A vibração é um indicador importante para avaliar a confiabilidade operacional das unidades da bomba de água. Os riscos de vibração excessiva incluem principalmente: vibração fazendo com que a unidade da bomba funcione; Causando vibração do motor e dos oleodutos, resultando em danos à máquina e lesão às pessoas; Causando danos a rolamentos e outros componentes; Causando componentes soltos de conexão, rachaduras na fundação ou danos motores; Causando acessórios soltos ou danificados ou válvulas conectadas à bomba de água; Gerar ruído de vibração.
As causas da vibração da bomba são multifacetadas. O eixo da bomba é geralmente diretamente conectado ao eixo do motor de acionamento, causando o desempenho dinâmico da bomba e o desempenho dinâmico do motor para interferir entre si; Existem muitos componentes rotativos de velocidade - altos, e o equilíbrio dinâmico e estático pode atender aos requisitos; Os componentes que interagem com os fluidos são bastante afetados pelas condições de fluxo de água; A complexidade do movimento do fluido também é um fator que limita a estabilidade do desempenho dinâmico da bomba.
motor
Os componentes estruturais do motor estão soltos, o dispositivo de posicionamento do rolamento está solto, a folha de aço de silício do núcleo de ferro está muito solta e a rigidez do suporte do rolamento diminui devido ao desgaste, o que pode causar vibração. Distribuição desigual da massa do rotor causada por excentricidade da qualidade, dobra de rotor ou problemas de distribuição de qualidade, resultando em equilíbrio estático e dinâmico excessivo. Além disso, as barras da gaiola do esquilo do rotor do motor da gaiola do esquilo estão quebradas, causando um desequilíbrio entre a força do campo magnético que atua no rotor e a força de inércia rotacional do rotor, resultando em vibração. Outras razões, como perda de fase motor e fonte de alimentação desequilibrada de cada fase, também podem causar vibração. O enrolamento do estator do motor, devido a problemas de qualidade no processo de instalação, causa um desequilíbrio na resistência entre os enrolamentos de cada fase, resultando em um campo magnético desigual e em uma força eletromagnética desequilibrada, que se torna a força de excitação e causa vibração.
Suporte de fundação e bomba
A forma de fixação de contato entre a estrutura do dispositivo de acionamento e a base não é boa, e a base e o sistema motor têm pouca capacidade de absorver, transmitir e isolar vibrações, resultando em vibrações excessivas da fundação e do motor. Se a base da bomba de água estiver solta ou se a unidade da bomba de água formar uma base elástica durante a instalação, ou se a rigidez da fundação for enfraquecida devido a bolhas de imersão em óleo, a bomba de água produzirá outra velocidade crítica com uma diferença de fase de 1800 da vibração, aumentando assim a frequência de vibração da bomba de água. Se o aumento da frequência for próximo ou igual à frequência de um fator externo, aumentará a amplitude da bomba de água. Além disso, o afrouxamento dos parafusos de ancoragem da fundação leva a uma diminuição na rigidez da restrição, o que intensificará a vibração do motor.
acoplamento
O espaçamento circunferencial dos parafusos de conexão do acoplamento é ruim e a simetria é danificada; A excentricidade da junta de extensão de acoplamento gerará força excêntrica; O grau cônico do acoplamento excede a tolerância; Mau equilíbrio estático ou dinâmico do acoplamento; O ajuste apertado entre o alfinete elástico e o acoplamento faz com que o pino da coluna elástico perca sua função de ajuste elástico, resultando em mau alinhamento do acoplamento; A folga entre o acoplamento e o eixo é muito grande; O desgaste mecânico do anel de borracha de acoplamento leva a uma diminuição no desempenho do ajuste do anel de borracha de acoplamento; A qualidade dos parafusos de transmissão usada no acoplamento não é igual um ao outro. Todos esses motivos podem causar vibração.
impulsor
① A qualidade do impulsor é excêntrica. Controle de baixa qualidade durante o processo de fabricação do impulsor, como qualidade inadequada de fundição e precisão da usinagem; Ou o líquido transmitido pode ser corrosivo, causando erosão e corrosão do canal de fluxo do impulsor, resultando em excentricidade do impulsor.
