El mecanisme, la influència i les mesures d’eliminació de l’apassionant força de les bombes centrífugues

Com a important equipament de transport de líquids, les bombes centrífugues s’utilitzen àmpliament en camps industrials, agrícoles i civils. No obstant això, en el funcionament real del camp, les bombes centrífugues sovint es veuen afectades per forces emocionants, provocant danys de vibració, soroll i equipament. Aquest article tractarà el mecanisme de generació de la bomba centrífuga de forces emocionants, el seu impacte en el funcionament de la bomba i els mètodes efectius d’eliminació de diversos aspectes.

• Factors que generen una força emocionant a les bombes centrífugues

1. Desequilibri hidràulic
La rotació de l’impulsor en una bomba centrífuga fa que la força centrífuga es generi en el fluid, però la distribució del fluid dins del impulsor pot ser desigual a causa de les limitacions del disseny del impuls, la fabricació o les condicions de funcionament. Aquest desnivell pot comportar un desequilibri hidràulic, que al seu torn genera forces emocionants periòdiques o no periòdiques. Especialment en les bombes en diverses etapes, la interacció entre els impulsors és més probable que provoqui excitació hidràulica.
2. Desequilibri mecànic
El desequilibri mecànic és una de les fonts importants de forces emocionants en les bombes centrífugues. Durant la fabricació o la instal·lació del impulsor, pot haver -hi problemes com la distribució de massa desigual i la desviació axial, que condueixen a una distribució desigual de la força centrífuga. Quan es gira a gran velocitat, aquest desequilibri pot causar forces emocionants periòdiques, que al seu torn causen vibracions.
3. Interferència dinàmica de fluids
El disseny dels canals de flux d’entrada i sortida de la bomba centrífuga, la interacció entre l’impulsor i les pales de volutes/guia, i els fenòmens del flux de retrocés i del vòrtex a la bomba poden provocar interferències dinàmiques de fluids. Aquestes interferències poden causar pulsació de pressió i vibracions de fluids, formant així forces emocionants. Per exemple, la interacció entre l’impulsor i les vies de volut/guia pot provocar vibracions relacionades amb la freqüència de pas de la fulla (BPF).
4. Cavitació
La cavitació és un problema comú en el funcionament de les bombes centrífugues. La cavitació es produeix quan la pressió en una zona local de la bomba és inferior a la pressió de vapor saturada del líquid, fent que el líquid es vaporitzi i formi bombolles. Quan les bombolles esclaten a la zona d’alta pressió, es generarà una ona de xoc a l’alta pressió instantània, provocant vibració i soroll. Aquest fenomen no només comportarà la generació de forces emocionants, sinó que també pot causar danys a l’erosió a la superfície del impulsor de la bomba, agreujant encara més la generació de forces emocionants.
5. Interacció del sistema de canonades
La interacció entre la bomba centrífuga i el sistema de canonades també provocarà forces emocionants. Per exemple, la fluctuació de pressió del líquid a la canalització es transmetrà al cos de la bomba a través de l’entrada o la sortida de la bomba, formant una força d’excitació externa periòdica. A més, la disposició de la canalització i l’estructura de suport, la rigidesa de la base/fonament i l’alineació de la bomba i el motor també afectaran la manifestació i la intensitat de la força emocionant.

• Efecte de la força emocionant sobre la bomba centrífuga

1. Causa vibració i soroll
La força emocionant provoca directament la vibració del cos de la bomba i els components relacionats, acompanyat d’un gran soroll. Les vibracions excessives comportaran una disminució de l’estabilitat de funcionament de la bomba, augmentarà els costos de manteniment i afectarà el funcionament normal dels equips perifèrics.
2. Agreujar el dany dels components
A causa de l’acció periòdica de l’apassionant força, els coixinets i els segells de la bomba són susceptibles de danys de fatiga, donant lloc a una vida reduïda. Especialment en el cas de la vibració d’alta freqüència, aquests components clau poden fallar prematurament, provocant una aturada d’equips inesperats.
3. Reduir l'eficiència operativa
La força emocionant provocarà turbulència en el flux de líquids, augmentarà la pèrdua d’energia i reduirà així l’eficiència de la bomba centrífuga. A més, la vibració causada per la cavitació també pot causar danys a la superfície del rotor de la bomba, reduint encara més el rendiment de la bomba.
4. Causa danys estructurals
La força emocionant a llarg termini provocarà fatiga estructural del cos de la bomba i components clau, i fins i tot conduirà a conseqüències greus com ara esquerdes i fractures. Aquest dany no només causarà parades inesperades del sistema, sinó que també pot causar accidents greus de seguretat.

