مصادر ومناقشة ضجيج مضخة الآلة

Thread Content

تم تحرير هذا المنشور آخر مرة بواسطة yinkuilin6868 في 2015-12-21 10:22 مصادر الضوضاء الميكانيكية تنشأ الضوضاء الميكانيكية من الأجزاء أو الأسطح المهتزة، والتي تنتج تقلبات ضغط مسموعة في الوسط المجاور. تشمل الأمثلة المكبس والاهتزازات الدورانية غير المتوازنة وجدران الأنابيب المهتزة. 　　في المضخات ذات الإزاحة الإيجابية، يرتبط الضجيج عمومًا بسرعة المضخة وعدد مكابس المضخة. نبضات السوائل هي الضوضاء الرئيسية المستحثة ميكانيكيا. على العكس من ذلك، يمكن لهذه النبضات أيضًا تحفيز الاهتزازات الميكانيكية في مكونات نظام المضخة وخطوط الأنابيب. يمكن أيضًا أن يتسبب وزن توازن العمود المرفقي غير الصحيح في حدوث اهتزاز عند عدد الدورات في الدقيقة، مما قد يؤدي إلى فك مسامير التثبيت ويحدث صوت صفع في الأساس أو القضبان. ترتبط الضوضاء الأخرى بصوت قضبان التوصيل البالية أو دبابيس المكبس البالية أو طرق المكبس. 　　في مضخات الطرد المركزي، غالبًا ما تنتج الوصلات المثبتة بشكل غير صحيح ضوضاء (اختلال المحاذاة) عند ضعف سرعة المضخة. إذا كانت سرعة المضخة قريبة من أو عبر السرعة الحرجة الأفقية، فإن الاهتزاز العالي بسبب عدم التوازن أو تآكل المحامل أو الأختام أو الدفاعات يمكن أن ينتج ضوضاء. في حالة حدوث تآكل، فقد يتميز بصوت صفير عالي النبرة. يمكن أن تنتج مراوح المحرك، ومفاتيح العمود، ومسامير التوصيل ضوضاء خلوص. 　　مصادر الضوضاء السائلة عندما تنتج تقلبات الضغط مباشرة عن طريق حركة السائل، فإن مصدر الضوضاء يتناسب مع القوى الهيدروديناميكية. تشمل المصادر الهيدروديناميكية المحتملة الاضطراب، وفصل التدفق (ظروف الدوامة)، والتجويف، والمطرقة المائية، والتبخر الوميضي، وتفاعل المكره مع قطع مياه المضخة. قد يكون الضغط الناتج ونبضات التدفق إما دورية أو واسعة النطاق في التردد، وقد تثير بشكل عام اهتزازات ميكانيكية في خط الأنابيب أو المضخة نفسها. يمكن للاهتزازات الميكانيكية بعد ذلك نشر الضوضاء في البيئة. 　　بشكل عام، هناك أربعة أنواع من مصادر النبض في مضخات السائل: (1) مكونات التردد المنفصلة الناتجة عن دافعة المضخة أو المكبس (2) طاقة الاضطراب ذات النطاق العريض الناتجة عن معدلات التدفق العالية (3) تشكل التذبذبات المتقطعة لضوضاء النطاق العريض الناتجة عن التجويف والوميض والمطرقة المائية ضجيجًا تصادميًا (4) عندما يمر تدفق السائل عبر العوائق والروافد الجانبية لنظام خطوط الأنابيب، قد تكون النبضات الناتجة عن التدفق الناتجة عن الدوامات الدورية إنتاج تغيرات طيف التدفق الثانوي في تقلبات الضغط في مضخة الطرد المركزي. 　　وينطبق هذا بشكل خاص عند التشغيل بمعدلات تدفق غير مصممة. الأرقام الموضحة على خطوط الانسيابية هي موقع مبادئ عملية التدفق التالية: (1) التدفق (2) إعادة التدوير (التدفق الثانوي) (3) التدوير (4) التسرب (5) تقلبات التدفق غير المستقرة (6) الاستيقاظ (الدوامة) (7) الاضطراب (8) التجويف بسبب تفاعل الطبقة الحدودية بين المناطق عالية السرعة والمنخفضة السرعة في مجال التدفق، فإن معظم نمط التدفق غير المستقر هذا يولد دوامات، على سبيل المثال، تسبب بسبب تدفق السائل حول العوائق أو عبر مناطق المياه الميتة، أو بسبب التدفق ثنائي الاتجاه. عندما تصطدم هذه الدوامات بالجدران الجانبية، تتحول الدوامات إلى تقلبات في الضغط ويمكن أن تسبب تذبذبات محلية في خطوط الأنابيب أو مكونات المضخة. قد تؤثر الاستجابة الصوتية لنظام خطوط الأنابيب بقوة على تردد وسعة تشتت التيار الدوامي. أظهرت الأبحاث أن التيارات الدوامية تكون أقوى عندما يتزامن الرنين الصوتي للنظام مع التردد الطبيعي أو المفضل لحدوث مصدر الضوضاء. 　　عندما يتم تشغيل مضخة الطرد المركزي بمعدل تدفق أقل أو أكبر من معدل التدفق الذي تكون فيه الكفاءة مثالية، غالبًا ما يتم سماع الضوضاء حول غلاف المضخة. يختلف مستوى وتكرار هذه الضوضاء من مضخة إلى أخرى ويعتمد على مستوى ضغط الرأس الذي تنتجه المضخة في ذلك الوقت، ونسبة NPSH المطلوبة إلى NPSH المتاحة، والدرجة التي ينحرف بها تدفق المضخة عن التدفق المثالي. تحدث الضوضاء غالبًا عندما تكون زاوية دوارات توجيه المدخل والمكره والغلاف (أو الناشر) غير مناسبة لمعدل التدفق الفعلي. ويُعتقد أن مصدرًا رئيسيًا آخر لهذه الضوضاء هو إعادة التدوير. 　　