Специфика вибрации центробежных насосов. Основные дефекты, вызывающие вибрацию насосных агрегатов.

Три группы причин, вызывающие повышенную вибрацию:

- неисправности, связанные с нарушением жёсткости крепления машины и её узлов;

- дефекты электромагнитного происхождения;

- неисправности механического и гидродинамического происхождения.

Основные дефекты установки – неплотные прилегания лап или стояков оборудования к раме или фундаменту, ослабление крепления, коробление рамы, трещины в фундаменте, разрыв анкерных болтов.

Неисправности электромагнитного происхождения. Для обнаружения причин электромагнитного происхождения необходимо контролировать геометрические и электрические параметры электродвигателей – расстояния между полюсами ротора и статора (воздушные зазоры), напряжение, ток, мощность, показатели нагрева, соединение электродвигателя с насосом и др. Амплитуда вибрации от электромагнитных сил невелика, но при совпадении частот колебаний от таких сил с частотами от других источников может возникнуть резонанс, который может привести к разрушению слабых элементов.

Неисправности механического и гидродинамического происхождения чаще других встречаются при эксплуатации насосных агрегатов – это группа дефектов дисбаланса ротора.

Механическая неуравновешенность ротора – обрыв или деформация отдельных вращающихся элементов; эрозия, коррозия, износ трущихся частей загрязнениями.

Гидродинамическая неуравновешенность – неравномерность распределения давлений в проточных каналах насоса и как следствие неоднородность потока на выходе из рабочего колеса насоса (лопаточная вибрация).

Статическая неуравновешенность ротора – неуравновешенность, при которой ось ротора и его центральная ось инерции параллельны. (рис)

Рисунок. Виды неуравновешенности ротора насоса: а- статическая неуравновешенность; б - динамическая неуравновешенность; в – моментная неуравновешенность

Динамическая неуравновешенность – неуравновешенность, при которой ось ротора и его главная центральная ось инерции пересекаются не в центре масс или перекрещиваются.

Квазистатическая неуравновешенность ротора (моментная) – неуравновешенность, при которой ось ротора и его главная центральная ось инерции пересекаются в центре масс ротора.

Наиболее распространёнными на практике являются динамическая и квазистатическая неуравновешенности. Уменьшается путём установки добавочных грузов или снятием металла в одной или двух плоскостях коррекции ротора для достижения допустимой величины дисбаланса.

Специфический источник колебаний насоса – кавитация. Кавитация возникает при местном понижении давления в тех областях потока где скорость её достигает максимального значения, т.е. при обтекании тел или в районе ядер вихрей. Кавитационные явления существенно влияют на вибрацию в насосах с относительно низким давлением на всасывании. Интенсивность кавитационного шума сильно зависит от окружной скорости колес.

В процессе деградации проточной части возникают «сухие» задевания ротора о статор, при этом может возникнуть высокочастотная вибрация с собственной частотой колебаний корпуса насоса («корпусная» вибрация).

Работы по выявлению и устранению причин повышенной вибрации рекомендуется начинать с проверки центровки насоса с электродвигателем. Расцентровка может быть из-за несовпадения осей валов и расцентровка, обусловленная дефектным изготовлением соединительных муфт.

Несовпадение осей валов – радиальное смещение валов (излом линии вала) и угловое смещение валов (изгиб линии вала).