eccitante. Ad esempio, se la velocità della pompa, la portata e la testa sono ragionevolmente abbinate influenzerà significativamente il livello di vibrazione. Pertanto, durante la selezione e il funzionamento della pompa, il punto operativo dovrebbe essere il più vicino possibile al punto di efficienza ottimale.
7. Rafforzare le basi e il design della pipeline
Migliorare la rigidità e le prestazioni di smorzamento della fondazione della pompa e ridurre la trasmissione di vibrazioni esterne. Inoltre, progettare ragionevolmente e disporre la conduttura e la sua posizione di staffa e punto fisso (come la lunghezza della sezione del tubo dritto, evitare la generazione di tasche ad aria, ecc.) Per evitare l'influenza della tubazione sul corpo della pompa.
8. Monitoraggio, diagnosi e manutenzione
Installando sensori di vibrazione e sistemi di monitoraggio, lo stato di vibrazione della pompa può essere monitorato in tempo reale, è possibile rilevare condizioni anormali in tempo e è possibile adottare misure. Ad esempio, l'analisi dello spettro può essere utilizzata per identificare la fonte di vibrazione, in modo che il problema possa essere risolto in modo mirato. Inoltre, la manutenzione regolare e la sostituzione di parti di usura come cuscinetti e guarnizioni possono estendere efficacemente la durata dell'attrezzatura.