Der Mechanismus, der Einfluss und die Eliminierungsmaßnahmen der aufregenden Kraft von Zentrifugalpumpen

Als wichtige Flüssigkeitsförderungsausrüstung werden Zentrifugalpumpen in industriellen, landwirtschaftlichen und zivilen Bereichen häufig eingesetzt. Beim tatsächlichen Feldbetrieb werden die Zentrifugalpumpen jedoch häufig von aufregenden Kräften beeinflusst, was zu Vibrationen, Lärm und Gerätenschäden führt. In diesem Artikel wird der Erzeugungsmechanismus der anregenden Kräfte der zentrifugalen Pumpe, ihre Auswirkungen auf den Pumpenbetrieb und die wirksamen Eliminierungsmethoden aus mehreren Aspekten erörtert.

• Faktoren, die aufregende Kraft in Zentrifugalpumpen erzeugen

1. Hydraulisches Ungleichgewicht
Die Drehung des Laufrads in einer Zentrifugalpumpe führt dazu, dass in der Flüssigkeit Zentrifugalkraft erzeugt wird. Die Verteilung des Flüssigkeit im Laufrad kann jedoch aufgrund der Einschränkungen des Aus Designs, der Herstellung oder des Betriebsbedingungen des Laufraddesigns, der Herstellung oder des Betriebs ungleichmäßig sein. Diese Unebenheit kann zu einem hydraulischen Ungleichgewicht führen, das wiederum regelmäßige oder nicht periodische aufregende Kräfte erzeugt. Insbesondere bei mehrstufigen Pumpen verursacht die Wechselwirkung zwischen den Anspürern eher eine hydraulische Anregung.
2. Mechanisches Ungleichgewicht
Das mechanische Ungleichgewicht ist eine der wichtigsten Quellen für anregende Kräfte in Zentrifugalpumpen. Während der Herstellung oder Installation des Laufrads kann es Probleme wie ungleiche Massenverteilung und axiale Abweichung geben, die zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Zentrifugalkraft führen. Bei hoher Geschwindigkeit kann dieses Ungleichgewicht regelmäßige aufregende Kräfte verursachen, was wiederum zu Vibrationen führt.
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Das Design der Einlass- und Auslassflusskanäle der Zentrifugalpumpe, die Wechselwirkung zwischen dem Laufrad und den Volute/Führerleiten sowie der Rückfluss- und Wirbelphänomen in der Pumpe können alle flüssige dynamische Störungen verursachen. Diese Interferenzen können Druckpulsation und Flüssigkeitschwingung verursachen und dadurch aufregende Kräfte bilden. Beispielsweise kann die Wechselwirkung zwischen dem Laufrad und den Volute/Guide -Schaufeln zu Vibrationen führen, die sich auf die Frequenz der Klinge (BPF) beziehen.
4. Kavitation
Kavitation ist ein häufiges Problem beim Betrieb von Zentrifugalpumpen. Kavitation tritt auf, wenn der Druck in einer Gegend der Pumpe niedriger ist als der gesättigte Dampfdruck der Flüssigkeit, wodurch die Flüssigkeit verdampft und Blasen bildet. Wenn die Blasen im Hochdruckbereich platzen, wird eine momentane Hochdruckschockwelle erzeugt, was zu Vibrationen und Rauschen führt. Dieses Phänomen wird nicht nur zur Erzeugung von anregenden Kräften führen, sondern kann auch Erosionsschäden an der Laufradoberfläche der Pumpe verursachen und die Erzeugung anregender Kräfte weiter verschärfen.
5. Wechselwirkung des Rohrleitungssystems
Die Wechselwirkung zwischen der Zentrifugalpumpe und dem Rohrleitungssystem führt ebenfalls zu aufregenden Kräften. Beispielsweise wird die Druckschwankung der Flüssigkeit in der Rohrleitung durch den Einlass oder Auslass der Pumpe an den Pumpenkörper übertragen, wodurch eine periodische externe Anregungskraft bildet. Darüber hinaus wird das Layout der Pipeline und die Stützstruktur, die Steifheit der Basis/das Fundament und die Ausrichtung der Pumpe und des Motors auch die Manifestation und Intensität der aufregenden Kraft beeinflussen.

