流体动力
与不平衡、不对中以及共振等许多问题不同,流体引起的振动往往与设备的工艺运行状态密切相关。这就是说,依照设备类型的不同,设备的负荷以及设备承担的工艺角色对振动的影响会很大。 流体引起的振动包括以下几种情况:
流体动力 很多类别的设备,包括泵、风机、透平机、真空泵等等,均会不可避免地因为它们的叶片作用在输送的流体(液体或气体)上而产生流体动力。 一般,流体动力的产生遵从下面的等式: 叶片通过频率=BPF=叶片数×叶轮转速(cpm或Hz) 叶片通过频率 流体动力振动的特点:
BRF = (转速)(叶轮叶片数)(导叶叶片数)/K 其中:K=叶轮叶片数和导叶叶片数的最大公约数。 若两个叶片数不互质,则会产生较大的BRF频率的振动。 气蚀与抽空 气蚀是离心泵的常见问题,经常造成泵内部件的严重损坏。遭受连续气蚀问题的泵叶轮会产生严重的点蚀,在一些案例中,气蚀会彻底蚕食掉叶轮叶片。 在泵输送量过大或入口压力偏低条件下,泵容易产生气蚀。 典型的气蚀/抽空频谱 气蚀特点:
回流 对于泵来讲,回流是与气蚀相反的问题。泵输送量太小或入口压力太高时,泵会发生回流现象。 回流发生时,一部分流体会从出口回流到叶轮中,因为泵实际上在输送过多的流体。这样会引起反向的液流。两个或多个反向的液流会引起噪声和振动。 回流特点:
紊流 当有某种东西干扰或阻碍流体在泵、风机、压缩机或真空泵中正常流动时,紊流就会发生。紊流可能是管道中的障碍物、直角弯角以及急剧的直径改变等引起的。 典型的紊流频谱 紊流特点:
喘振 对高速离心式和轴流压缩机而言,危害更大的问题是喘振。发生喘振问题的压缩机通常是工作在设计范围以外。在特定的运转速度下,当出口压力太高或输送介质的分子量较设计工况小时,压缩机会遇到喘振问题。 喘振发生时,压缩机中的气流会改变方向。当喘振问题轻微时,仅叶轮叶片边界层附近的气流会改变方向;当喘振完全发生时,全部气流都会改变方向,从出口流向入口。压缩机的喘振问题必须得到排除,因为它会产生很大的破坏。 喘振特点:
流体堵塞 流体堵塞本质上来说是与喘振相反的故障。当出口压力太低导致流体速度太高时,压缩机会发生流体堵塞问题。 流体堵塞频谱与喘振频谱相同。因此故障分析人员必须监测其它工艺参数如压力、流量等,以确认发生的是哪种问题。 |
|