Что делать с вибрацией при запуске частотного преобразователя вертикальной экранированной насосной станции?
Thread Content
Вертикальный шланговый насос с двигателем мощностью 55 кВт, с возможностью пуска с изменением частоты. Оператор увеличивает частоту работы насоса пошагово, сначала с 5 Гц, при этом между каждым увеличением частоты проходит длительное время. При достижении частоты 20 Гц насос начинает вибрировать и издавать неприятные звуки. Помпу пробовали два дня — всё так же. Два новых насоса для сжиженного газа: давление на входе — 3 кг, номинальное давление на выходе — 10 кг. Я считаю, что вертикальные шлюзовые насосы не должны иметь возможность запуска с изменением частоты вращения. С учетом конструкции и принципа работы шлюзовых насосов, на начальном этапе запуска толкательный диск в нижней части насоса оказывает давление на весь вес ротора, при этом жидкость в насосе не может создать достаточное давление для поднятия ротора. В результате толкательный диск и подшипники постоянно трение друг с другом, что приводит к их износу. Радиальный зазор между подшипниками и смещение ротора увеличиваются, что вызывает вибрации и неприятные звуки. С производителем связались, чтобы он прислал запчасти для замены. Возникают вопросы: 1) Можно ли использовать частотно-регулируемый стартер для запуска вертикальной шлюзовой помпы? 2) Если да, то как осуществлять её включение и выключение? 3. Изменение параметров частотного преобразователя позволяет сократить время ускорения двигателя, в результате чего скорость вращения насоса быстро достигает высоких значений. Это способствует повышению давления внутри насоса, что позволяет диску толкателя и подшипникам временно соприкасаться друг с другом, а затем разделяться. Работает ли такой метод?
Является ли аномалия вибраций следствием того, что частота вращения превышает какую-то критическую степень умножения (обратную степени умножения)?
Разве достаточно просто превысить критическую скорость вращения? Я слышал, что у турбин есть критическая скорость вращения. У этого насоса она составляет максимум 2950 оборотов — такого не бывает. Уже при частоте 20 Гц и скорости вращения 40% появляются шумы и вибрации, причем чем выше скорость вращения, тем сильнее вибрации
Проблема была решена после замены запчастей производителем? Была ли в конце концов определена проблема? Почему насос с экранированием мощностью 55 кВт спроектирован с возможностью пуска с изменением частоты? Я тоже хочу научиться*.
При проверке на заводе насос работал нормально: расход, напор, вибрация и температура находились в пределах заданных параметров. Производитель также ответил на мои вопросы: после запуска насоса расход должен в кратчайшие сроки достигать 70%, при этом он должен оставаться в диапазоне от 70% до 120%. В противном случае у насоса не будет достаточной силы для поддержания равновесия ротора в осевом направлении. Что произойдет, если расход превысит 120%, производитель не тестировал и не знает. При пуске насоса с использованием частотного преобразователя сразу задается частота 35 Гц, что соответствует 70% от максимальной скорости вращения. Электрики при настройке частотного преобразователя устанавливают время ускорения двигателя в 30 секунд для достижения частоты 50 Гц; то есть за 21 секунду двигатель достигает 70% от максимальной скорости. Это минимальные требования к процессу пуска. Также возможно сократить время ускорения, чтобы двигатель как можно быстрее достиг 70% от максимальной скорости. Однако это может привести к перегрузке двигателя или повреждению частотного преобразователя. Поэтому электрики не разрешают сокращать время ускорения при тестировании насоса. При проектировании наша компания использовала штекерные насосы для загрузки сжиженного газа и переливки газа из цистерн. Целью установки частотного преобразователя является возможность контроля расхода жидкости и давления на выходе насоса из центра управления с помощью системы DCS. Выбор насосов с экранированием также обусловлен соображениями безопасности. Но, по-видимому, они упустили из виду принцип работы насосов с экранированием: даже при управлении их работа не должна снижаться ниже 70%. Частое включение и выключение насоса сокращает срок службы графитовых подшипников и толкателей. В следующем месяце необходимо подготовить план закупки подшипников.
При остановке насоса достаточно просто снизить частоту вращения до 0.
В принципе, насосы с экранированием не могут работать при частоте ниже 30 Гц, поэтому ваше решение о быстром увеличении частоты верно. Что касается диапазона расхода: теоретически необходимым диапазоном для стабильной работы насоса является 70–120%. На практике можно договориться с производителем о расширении этого диапазона или о снижении осевой силы при низком расходе. У вертикальных насосов осевая сила, как правило, направлена вверх и служит для преодоления веса ротора.