• Auswirkung der aufregenden Kraft auf die Zentrifugalpumpe

1.. Vibration und Rauschen verursachen
Die aufregende Kraft verursacht direkt die Schwingung des Pumpenkörpers und verwandte Komponenten, begleitet von einem großen Geräusch. Übermäßige Schwingung führt zu einer Verringerung der Betriebsstabilität der Pumpe, erhöht die Wartungskosten und beeinträchtigt den normalen Betrieb der peripheren Geräte.
2. verschlimmern die Beschädigung von Komponenten
Aufgrund der periodischen Wirkung der aufregenden Kraft sind die Lager und Dichtungen der Pumpe anfällig für Ermüdungsschäden, was zu einer verkürzten Lebensdauer führt. Insbesondere bei hoher Frequenzvibrationen können diese Schlüsselkomponenten vorzeitig ausfallen, was zu unerwarteten Geräten zum Herunterfahren führt.
3.. Reduzieren Sie die Betriebseffizienz
Die aufregende Kraft führt zu Turbulenzen im Flüssigkeitsfluss, erhöht den Energieverlust und verringert somit die Effizienz der Zentrifugalpumpe. Darüber hinaus kann die durch Kavitation verursachte Schwingung auch Schäden an der Laufradoberfläche der Pumpe verursachen und die Leistung der Pumpe weiter verringern.
4. Strukturschäden verursachen
Die langfristige aufregende Kraft führt zu strukturellen Ermüdung des Pumpenkörpers und der Schlüsselkomponenten und führt sogar zu schwerwiegenden Folgen wie Rissen und Frakturen. Dieser Schaden verursacht nicht nur unerwartete Systemabfälle, sondern kann auch zu schwerwiegenden Sicherheitsunfällen führen.

• Maßnahmen zur Beseitigung spannender Kräfte

1. Optimieren Sie das Laufraddesign
Das hydraulische Ungleichgewicht kann durch Optimierung der Laufradgeometrie und der Anzahl der Klingen effektiv reduziert werden. Durch die Erhöhung der Anzahl der Klingen oder das Ändern des Auslasswinkels der Klingen kann beispielsweise die Amplitude der Flüssigkeitspulsion verringert werden. Darüber hinaus kann die Verwendung eines symmetrischeren Laufraddesigns die durch Flüssigkeit induzierte Vibration verringern.
2. Design des Flusskanals verbessern
Optimieren Sie die Einlass- und Auslasskanäle der Pumpe und das Volumendesign der Pumpe, um die dynamischen Störungen der Flüssigkeit zu verringern. Beispielsweise kann die Verwendung eines Doppelvolute -Designs das hydraulische Ungleichgewicht effektiv verringern. Das angemessene Design der Leitschaufelform und der Anzahl der Klingen kann die durch die Häufigkeit der Klingen bestehende Druckpulsation verringern. Durch die Vermeidung scharfer Durchmesserveränderungen und Biegen im Flusskanal können Wirbelströme und Rückflussphänomene reduzieren.
3.. Dynamische Ausgleichskorrektur
Während des Herstellungs- und Installationsprozesses im Laufrad sollte die dynamische Ausgleichskorrektur streng durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Laufradmasse gleichmäßig verteilt und die Achse zentriert ist. Die dynamische Ausgleichskorrektur kann die durch mechanische Ungleichheit verursachte aufregende Kraft erheblich verringern.
4. Wählen Sie Dämpfungsgerät aus
Während der Installation der Pumpe können Dämpfungsgeräte wie Federdämpfungskissen oder Dämpfer hinzugefügt werden, um die Getriebeeffizienz der aufregenden Kraft zu verringern. Darüber hinaus kann die Optimierung der Verbindung zwischen der Pumpe und dem Rohrleitungssystem und der Vermeidung starre Verbindung auch dazu beitragen, die Vibration zu verringern.
5. Kavitation vermeiden
Um Kavitation zu vermeiden, sollte der Pumpeneinlassdruck vernünftigerweise so gestaltet werden, dass sie höher ist als der gesättigte Dampfdruck der Flüssigkeit. Darüber hinaus kann die Auswahl von Materialien und Beschichtungen mit ausgezeichneter Anti-Kavitationsleistung auch die Schädigung der Kavitation an der Pumpe verringern.
6. Betriebsbedingungen optimieren
Die Betriebsbedingungen der Zentrifugalpumpe haben einen direkten Einfluss auf die Größe der aufregenden Kraft. Ob beispielsweise die Pumpengeschwindigkeit, der Durchfluss und der Kopf vernünftigerweise übereinstimmen, wirkt sich den Schwingungsniveau erheblich aus. Daher sollte während der Auswahl und des Betriebs der Pumpe der Betriebspunkt so nahe wie möglich am optimalen Wirkungsgrad sein.
7. Stärken Sie die Grund- und Pipeline -Design
Verbessern Sie die Steifheit und Dämpfungsleistung des Pumpenfundaments und verringern Sie die Übertragung von externer Schwingung. Entwerfen und ordnen Sie die Pipeline und ihre Halterung und ihre feste Punktposition (z. B. die Länge des geraden Rohrabschnitts, die Erzeugung von Lufttaschen usw. angemessen an, um den Einfluss der Pipeline auf den Pumpenkörper zu vermeiden.
8. Überwachung, Diagnose und Aufrechterhaltung
Durch die Installation von Vibrationssensoren und Überwachungssystemen kann der Schwingungsstatus der Pumpe in Echtzeit überwacht werden, und es können abnormale Bedingungen zeitlich erkannt und Maßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise kann die Spektrumanalyse verwendet werden, um die Schwingungsquelle zu identifizieren, damit das Problem gezielt gelöst werden kann. Darüber hinaus können regelmäßige Wartung und Austausch von Tragen von Teilen wie Lagern und Dichtungen die Lebensdauer der Geräte effektiv verlängern.