10 causas de vibração excessiva da bomba

10 causas de vibração excessiva da bomba

O comportamento de vibração de uma bomba é um indicador importante de sua qualidade e confiabilidade. Muitos fatores podem contribuir para a vibração de bombas de vários estágios, incluindo condições de fluxo de água, a complexidade do movimento do fluido, equilíbrio dinâmico-estático e componentes rotativos de alta velocidade. Por exemplo, mesmo um sistema usando um Válvula de retenção ASTM A381 F2 pode experimentar vibração inesperada se as condições de instalação ou fluxo não forem ideais. Abaixo, fornecemos uma análise abrangente das causas comuns da vibração da bomba.

1. Eixo
Os eixos da bomba são frequentemente longos e podem facilmente causar contato ou esfregar entre as partes móveis (como o eixo de acionamento) e peças estacionárias (como rolamentos deslizantes ou buchas da garganta) devido à rigidez insuficiente, deflexão excessiva ou baixa de maneira. Os eixos longos são mais suscetíveis ao impacto da água fluida no poço, aumentando a vibração nos estágios inferiores das bombas de vários estágios. A depuração excessiva entre os discos de equilíbrio ou o ajuste axial impróprio também pode levar a oscilações do eixo de baixa frequência, vibração do rolamento ou vibrações de flexão causadas pela excentricidade do rotor.

2. Suporte de fundação e bomba
Má contato ou fixação entre a estrutura do motorista e a base, ou a capacidade insuficiente da base e do sistema motor de absorver, transmitir ou isolar vibração, pode causar níveis de vibração da bomba e do motor para exceder os limites aceitáveis. Fundações soltas, suportes elásticos formados durante a instalação ou rigidez reduzida devido ao óleo de alagado pode criar velocidades críticas adicionais com uma diferença de fase de 180 °, aumentando a frequência de vibração da bomba. Se essa frequência se alinhar com a excitação externa, a amplitude da vibração pode aumentar. Os parafusos soltos da fundação, reduzindo a rigidez à restrição, também podem exacerbar a vibração do motor.

3. Acoplamento
Má espaçamento circunferencial de parafusos de acoplamento, perda de simetria, acoplamentos estendidos excêntricos, erro excessivo de cone ou equilíbrio estático/dinâmico pode produzir forças excêntricas. Os ajustes apertados entre pinos elásticos e acoplamentos podem comprometer o alinhamento e reduzir a flexibilidade. A depuração excessiva entre o acoplamento e o eixo, o desgaste mecânico dos elementos de borracha de acoplamento e a qualidade do parafuso inconsistente pode levar à vibração da bomba de vários estágios.

4. Fatores relacionados à bomba
Campos de pressão não uniformes causados pela rotação do impulsor, vórtices na tubulação de poço ou entrada de sucção, rodopiando dentro do impulsor, voluta e guia palhetas, válvulas parcialmente abertas ou distribuição de pressão desigual na saída do impulsor pode gerar vibração. Outros fatores contribuintes incluem separação de fluxo, aumento, pressões pulsantes, cavitação, atrito ou impacto do fluido que atinge o corpo da bomba ou as palhetas guia e o líquido de alta temperatura, causando cavitação nas bombas de água de alimentação da caldeira. Grandes folgas nos anéis de vedação corporal do impulsor e bomba também podem levar a vazamentos, refluxo, forças axiais desequilibradas e aumento da vibração.

Para bombas de água quente de aço inoxidável, o pré -aquecimento desigual antes da inicialização ou mau funcionamento do sistema de pinos deslizantes pode induzir vibração grave durante a startup. As tensões internas da expansão térmica que não são aliviadas podem alterar a rigidez do suporte do eixo e, quando essa rigidez alterada ressoa com a frequência natural do sistema, ocorre ressonância.

5. Motor
Componentes estruturais soltos, dispositivos de posicionamento do rolamento solto, laminações soltas ou rolamentos desgastados, reduzindo a rigidez do suporte, todos podem contribuir para a vibração. A excentricidade do rotor, a flexão ou a distribuição de massa desigual pode causar desequilíbrio superior a limites estáticos ou dinâmicos. A quebra da barra da gaiola do rotor em motores de gaiola de esquilos, perda de fase ou suprimento elétrico desequilibrado também pode criar vibração. A instalação inadequada dos enrolamentos do estator pode levar a forças magnéticas desequilibradas, atuando como forças de excitação.

6. Seleção de bombas e condições operacionais variáveis
Cada bomba possui um ponto de operação nominal. Os desvios do ponto de design podem afetar significativamente a estabilidade dinâmica. Operação em condições variadas, forças radiais no impulsor, seleção inadequada da bomba ou bombas paralelas incompatíveis podem aumentar a vibração.

7. Rolamentos e lubrificação
A rigidez do rolamento baixa pode reduzir a primeira velocidade crítica, levando à vibração. Desempenho de rolamento de guia ruim, folgas excessivas, impulso desgastado ou rolamentos de rolamento, lubrificação inadequada, contaminação por óleo ou caminhos de lubrificação bloqueada podem piorar as condições do rolamento e causar vibração. A auto-excitação de filmes de óleo em rolamentos deslizantes de motor também pode produzir vibração.

8. tubulação e instalação
A rigidez inadequada dos suportes da tubulação de descarga ou deformação excessiva pode empurrar o corpo da bomba, a bomba de desalinhamento e o motor. Tensões internas excessivas durante a instalação, tubulação solta de entrada ou tomada, rigidez reduzida de restrição, canais de descarga fraturados, obstruções de fluxo, ar preso ou válvulas parcialmente fechadas podem aumentar direta ou indiretamente a vibração em bombas de vários meios.

9. Ajuste do componente
Desalinhamento excessivo de eixos de motor e bomba, alinhamento de baixo acoplamento, lacunas desgastadas entre peças móveis e estacionárias (por exemplo, buchas de impulsor e garganta) e as folgas inadequadas em rolamentos ou focas podem causar desequilíbrio. As folgas desiguais em torno dos anéis de vedação, na garganta usinada incorretamente ou slots de partição e desajustes de rolamentos intermediários podem exacerbar ainda mais a vibração.

10. Impulsor
A excentricidade em massa do impulsor, controle de baixa qualidade durante a fabricação (por exemplo, defeitos de fundição ou usinagem) ou corrosão do fluido transportado pode levar ao desequilíbrio do impulsor. Número da lâmina, ângulo de saída, ângulo de envoltório, distância radial entre a garganta e a saída do impulsor e o desgaste progressivo entre os anéis do impulsor e os componentes do corpo da bomba afetam os níveis de vibração. O contato mecânico e o atrito ao longo do tempo intensificam a vibração da bomba de vários estágios.