② Se o número de lâminas, o ângulo da saída, o ângulo da embalagem e a distância radial entre o defletor da garganta e a borda de saída do impulsor são apropriados.
③ O atrito inicial entre o anel da boca do impulsor e o anel da boca da bomba, bem como entre o revestimento entre estágios e o revestimento do defletor, gradualmente se transforma em desgaste mecânico de atrito, que intensificará a vibração da bomba.
Oleoduto e sua instalação e fixação
A rigidez do suporte da tubulação de saída da bomba é insuficiente e a deformação é muito grande, fazendo com que a tubulação seja pressionada no corpo da bomba, resultando no dano neutro do corpo e do motor da bomba; O oleoduto é submetido a muita pressão durante a instalação, resultando em alta tensão interna ao conectar os pipelines de entrada e saída à bomba; Oleodutos soltos de entrada e saída, diminuição ou mesmo com falha na rigidez da restrição; O canal de fluxo de saída está completamente quebrado e os fragmentos estão presos no impulsor; O oleoduto não é suave, como bolsos de ar na saída; A válvula de saída caiu ou não está aberta; Há ingestão de ar na entrada de água, campo de fluxo irregular e flutuações de pressão. Esses motivos podem causar direta ou indiretamente vibração em bombas e oleodutos.
Rolamentos e lubrificação
A rigidez do rolamento é muito baixa, o que pode causar uma diminuição na primeira velocidade e vibração críticas. Além disso, o mau desempenho do rolamento de guia leva a baixa resistência ao desgaste, baixa fixação e folga excessiva entre as conchas do rolamento, que também podem causar facilmente vibração; O desgaste de rolamentos de impulso e outros rolamentos de rolamento intensificará as vibrações longitudinais e flexíveis do eixo. As falhas de lubrificação causadas por seleção inadequada, deterioração, conteúdo excessivo de impureza e pipelines de lubrificação ruim do óleo lubrificante podem levar à deterioração das condições e da vibração do rolamento. O filme de óleo excitado com o rolamento deslizante do motor elétrico também pode gerar vibração.
Medidas para reduzir a vibração
Eliminando a vibração do processo de design e fabricação
1) Design do eixo. Aumente o número de rolamentos de suporte para o eixo de transmissão, reduza o espaçamento do suporte, reduza o comprimento do eixo dentro de uma faixa apropriada, aumente o diâmetro do eixo adequadamente e aumente a rigidez do eixo; Quando a velocidade do eixo da bomba aumenta gradualmente e se aproxima ou é um múltiplo inteiro da frequência de vibração natural do rotor da bomba, a bomba vibrará violentamente. Portanto, no projeto, a frequência natural do eixo de acionamento deve evitar a frequência angular do rotor do motor; Melhore a qualidade da fabricação do eixo, evite a excentricidade da qualidade e as tolerâncias excessivas de forma e posição.
2) Seleção de rolamentos deslizantes. Adotar rolamentos deslizantes que não requerem lubrificação; Em bombas químicas, como hidrocarbonetos líquidos, devem ser feitos materiais de mancal deslizante de materiais com bom eu - propriedades lubrificantes, como o politetrafluoretileno; Em bombas de água quente profundas, o revestimento guia é preenchido com materiais como politetrafluoroetileno, grafite e pó de cobre, e sua estrutura é projetada razoavelmente para garantir a fixação confiável dos rolamentos deslizantes; Pares de atrito com coeficientes de baixo atrito, como material de grafite M20LK e aço, são usados no anel de vedação do impulsor e no anel de vedação do corpo da bomba; Limitar a velocidade máxima; Melhore a capacidade de rolamento da concha do rolamento e a rigidez do assento do rolamento.
3) Use um sistema de alívio do estresse. Para bombas que transportam água quente, o projeto deve liberar a tensão estrutural entre as peças de conexão causadas pela deformação do corpo da bomba, como adicionar mangas de parafusos nos parafusos de ancoragem do corpo da bomba para evitar o contato direto entre o corpo da bomba e a fundação altamente rígida.
