6 häufige Ursachen für Pumpenvibrationsprobleme

Die Techniker von Houston Dynamic Service sind Qualität verpflichtet und in den neuesten Rotationsmaschinen-Reparaturtechniken geschult. Angesichts unserer gemeinsamen jahrelangen Erfahrung haben wir die Bandbreite der Dinge gesehen, die in einer großen Vielfalt von Pumpen schiefgehen können. Wir möchten einige der Erkenntnisse teilen, die durch diese Erfahrung gewonnen wurden.

Ein hoher Prozentsatz der zu uns zur Reparatur gebrachten Pumpen leidet unter einem Vibrationsproblem. Es gibt sechs Hauptursachen für Pumpenvibrationsprobleme, und jede einzelne könnte eine Pumpe für ungeplante und teure Reparaturen außer Betrieb setzen. Lesen Sie weiter für Tipps, die Ihnen helfen zu bestimmen, ob die schlechte Leistung Ihrer Pumpe auf eines dieser Vibrationsprobleme zurückzuführen ist.

#1: Pumpenkavitation

Pumpenkavitation ist ein Symptom für unzureichenden netto positiven Saugdruck (NPSH). Sie tritt auf, wenn der absolute Druck der Flüssigkeit am Laufradeintritt dem Dampfdruck der Flüssigkeit nahekommt, was die Bildung von Taschen verursacht, die kollabieren, während sie durch das Laufrad strömen.

Sie können Pumpenkavitation oft am Geräusch der Pumpe erkennen – als würden Steine in der Pumpe rumoren oder charakteristisches Knallen. Neben übermäßigem Geräusch können höherer Energieverbrauch und Schäden an der Pumpe beobachtet werden.

Sie können Kavitation verhindern durch:

• Prüfung von Filtern und Sieben auf Sauberkeit
• Verwendung eines Druckmessers oder Durchflussmessers zur Referenzierung der Pumpenkennlinie
• Neubewertung des Pumpendesigns, wenn der Förderweg des Mediums nicht ideal ist

#2: Gebogene Pumpenwelle

Eine Pumpe mit gebogener Welle kann hohe axiale Vibrationen mit axialen Phasendifferenzen verursachen, die sich auf demselben Rotor tendenziell 180° nähern. Eine dominante Vibration tritt normalerweise bei 1X U/min auf, wenn die Biegung in der Nähe des Wellenmittelpunkts liegt. Sie kann bei 2X U/min auftreten, wenn sie in der Nähe der Kupplung gebogen ist. Gebogene Pumpenwellen treten häufiger an oder in der Nähe der Kupplung auf.

Sie können eine gebogene Pumpenwelle mit Messuhren identifizieren.

#3: Pumpen-Fluss-Pulsation

Dieser Zustand entwickelt sich, wenn eine Pumpe in der Nähe ihres Schließdrucks arbeitet. Druckmessgeräte an der Druckleitung der Pumpe werden schwanken. Wenn die Pumpe ein Druckschlag-Rückschlagventil verwendet, bewegen sich Gegengewicht und Ventilarm, um instabilen Durchfluss anzuzeigen.

Eine der Hauptursachen für Pulsation ist der Mangel an ordnungsgemäßer Zuführung. Das geförderte Medium muss Kontakt mit der Plungerfläche halten, während der Plunger zurückgezogen wird und die Pumpe voll ist. Wenn nicht, bewegt sich der Plunger vorwärts und stößt auf die Flüssigkeit, was unerwünschte Pulsation verursacht. Sie können Pumpen-Fluss-Pulsation vorbeugen, indem Sie einen Saugstabilisator verwenden, um die Flüssigkeit in ständigem Kontakt mit dem Plunger zu halten.

Weitere Ursachen für Pumpen-Fluss-Pulsation sind:

• Falsche Federkonstanten
• Undichte Ventile
• Mehrere Pumpen an einem gemeinsamen Sammler
• Rohrleitungsdesigns, die den Durchfluss beschränken
• Verschlissene Packungen

#4: Pumpen-Laufrad-Unwucht

Pumpen können manchmal so wirken, als wären sie fehlausgerichtet, hätten schlechte Lager oder überhitzten, aber die Ursache ist oft eine Unwucht in der Pumpenbaugruppe oder einer anderen Komponente. Unwucht verursacht auch Vibrationen und Wärmeentwicklung. Laufräder sollten präzise ausgewuchtet werden, was einen enormen Einfluss auf die Lebensdauer der Pumpenlager hat.