• Mesures per eliminar les forces emocionants

1. Optimitzar el disseny dels impulsors
El desequilibri hidràulic es pot reduir eficaçment optimitzant la geometria del rotor i el nombre de fulles. Per exemple, augmentant el nombre de fulles o canviant l’angle de sortida de les fulles, es pot reduir l’amplitud de la pulsació de fluids. A més, l’ús d’un disseny d’impulsors més simètric pot reduir la vibració induïda per líquids.
2. Millora el disseny del canal de flux
Optimitzeu els canals d’entrada i flux de sortida de la bomba i el disseny de voluts per reduir la interferència dinàmica de fluids. Per exemple, l’ús d’un disseny de doble volut pot reduir eficaçment el desequilibri hidràulic; El disseny raonable de la forma de la paleta guia i el seu nombre de fulles poden reduir la pulsació de pressió causada per la freqüència de pas de la fulla. A més, evitar canvis nítids de diàmetre i flexionar -se al canal de flux pot reduir els corrents de remolí i els fenòmens del flux de retrocés.
3. Correcció d'equilibri dinàmic
Durant el procés de fabricació i instal·lació de l’impulsor, s’ha de realitzar estrictament la correcció d’equilibri dinàmic per assegurar -se que la massa del impulsor es distribueix uniformement i l’eix està centrat en l’eix. La correcció d'equilibri dinàmic pot reduir significativament la força emocionant causada per un desequilibri mecànic.
4. Seleccioneu el dispositiu d'amortiment
Durant la instal·lació de la bomba, es poden afegir dispositius d’amortiment com ara pastilles d’amortiment de molla o amortidors per reduir l’eficiència de transmissió de la força emocionant. A més, optimitzar la connexió entre la bomba i el sistema de canonades i evitar la connexió rígida també pot ajudar a reduir la vibració.
5. Eviteu la cavitació
Per evitar la cavitació, la pressió d’entrada de la bomba s’ha de dissenyar raonablement per assegurar -se que sigui superior a la pressió de vapor saturada del líquid. A més, la selecció de materials i recobriments amb un excel·lent rendiment anti-cavitació també pot reduir el dany de la cavitació a la bomba.
6. Optimitzar les condicions de funcionament
Les condicions de funcionament de la bomba centrífuga tenen un impacte directe en la magnitud de la força emocionant. Per exemple, si la velocitat de la bomba, el cabal i el cap es combinen raonablement, afectarà significativament el nivell de vibració. Per tant, durant la selecció i el funcionament de la bomba, el seu punt de funcionament ha d’estar el més proper al punt d’eficiència òptima possible.
7. Enfortir la fundació i el disseny de canonades
Millorar la rigidesa i el rendiment d’amortiment del fonament de la bomba i redueixen la transmissió de vibracions externes. A més, dissenyeu i organitzeu raonablement el gasoducte i la seva posició i la posició del punt fix (com ara la longitud de la secció de canonades rectes, eviteu la generació de butxaques d’aire, etc.) per evitar la influència del gasoducte al cos de la bomba.
8. Supervisió, diagnòstic i manteniment
Instal·lant sensors de vibració i sistemes de control, es pot controlar l'estat de vibració de la bomba en temps real, es poden detectar condicions anormals en el temps i es poden prendre mesures. Per exemple, es pot utilitzar l’anàlisi de l’espectre per identificar la font de vibració, de manera que el problema es pot resoldre de manera orientada. A més, el manteniment regular i la substitució de peces de desgast com ara coixinets i segells poden ampliar eficaçment la vida útil de l’equip.