قبل أن يتم ضغط السائل المتدفق عبر مضخة الطرد المركزي، يجب أن يمر السائل عبر منطقة لا يكون فيها الضغط أكبر من الضغط الموجود في أنبوب الإدخال. ويرجع ذلك جزئيًا إلى تسارع السائل عند دخوله إلى مدخل المكره، وأيضًا بسبب فصل التدفق عن شفرات مدخل المكره. إذا تجاوز معدل التدفق V معدل التدفق التصميمي وكانت زاوية الشفرة المرفقة غير صحيحة، فسيتم تشكيل دوامة عالية السرعة ومنخفضة الضغط. إذا انخفض ضغط السائل إلى ضغط البخار، يومض البخار السائل. في وقت لاحق سيزداد الضغط في هذه القناة. ويسبب الانفجار الداخلي الذي تلا ذلك ضجيجًا يُعرف باسم التجويف. عادةً، لا يؤدي تمزق جيوب الهواء الموجودة على الجانب غير المضغوط من شفرات المكره إلى حدوث ضوضاء فحسب، بل يسبب أيضًا ضررًا جسيمًا (تآكل الشفرة). 　　يتم قياس مستوى الضوضاء على غلاف مضخة بقدرة 8000 حصان (5970 كيلووات) بالقرب من خط المدخل عند حدوث التجويف. 　　وينتج التجويف صدمات عريضة النطاق يمكنها إثارة العديد من الترددات؛ ومع ذلك، في هذه الحالة، فإن التردد المشترك للشفرة (عدد شفرات الدفاعة مضروبًا في عدد الدورات في الثانية) ومضاعفاته هو السائد. ينتج هذا النوع من ضوضاء التجويف عادةً ضوضاء عالية التردد، وأفضل وصف لها هو "الفرقعة". 　　يمكن أيضًا سماع ضوضاء التجويف عندما يكون معدل التدفق أقل من حالة التصميم، أو حتى عندما يتجاوز NPSH المدخل المتاح NPSH المطلوب للمضخة. هذه مشكلة محيرة للغاية. التفسير الذي اقترحه فريزر هو أن هذا التردد العشوائي المنخفض للغاية ولكن الضوضاء عالية الكثافة تنشأ من التدفق الخلفي عند مدخل المكره أو مخرج المكره، أو كليهما، وأن إعادة التدوير هذه تحدث في كل مضخة طرد مركزي في ظل ظروف معينة لخفض معدل التدفق. يؤدي التشغيل في ظل ظروف إعادة التدوير إلى إتلاف جانب الضغط في مدخل ومخرج شفرة المكره (أيضًا لشفرات دليل الغلاف). إن الزيادات في جهارة الضوضاء الناتجة عن الاصطدام، والضوضاء العشوائية، والزيادات في نبضات ضغط المدخل والمخرج مع انخفاض التدفق هي دليل على إعادة التدوير. 　　يمكن لمنظمات الضغط أو صمامات التحكم في التدفق أن تولد ضوضاء تتعلق بكل من الاضطراب وفصل التدفق. عندما تعمل هذه الصمامات تحت انخفاضات شديدة في الضغط، فإنها تتمتع بمعدلات تدفق عالية تؤدي إلى حدوث اضطراب كبير. على الرغم من أن طيف الضوضاء الناتج واسع النطاق للغاية، إلا أنه يتمركز بشكل مميز حول تردد يتوافق مع رقم ستروهال البالغ حوالي 0.2. 　　التجويف والوميض في العديد من أنظمة ضخ السوائل، توجد بشكل عام درجة معينة من الوميض والتجويف المرتبط بالمضخة أو صمامات التحكم في الضغط في نظام التوصيل. تنتج معدلات التدفق المرتفعة تجويفًا أكثر شدة بسبب زيادة خسائر التدفق من خلال الاختناق. 　　في خط الشفط لمضخة الإزاحة الإيجابية، قد يولد المكبس نبضات عالية السعة معززة بالخصائص الصوتية للنظام ويتسبب في وصول الضغط الديناميكي بشكل دوري إلى ضغط تبخير السائل، على الرغم من أن الضغط الساكن لمدخل الشفط قد يكون أكبر من هذا الضغط. عندما يزيد الضغط المنتشر، تنهار الفقاعات، مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء والتأثير على النظام، وهذا يمكن أن يؤدي إلى التآكل ويخلق أيضًا ضوضاء غير مرغوب فيها. 　　يعد التبخر السريع شائعًا بشكل خاص في أنظمة الماء الساخن (أنظمة ضخ مياه التغذية) عندما يتم تمرير الماء الساخن المضغوط عبر صمام خنق (مثل صمام التحكم في التدفق) ويتم تقليل الضغط. يؤدي هذا الانخفاض في الضغط إلى تبخر السائل فجأة أو وميضه، مما يتسبب في حدوث ضوضاء تشبه التجويف. لتجنب الوميض بعد الاختناق، يجب توفير ضغط خلفي كافٍ. من ناحية أخرى، يجب أن يتم الاختناق في نهاية الأنبوب لنشر طاقة الفلاش في مساحة أكبر.