10 causes de vibration de pompe excessive

10 causes de vibration de pompe excessive

Le comportement de vibration d'une pompe est un indicateur important de sa qualité et de sa fiabilité. De nombreux facteurs peuvent contribuer à la vibration des pompes à plusieurs étages, y compris les conditions d'écoulement de l'eau, la complexité du mouvement des fluides, l'équilibre dynamique-statique et les composants rotatifs à grande vitesse. Par exemple, même un système utilisant un ASTM A381 F2 Peut ressentir des vibrations inattendues si les conditions d'installation ou d'écoulement ne sont pas optimales. Ci-dessous, nous fournissons une analyse complète des causes communes de la vibration de la pompe.

1. Arbre
Les arbres de pompe sont souvent longs et peuvent facilement provoquer un contact ou un frottement entre les pièces mobiles (comme l'arbre d'entraînement) et les pièces stationnaires (telles que les roulements coulissants ou les bagues de la gorge) en raison d'une rigidité insuffisante, d'une déflexion excessive ou d'une mauvaise rectitude. Les arbres longs sont plus sensibles à l'impact de l'eau qui coule dans le puisard, augmentant les vibrations aux stades inférieurs des pompes à plusieurs étapes. Un dégagement excessif entre les disques d'équilibre ou un réglage axial incorrect peut également entraîner des oscillations d'arbre à basse fréquence, des vibrations portant ou des vibrations de flexion causées par l'excentricité du rotor.

2. Support de fondation et de pompe
Un mauvais contact ou une fixation entre le cadre du conducteur et le fond de teint, ou une capacité insuffisante du fond de teint et du système moteur à absorber, transmettre ou isoler les vibrations, peut entraîner des limites de vibration de la pompe et du moteur. Les fondations en vrac, les supports élastiques formés lors de l'installation ou la rigidité réduite due à l'huile gorgée d'eau peuvent créer des vitesses critiques supplémentaires avec une différence de phase de 180 °, augmentant la fréquence de vibration de la pompe. Si cette fréquence s'aligne sur l'excitation externe, l'amplitude des vibrations peut augmenter. Les boulons de fondation en vrac réduisant la rigidité des contraintes peuvent également exacerber les vibrations du moteur.

3. Couplage
Mauvais espacement circonférentiel des boulons de couplage, perte de symétrie, accouplements étendus excentriques, erreur conique excessive ou mauvais équilibre statique / dynamique peut produire des forces excentriques. Des ajustements serrés entre les broches élastiques et les réglages peuvent compromettre l'alignement et réduire la flexibilité. Le dégagement excessif entre le couplage et l'arbre, l'usure mécanique des éléments de caoutchouc de couplage et la qualité des boulons incohérentes peuvent tous entraîner une vibration de la pompe à plusieurs étapes.

4. Facteurs liés à la pompe
Les champs de pression non uniformes causés par la rotation des roues, les tourbillons dans le puisard d'aspiration ou la tuyauterie d'entrée, le tourbillard dans les aubes de roue, de volute et de guidage, les vannes partiellement ouvertes ou la distribution de pression inégale à la prise de roue peuvent toutes générer des vibrations. Les autres facteurs contributifs comprennent la séparation du débit, la montée en puissance, les pressions pulsées, la cavitation, le frottement ou l'impact du fluide frappant le corps ou les aubes de guidage de la pompe, et un liquide à haute température provoquant une cavitation dans les pompes d'eau d'alimentation de la chaudière. De grands dégagements dans les anneaux d'étanchéité du corps de la roue et de la pompe peuvent également entraîner des fuites, un reflux, des forces axiales déséquilibrées et une augmentation des vibrations.

Pour les pompes à eau chaude en acier inoxydable, les préchauffages inégaux avant le démarrage ou le dysfonctionnement du système de broches coulissants peuvent induire des vibrations sévères pendant le démarrage. Les contraintes internes de l'expansion thermique qui ne sont pas soulagées peuvent changer la rigidité du support de l'arbre, et lorsque cette rigidité altérée résonne avec la fréquence naturelle du système, la résonance se produit.

5. Moteur
Les composants structurels en vrac, les dispositifs de positionnement des roulements desserrés, les laminations lâches ou les roulements usés, réduisant la rigidité du support, peuvent tous contribuer aux vibrations. L'excentricité du rotor, la flexion ou la distribution de masse inégale peuvent provoquer un déséquilibre dépassant les limites statiques ou dynamiques. La rupture de la barre de cage du rotor dans les moteurs à cage d'écureuil, la perte de phase ou l'alimentation électrique déséquilibrée peut également créer des vibrations. Une mauvaise installation des enroulements du stator peut entraîner des forces magnétiques déséquilibrées, agissant comme des forces d'excitation.

6. Sélection de la pompe et conditions de fonctionnement variables
Chaque pompe a un point de fonctionnement nominal. Les écarts par rapport au point de conception peuvent affecter considérablement la stabilité dynamique. Fonctionnement dans des conditions variables, les forces radiales dans la roue, la sélection incorrecte de la pompe ou les pompes parallèles incompatibles peuvent toutes augmenter les vibrations.

7. Roulements et lubrification
La rigidité à faible roulement peut réduire la première vitesse critique, conduisant à des vibrations. Mauvaise performance de roulement de guide, dégagements excessifs, poulies usées ou rouleuses, lubrification incorrecte, contamination de l'huile ou trajets de lubrification bloqués peuvent tous aggraver les conditions d'appui et provoquer des vibrations. L'auto-excitation du film d'huile dans les roulements coulissants du moteur peut également produire des vibrations.

8. Pipe et installation
La rigidité inadéquate des supports de tuyauterie de décharge ou une déformation excessive peut pousser sur le corps de la pompe, une pompe et un moteur erronés. Des contraintes internes excessives lors de l'installation, une tuyauterie d'entrée en vrac ou de sortie, une rigidité de contrainte réduite, des canaux de décharge fracturés, des obstructions d'écoulement, de l'air piégé ou des vannes partiellement fermées peuvent augmenter directement ou indirectement les vibrations dans les pompes à plusieurs étapes.

9. Ajustement des composants
Un désalignement excessif des arbres de moteur et de pompe, un mauvais alignement de couplage, des lacunes usées entre les pièces mobiles et stationnaires (par exemple, les bagues de roue et de gorge) et des dégagements inappropriés dans les roulements ou les joints peuvent tous provoquer un déséquilibre. Des dégagements inégaux autour des anneaux d'étanchéité, des emplacements de gorge ou de partition mal usinés et un inadapté des roulements intermédiaires peuvent exacerber davantage les vibrations.

10. Raisisseur
L'excentricité de masse de roue, un contrôle de mauvaise qualité pendant la fabrication (par exemple, les défauts de coulée ou d'usinage), ou la corrosion du liquide transporté peut entraîner un déséquilibre de la roue. Le nombre de lame, l'angle de sortie, l'angle de l'enveloppe, la distance radiale entre la gorge et la sortie de la roue, et l'usure progressive entre les anneaux de roue et les composants du corps de la pompe affectent tous les niveaux de vibration. Le contact mécanique et la friction dans le temps intensifient les vibrations de la pompe à plusieurs degrés.