流體引起的振動知多少
發布時間：2024-11-19 08:38:02 發布人：泵閥
與不平衡、不對中以及共振等許多問題不同，流體引起的振動往往與設備的工藝運行狀態密切相關。這就是說，依照設備類型的不同，設備的負荷以及設備承擔的工藝角色對振動的影響會很大。
流體引起的振動包括以下幾種情況：
流體動力
氣蝕和抽空
回流
紊流
喘振
流體堵塞
流體動力
很多類別的設備，包括泵、風機、透平機、真空泵等等，均會不可避免地因為它們的葉片作用在輸送的流體（液體或氣體）上而產生流體動力。
一般，流體動力的產生遵從下面的等式：
葉片通過頻率＝BPF＝葉片數×葉輪轉速（cpm或Hz）
流體動力振動的特點：
若葉輪在機殼中偏心或相對于蝸殼的位置不正確，會產生較大的BPF及其倍頻的振動。
需要盡力避免BPF及其倍頻與轉子或支撐結構的固有頻率臨近，否則會引起較大的振動。
若導葉片的焊接處發生失效，使擴壓器相對葉輪產生輕微位移，它會導致BPF頻率處的振動大幅上升；
若泵口輪摩擦軸，會導致BPF頻率振動的大幅上升；
對有些類型的風機，其葉片通過頻率對阻尼設置情況非常敏感。
葉片比頻率 （BRF）按下式計算：
BRF = (轉速)(葉輪葉片數)(導葉葉片數)/K
其中：K＝葉輪葉片數和導葉葉片數的大公約數。
若兩個葉片數不互質，則會產生較大的BRF頻率的振動。
紊流
當有某種東西干擾或阻礙流體在泵、風機、壓縮機或真空泵中正常流動時，紊流就會發生。紊流可能是管道中的障礙物、直角彎角以及急劇的直徑改變等引起的。
紊流特點：
雖然紊流會產生隨機的較高頻率的振動，它通常產生在1xRPM以下頻率范圍內地隨機振動，大約在50CPM 至2000CPM。
紊流引起的振動的幅值和頻率是不穩定的，有時會在一個很寬的范圍內波動。
有時紊流引起的噪聲非常高，而機器的振動卻相對較低，其原因是這時紊流發生在機器以外的管道中。
喘振
對高速離心式和軸流壓縮機而言，危害更大的問題是喘振。發生喘振問題的壓縮機通常是工作在設計范圍以外。在特定的運轉速度下，當出口壓力太高或輸送介質的分子量較設計工況小時，壓縮機會遇到喘振問題。
喘振發生時，壓縮機中的氣流會改變方向。當喘振問題輕微時，僅葉輪葉片邊界層附近的氣流會改變方向；當喘振完全發生時，全部氣流都會改變方向，從出口流向入口。壓縮機的喘振問題必須得到排除，因為它會產生很大的破壞。
喘振特點：
輕微喘振僅在數秒的時間內，使葉片通過頻率及其倍頻明顯上升。葉片通過頻率幅值會上升一倍或兩倍。
完全的喘振會提高整個頻譜的底腳，即引起寬頻段、大幅值的隨機響應。
若不加以校正，喘振能在短時間內損壞壓縮機。
流體堵塞
流體堵塞本質上來說是與喘振相反的故障。當出口壓力太低導致流體速度太高時，壓縮機會發生流體堵塞問題。
流體堵塞頻譜與喘振頻譜相同。因此故障分析人員必須監測其它工藝參數如壓力、流量等，以確認發生的是哪種問題。
氣蝕與抽空
氣蝕是離心泵的常見問題，經常造成泵內部件的嚴重損壞。遭受連續氣蝕問題的泵葉輪會產生嚴重的點蝕，在一些案例中，氣蝕會徹底蠶食掉葉輪葉片。
在泵輸送量過大或入口壓力偏低條件下，泵容易產生氣蝕。
氣蝕特點：
通常在300Hz至2000Hz的頻率范圍內有隨機寬帶的振動。
氣蝕會引起超聲能量的上升，可用加速度包絡檢測。
氣蝕通常會產生很奇特的現場噪聲。中等程度的氣蝕產生的噪聲象沙子在泵中流動，而嚴重的氣蝕產生的噪聲象小石子在泵中通過。
抽空與氣蝕差不多一樣，只不過它是風機的問題。典型的抽空頻譜與氣蝕頻譜幾乎完全一樣。
回流
對于泵來講，回流是與氣蝕相反的問題。泵輸送量太小或入口壓力太高時，泵會發生回流現象。
回流發生時，一部分流體會從出口回流到葉輪中，因為泵實際上在輸送過多的流體。這樣會引起反向的液流。兩個或多個反向的液流會引起噪聲和振動。
回流特點：
回流頻譜與氣蝕頻譜非常相似，也有隨機寬帶振動，有時還有葉片通過頻率。
與氣蝕不同，回流不會產生泵部件的腐蝕。然而，若回流引起的振動過高，會損壞軸承、磨損環、閥和其它相關部件。
皖金化工泵閥
CQB-FJ氟塑料磁力泵
UHB-ZK耐腐耐磨砂漿泵
IHF-J氟塑料離心泵
