Vibracija, kuri ateina ir praeina
Operatoriai praneša, kad PTFE šilumokaitis maišomame nikeliavimo bake matomai vibruoja{0}}bet tik tada, kai maišytuvas veikia tam tikru greičiu. Esant 45 aps./min., vamzdeliai vis dar yra. Esant 60 aps./min., išorinėse vamzdžių eilutėse susidaro žemo{5}}dažnio svyravimai. Esant 80 aps./min., vibracija vėl dingsta. Vibracija yra pertraukiama ne todėl, kad ji yra atsitiktinė, o todėl, kad ji priklauso nuo maišytuvo greičio, atitinkančio konkrečią sūkurio išsiskyrimo iš sparnuotės menčių sąlygą.
Vibracija yra daugiau nei smalsumas. Srauto-sukelta vibracija paveikia PTFE vamzdžius cikliškai lenkiant atramines plokštes. Per tūkstančius ciklų stresas kaupia nuovargio žalą. Vamzdžiai, kurie vibruoja matoma amplitude, gali per anksti sugesti atramos kontaktiniuose taškuose.
Diagnozavus vibracijos šaltinį ir jo dažnio atitiktį vamzdžio savaitiniam dažniui, galima tikslingai -pakeisti maišytuvo greitį, modifikuoti sparnuotės ratą arba pridėti srauto deflektorių-, kurie pašalina rezonansą be didelių įrangos pakeitimų.
Sūkurio išmetimo mechanizmas
Maišytuvo sparnuotė sukuria srauto lauką su periodiškais greičio svyravimais. Kai kiekviena sparnuotės mentė praeina tam tikrą tašką, ji sukuria slėgio impulsą. Šių impulsų dažnis yra blade -praėjimo dažnis: BPF=(RPM / 60) × menčių skaičius. 4-menčių sparnuotė, esant 60 aps./min., sukuria 4 Hz dažnį.
Be ašmenų{0}}praėjimo dažnio, sparnuotė išmeta sūkurius iš mentės galiukų. Sūkurio išsiliejimo dažnis yra proporcingas ašmenų antgalio greičiui, padalytam iš ašmenų pločio. Įprastam maišytuvui sūkurio išmetimo dažnis yra 5-20 Hz, priklausomai nuo sparnuotės skersmens ir greičio.
Jei gretimame šilumokaityje esančio PTFE vamzdžio natūralų dažnį{0}}arba sūkurio išsiskyrimo dažnis atitinka, atsiranda rezonansas. Vamzdis svyruoja natūraliu dažniu, kurio amplitudė nustatoma pagal srauto įvestą energiją. Svyravimas ryškiausias vamzdeliuose, esančiuose arčiausiai sparnuotės, ir mažėja didėjant atstumui.
| Vibracijos parametras | Diagnostikos pavyzdžio vertė |
|---|---|
| Maišytuvo tipas | 4-menimis nuožulnios mentės turbina |
| Darbaračio skersmuo | 0.8 m |
| Maišytuvo greičio diapazonas | 40-120 aps./min |
| Blade{0}}praleidžia dažnių diapazoną | 2,7-8,0 Hz |
| Sūkurio išsiliejimo dažnių diapazonas | 6-18 Hz |
| PTFE vamzdžio natūralus dažnis (10 mm OD, 1 mm siena, 400 mm tarpatramis) | ~4,5 Hz |
| Rezonanso būklė | Blade{0}}praėjimo dažnis esant ~68 aps./min. atitinka 4,5 Hz |
| Stebimas vibracijos greitis | 60-75 aps./min |
Diagnostikos matavimo metodas
Diagnostikos procedūra matuoja tikrąjį PTFE vamzdžių vibracijos dažnį ir palygina jį su apskaičiuotais maišytuvo sužadinimo dažniais. Prie reprezentatyvaus vamzdžio pritvirtintas pagreičio matuoklis (kai bakas nusausintas iki matavimo lygio arba naudojant vandeniui atsparų akselerometrą) registruoja vibracijos spektrą maišytuvui veikiant įvairiais greičiais.
Vibracijos spektras rodo didžiausią vamzdžio natūralų dažnį, jei atsiranda rezonansas. Didžiausia amplitudė yra didžiausia, kai maišytuvo greitis atitinka žadinimo dažnį su natūraliu dažniu. Krioklio diagramos-vibracijos spektrai, išdėstyti vertikaliai kiekvienam maišytuvo greičiui,-atskleidžia rezonanso būseną kaip smailę, kuri kyla ir mažėja greičiui pereinant per kritinį diapazoną.
Jei akselerometro matavimas neįmanomas, paprastesnis metodas naudojamas stroboskopu. Stroboskopas nukreipiamas į vibruojančius vamzdžius ir reguliuojamas tol, kol matomas judesys sustings. Blykstės dažnis, kuriuo užšąla, yra lygus vibracijos dažniui. Tai lyginama su apskaičiuotu ašmenų-praėjimo ir sūkurio išsiskyrimo dažniais, siekiant nustatyti sužadinimo šaltinį.
Švelninimo strategijos
Nustačius sužadinimo šaltinį ir rezonansinę būklę, galimos kelios švelninimo parinktys. Paprasčiausias ir dažnai praktiškiausias sprendimas yra pakeisti maišytuvo greitį, kad būtų išvengta kritinio diapazono, -pavyzdžiui, nuo 68 RPM iki 55 RPM arba 80 RPM. Procesas turi toleruoti pakitusį maišymo intensyvumą.
Pridėjus srauto deflektorių arba pertvarą tarp sparnuotės ir šilumokaičio, sutrinka organizuotas sūkurio išsiskyrimas prieš jam pasiekiant vamzdžius. Paprastos perforuotos plokštės arba strypinės grotelės, išdėstytos 150-300 mm atstumu nuo sparnuotės, suardo periodinio srauto struktūrą.
Modifikavus vamzdžio atramos tarpus, pasikeičia vamzdžio natūralusis dažnis, nutoldamas nuo sužadinimo dažnio. Sumažinus atstumą nuo 400 mm iki 300 mm, natūralus dažnis padidinamas maždaug 75 %, gerokai viršijant praėjimo dažnių diapazoną.
Santrauka
Nutrūkstamą vamzdžio vibraciją PTFE šilumokaityje šalia maišytuvo sukelia sūkurio išsiliejimas arba ašmenų -praėjimo dažnis, atitinkantis vamzdžio savąjį dažnį. Diagnozė naudoja akselerometro matavimą arba stroboskopo stebėjimą, kad patvirtintų rezonanso būklę ir nustatytų kritinį maišytuvo greitį. Sušvelninimo parinktys apima greičio reguliavimą, srauto deflektoriaus įrengimą arba atramų atstumo mažinimą. Pašalinus vibraciją, išvengiama ilgalaikių PTFE vamzdžių nuovargio{4}}gadinimo.
Pateikus maišytuvo specifikacijas, sparnuotės geometriją, vamzdžių matmenis ir atstumą tarp atramų bei stebimus vibracijos greičio diapazonus, galima gauti inžinerinę pagalbą, skirtą vibracijos diagnostikai ir mažinimui konkrečiuose PTFE šilumokaičio įrenginiuose.