Precauções para o projeto hidráulico de bombas de água
1) Projete razoavelmente o canal de impulsor e fluxo da bomba de água para minimizar a cavitação e a separação de fluxo dentro do impulsor; Selecione razoavelmente parâmetros, como número da lâmina, ângulo de saída da lâmina, largura da lâmina e coeficiente de deslocamento de saída da lâmina para eliminar a corcunda da curva da cabeça; Acredita -se que a distância entre a saída do impulsor da bomba e a língua da concha do caracol seja um décimo do diâmetro externo do impulsor, e a pressão pulsante é minimizada; Inclua a borda de saída da lâmina em um ângulo de cerca de 20 graus para reduzir o impacto; Garanta a liberação entre o impulsor e a voluta; Melhore a eficiência de trabalho da bomba. Ao mesmo tempo, otimize o design do canal de saída da bomba e outros canais relacionados para reduzir a vibração causada por perdas hidráulicas. Projetar razoavelmente a câmara de sucção na seção de entrada de várias bombas, bem como a estrutura mecânica do estágio de compressão, pode reduzir os pulsos de pressão, garantir o campo de fluxo estável, melhorar a eficiência da bomba, reduzir a perda de energia e também aumentar a estabilidade do desempenho dinâmico da vibração da bomba.
2) A vibração da cavitação é uma parte importante da vibração da bomba. Quando a pressão populacional da bomba é menor que a pressão da soma na temperatura da água correspondente, a cavitação acompanhada por vibração severa ocorrerá. As medidas para reduzir a cavitação incluem: Ao determinar a altura da instalação da bomba de água, tornando o subsídio efetivo da cavitação do dispositivo maior que o subsídio mínimo de cavitação do dispositivo da bomba; Aumente adequadamente o diâmetro do tubo de entrada, reduza o comprimento do tubo de entrada, reduza os acessórios da tubulação, lute para minimizar a taxa de mudança da seção de fluxo e melhorar a rugosidade da parede do tubo; Reduza o número de dobras e aumente o ângulo de giro da tubulação; Reduzir a velocidade de trabalho da bomba de água; Usando materiais que resistem à cavitação, como aço inoxidável, ou aplicando resina epóxi a áreas propensas a cavitação; O design do canal de entrada deve ser razoável, buscando suavidade, garantindo a distribuição uniforme da velocidade e pressão do fluxo de água que entra no impulsor e evitando áreas de pressão de baixa -; Melhorar a qualidade de fabricação e processamento para evitar a velocidade de fluxo local excessiva e a queda de pressão causada pelo perfil de lâmina imprecisa; Melhore o desempenho anti -cavitação do dispositivo da bomba, incluindo a instalação de um reforço hidráulico na entrada da bomba, a estrutura do reforço, aumentando a cabeça de sucção da bomba, aumentando assim o subsídio de cavitação do dispositivo da bomba; Aumentar a altura geométrica do fluxo de retorno; Minimize a perda de cabeça do pipeline de entrada o máximo possível; Adotando uma bomba de sucção dupla.
As causas da vibração da bomba incluem razões mecânicas, hidráulicas e elétricas. O controle de vibração reflete de forma abrangente a tecnologia de processamento mecânico, o nível operacional do pessoal de instalação mecânica, a qualidade dos operadores da bomba de água, a funcionalidade do software de design hidráulico, o status de desempenho de vários materiais e o desempenho dos instrumentos de monitoramento. No trabalho prático, a eliminação da vibração requer uma combinação de experiência e análise teórica, combinando a análise do mecanismo de vibração com dados obtidos a partir de instrumentos reais de detecção. Muitas vibrações podem ser eliminadas melhorando a qualidade do design e a instalação, aumentando a proficiência operacional e fortalecendo a manutenção diária. Com o desenvolvimento de novas tecnologias de materiais e o surgimento de novos processos, bem como o avanço da tecnologia eletrônica de computadores e métodos numéricos, e a teoria básica da mecânica de fluidos, juntamente com a ascensão e desenvolvimento da vibração e o ruído da tecnologia de diagnóstico, o design, o nível de manutenção das bombas dinâmicas, e seu desempenho também se tornará cada vez mais otimizado.