Vibracije centrifugalnih pumpi u sistemima za hlađenje ...
Vibracije centrifugalnih pumpi u sistemima za hlađenje ...
Vibracije centrifugalnih pumpi u sistemima za hlađenje ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
2. Pregled dosadašnjih istraživanja vibracija <strong>pumpi</strong><br />
Recirkulacija na ulazu i/ili izlazu pumpe se javlja kad protok padne ispod 80% od<br />
tačke najboljeg stepena iskorištenja, i tada dolazi do povećanog nivoa vibracija.<br />
R. V. Uy je detaljno obradio rotordinamičke sile koje nastaju u turbomašinama usljed<br />
toka fluida [55]. Po njemu su najvažnije sile koje se javljaju usljed isticanja fluida<br />
kroz procjep između radnog kola i izlaznog otvora. Što je taj <strong>za</strong>zor manji,<br />
destabilizirajuće sile su manje, ali se takođe smanjuju i dopuštene deformacije vratila.<br />
Veliki uticaj na dinamičku stabilnost turbomašine imaju ležajevi i <strong>za</strong>ptivači. Vrtlog<br />
koji se stvara u fluidu usljed savijenog vratila takođe i<strong>za</strong>ziva destabilizirajuće<br />
radijalne sile.<br />
Chen [11] obrađuje vibracije lopatica turbine. Zaključak je da je potrebno povećati<br />
debljinu lopatica turbine, jer su iste izložene ciklički promjenljivom opterećenju, što<br />
je <strong>za</strong> nosače tipa konzole (kao što su lopatice turbine) jako nepovoljno.<br />
Inače, vibracije uzrokovane tokom fluida su detaljno obrađene od strane velikog broja<br />
autora, iako se najčešće ilustruju primjerima kao što je tok fluida oko cilindra ili<br />
mreže cilindričnih cijevi (kao kod ekranskih izmjenjivača topline u termoenergetskim<br />
postrojenjima). Tu temu su obradili Blevins [5], Pettigrew [45], Allison [1], Gossain<br />
[26], Gattulli i Ghanem [24].<br />
Kako se radno kolo kreće unutar spirale kućišta pumpe, javljaju se reaktivne sile zbog<br />
nesimetrične statičke distribucije pritiska po periferiji radnog kola [30]. Te sile se<br />
obično predstavljaju linearnim koeficijentima, a mogu biti destabilizirajuće <strong>za</strong> rad<br />
pumpe.<br />
Osim tih reaktivnih sila, mogu se javiti i aktivne sile koje postoje ne<strong>za</strong>visno od<br />
kretanja radnog kola, tako da to kretanje ne utiče na njih. Te sile se javljaju usljed<br />
vrtložnih strujanja unutar radnog kola i usljed recirkulacije. Te sile obično imaju<br />
subsinhrone frekvencije, odnosno frekvencija im je manja od frekvencije prola<strong>za</strong><br />
lopatica (brzina vrtnje radnog kola puta broj lopatica). Ako pumpa ne radi dovoljno<br />
blizu tačke najvećeg stepena iskorištenja, ugao toka fluida se ne poklapa sa uglom<br />
lopatica, što dovodi do hidrauličkih udara na radno kolo.<br />
Geometrija volute i difuzora uzrokuje asimetriju toka fluida, što dovodi do pojave<br />
sila koje djeluju na radno kolo centrifugalne pumpe [33]. Za centrifugalne pumpe koje<br />
imaju manje specifične brzine karakteristično je područje u kojem se mogu javiti<br />
vibracije vratila usljed hidrodinamičkih sila ako je radna brzina dovoljno veća od prve<br />
kritične brzine [33].<br />
Iako je u praksi često dolazilo do otka<strong>za</strong> energetskih <strong>pumpi</strong> i <strong>pumpi</strong> visokog pritiska u<br />
hemijskoj industriji, relativno malo je istražen fenomen prepoznavanja i korekcije<br />
destruktivnih vibracija i<strong>za</strong>zvanih hidrauličkim uzrocima [44].<br />
Većina problema vibracija <strong>centrifugalnih</strong> <strong>pumpi</strong> se javlja usljed sinhronog fenomena<br />
kao što je frekvencija broja lopatica pomnoženog sa brzinom vrtnje, te frekvencija<br />
brzine vrtnje [52]. Asinhroni fenomeni, kao što su recirkulacija ili nestabilnost vratila,<br />
takođe mogu dovesti do neželjenih vibracija. Ti problemi se teže otkrivaju jer<br />
mehanizmi pobude vibracija u tim slučajevima nisu lako uočljivi.<br />
6
Change language