Wenn das Laufrad der Pumpe mittig aufgehängt ist, ist Kraftunwucht häufiger als Paarmoment-Unwucht. In diesem Fall wird die höchste Vibration höchstwahrscheinlich in radialer Richtung mit der höchsten Amplitude bei der Pumpen-Betriebsdrehzahl (1X U/min) auftreten. Mittig aufgehängte Laufräder nutzen ausbalancierte Axialkräfte auf den Innen- und Außenlagern. Umfangreiche axiale Vibrationen in Laufrädern deuten auf eine Behinderung durch einen Fremdkörper hin.

Die Gefahren von Pumpen-Laufrad-Unwucht umfassen:

• Wellenbiegung – gebogene Welle oder unkontrollierte Resonanz, die zu Biegung und Beschädigung des gesamten Systems führen kann
• Lagerausfall
• Übermäßige Vibration, die die Pumpe oder das System beschädigt
• Ausfall der Gleitringdichtungen oder Packungen
• Festfressen der Pumpe

#5: Pumpen-Lagerprobleme

Eine der Hauptursachen für Pumpenvibrationsprobleme ist Lagerausfall. Dies liegt daran, dass schätzungsweise 10 % bis 30 % der Kugellager lange genug eingesetzt werden, um normale Ermüdungsausfälle zu erleben. Zum Beispiel wird von einer ANSI-Pumpe erwartet, dass sie 20.000 Stunden arbeitet; die Lager jedoch möglicherweise nicht. Pumpenlager können durch Überlastung, übermäßigen Verschleiß, witterungs- oder stoffbedingte Korrosion, Schmierstoffversagen, Überhitzung oder Verunreinigung ausfallen.

Pumpenlagerprobleme können auch das Ergebnis schlechter Lagerauswahl für die Pumpenanwendung sein. Wenn der Lagerhersteller und die Modellnummer bekannt sind, können die Fehlerfrequenzen für Außenring, Innenring, Wälzkörper und Käfig bestimmt werden.

Dieses Problem kann durch regelmäßiges Schmieren der Lager mit Ölnebel, Spezialölen oder Fett verhindert werden.

#6: Wellenfehlausrichtung

Da einige Vibrationen in Pumpen normal sind, ist es am besten, einen professionellen Reparaturtechniker zu beauftragen, um festzustellen, ob übermäßige Vibrationen in einer Pumpe auf Wellenfehlausrichtung zurückzuführen sind. Sie können Ihnen auch sagen, ob sie schwerwiegend genug ist, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Pumpe zu beeinträchtigen.

Wellenfehlausrichtung ist nicht einfach zu erkennen und schwierig extern zu messen. Es gibt keine Sensoren, die an einer Pumpe angebracht werden können, um zu messen, wie viel Kraft aufgewendet wird. Pumpen mit fehlausgerichteter Welle können folgende Anzeichen zeigen:

• Übermäßige axiale oder radiale Vibration
• Hohe Temperaturen im Gehäuse oder in der Nähe der Lager
• Hohe Temperaturen des Drucköls
• Übermäßige Ölleckagen an den Wellendichtungen
• Lose Kupplungs- oder Fundamentbolzen
• Übermäßige Kupplungsausfälle
• Bruch oder Risse an Wellen in der Nähe der Kupplungsnaben oder Innenlager

Fazit

Das frühe Erkennen eines Vibrationsproblems kann helfen, ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden und eine geplante Pumpenreparatur zu ermöglichen. Wenn Sie eines dieser Vibrationsprobleme oder ein anderes Problem mit Ihrer Pumpe, Rotationsmaschine oder Ihrem System haben, kontaktieren Sie uns. Unser modernes Reparatur-Servicecenter ist strategisch in Südost-Houston gelegen und wir sind in der Lage, all Ihre Rotationsmaschinen-Reparaturbedürfnisse zu bewältigen.