لماذا تكون المضخات العمودية الكبيرة عرضة للإثارة والاهتزازات الديناميكية
تم استخدام المضخات العمودية في مجموعة واسعة من التطبيقات والأحجام. لقد تم توظيفهم لسوائل مختلفة في العديد من الخدمات المختلفة. يمكن استخدام المضخات العمودية الكبيرة في الخدمات الحيوية مثل مضخات التبريد الكبيرة وأنظمة ضخ مياه البحر الكبيرة وأنظمة المياه الجوفية / الري الكبيرة وغير ذلك. فيما يلي الجوانب العملية والمشكلات التي يتم الإبلاغ عنها بشكل شائع للمضخات العمودية الكبيرة التي يجب مراعاتها ، مثل مشكلات الاهتزاز والإثارة الديناميكية وغيرها.
الديناميات والاهتزاز
عادةً ما تحتوي المضخات العمودية الكبيرة على غلاف وهيكل مرن مع ترددات إثارة مختلفة تقع بالقرب نسبيًا من الترددات الطبيعية. على هذا النحو ، فهي عرضة للاهتزازات الرنانة والاهتزازات العالية أثناء التشغيل. يلزم إجراء دراسات وتحقق من الاهتزازات المتعمقة لمثل هذه المضخات.
في العديد من المضخات العمودية ، يكون الأداء الديناميكي ومستوى الاهتزاز حساسين إلى حد ما للتغيرات التي تطرأ على المضخة أو خصائصها / تشغيلها. قد تشمل هذه التغييرات المحاذاة ، وحالة التوازن ، وتفاصيل التثبيت ، وأعمال الصيانة ، ومستوى السائل ، والحمل ، وما إلى ذلك. وبعبارة أخرى ، قد يحدث اهتزاز طنين أثناء حالات التشغيل التي تختلف عن التشغيل العادي (حالات التشغيل البديلة مثل الحمل الجزئي المختلف العمليات ، ومستويات السوائل المختلفة ، وما إلى ذلك). النقطة الحاسمة الأخرى هي القدرة على إعادة موازنة الموقع لتجميع العضو الدوار لمثل هذه المضخات. عادة ما يكون هذا مطلوبًا في الموقع أثناء التكليف أو التشغيل أو الصيانة.
المجهزة للاختبار في المتجر. وهذه مهمة صعبة. من الناحية النظرية ، يمكن استخدام بعض النماذج الرياضية المعقدة لتقييم تأثير حالة الأساس على الخصائص الديناميكية للمضخات العمودية. ومع ذلك ، هذا غالبا ما يكون تحديا.
بالإضافة إلى حالة الأساس ، من المعروف أن التدفق عبر الأنابيب له تأثير على ديناميكيات الاهتزاز. لذلك ، يمكن أن يكون هذا مصدرًا آخر لاختلاف الأداء بين المتجر والموقع. حدثت اهتزازات ناجمة عن التدفق في بعض الحالات.
اهتزاز الجزء العلوي
تم الإبلاغ عن جميع مشاكل اهتزاز المضخة العمودية تقريبًا (باستثناء المضخات الغاطسة) على أنها اهتزاز المحرك الكهربائي أو الجانب العلوي للمضخة - بغض النظر عن نوع الاهتزاز. يحدث هذا لأن الرأس (الجزء العلوي) ومحرك المحرك الكهربائي هما الأجزاء الوحيدة التي يلاحظها المشغل ، وبما أن قمة المحرك الكهربائي عادة ما تكون في الطرف ، فإنها تعرض أكبر سعة اهتزاز. الاهتزازات تحت قاعدة المضخة عادة ما تجذب انتباه أقل. في كثير من الأحيان ، في العديد من المضخات العمودية ، يتم عزل الاهتزازات الموجودة أسفل القاعدة وفوق القاعدة بطريقة ما عن بعضها البعض من خلال تكوينات القاعدة الصلبة أو الترتيبات المماثلة. عادة ، يكون الحد الأقصى للاهتزاز في الجزء العلوي من محرك المحرك الكهربائي ، مع انخفاض السعات عند قاعدة المحرك الكهربائي. في بعض الأحيان تهتز أنابيب التفريغ أكثر من المضخة.
سجل الاهتزاز عند إيقاف التشغيل وبدء التشغيل
تتمثل الملاحظة الجيدة للحصول على بيانات مفيدة في حالة وجود مجموعة من قياسات الاهتزازات العالية في إبطاء المحرك الكهربائي أو تسجيل البيانات أثناء الإغلاق وملاحظة كيف يغير ذلك الاهتزاز. إذا انخفض الاهتزاز تدريجيًا ، فهذه علامة على أن السبب هو عدم الاتزان أو عدم المحاذاة أو الانحناء أو شيء مشابه. إذا انخفض الاهتزاز على الفور مع انقطاع التيار الكهربائي ، فعادةً ما يكون السبب هو اختلال التوازن الكهربائي في المحرك الكهربائي. إذا اختفى الاهتزاز مع تغيير بسيط في السرعة ، فمن المحتمل أن يكون السبب هو مشكلة صدى. عندما ترتجف المضخة في تباطؤ ، يكون السبب هو المرور عبر تردد الرنين. يمكن استخراج بيانات مماثلة من الاهتزاز عند بدء التشغيل. ومع ذلك ، عادة ما تكون حالة الإغلاق أكثر فائدة. يوصى بتحليل البيانات من كل من إيقاف التشغيل وبدء التشغيل.
مع إغلاق المضخة ، يجب تدوير العمود يدويًا لمعرفة السلوك. إذا كان من الصعب الدوران ، فقد يكون السبب هو المحاذاة غير الصحيحة أو الملاءمة غير الصحيحة أو العمود المنحني. ومع ذلك ، فإن العمود الذي يتم تدويره بسهولة لا يلغي هذه الأسباب ، حيث يمكن أن تنحني الأعمدة الصغيرة والمرنة بسهولة دون تحميل الحمل على المحامل.
نموذج / تحليل غير دقيق ومبالغ في التبسيط
تم إنشاء نموذج دقيق للعنصر المحدد (FE) بجميع التفاصيل المطلوبة. تم تصميم مجموعة الوعاء وجميع تفاصيل أنابيب العمود بما في ذلك السائل الموجود في الأنابيب وحولها ، وتجمعات عنكبوت المحمل ، وعمود الخط بالإضافة إلى أدوات التوصيل الخاصة به ، وما إلى ذلك.
أظهر التحليل النموذجي FE وجود صدى لأول وضع الانحناء للعمود. بمعنى آخر ، تم التنبؤ بالتردد الطبيعي لوضع الانحناء الأول لعمود الخط تقريبًا تمامًا عند تردد تشغيل المضخة. لقد انحرف هذا التردد الطبيعي إلى أقل بكثير من القيمة التي تنبأت بها الشركة المصنعة. كان السبب هو الدعم المرن الذي يتم توفيره للعمود من خلال أنابيب العمود الطويلة. قدمت الشركة المصنعة دراسة ديناميكية ، ولكن نظرًا لأن النموذج الذي أنشأته الشركة المصنعة كان أبسط وغير دقيق وأكثر صلابة من الواقعية ، كان التردد الطبيعي المتوقع أعلى ولم يظهر أي صدى. لا يمكن توقع هذه المشكلة دون إدراج مرونة أنابيب القاعدة والعمود في النموذج الدقيق.