TCVN 9733:2013 - Phần 16

Phụ lục I

(quy định)

Phân tích bên

I.1 Phân tích bên

I.1.1 Yêu cầu chung

Nếu yêu cầu phân tích bên (xem 9.2.4.1), phương pháp và đánh giá kết quả phải được quy định trong I.1.2 đến I.1.5. Bảng I.1 minh họa quy trình phân tích. Phương pháp và đánh giá kết quả phải đặc biệt với động cơ xử lý chất lỏng trục nằm ngang.

Bảng I.1 - Sơ đồ lô gíc phân tích bên của rô to

I.1.2 Các tần số riêng

Báo cáo phải trình bày các nội dung sau:

a) Các tần số uốn “khô” riêng của lần thứ nhất, thứ hai và thứ ba của rô to (xem Bảng 6.9.1.2).

CHÚ THÍCH 1: Các tần số uốn "khô” riêng là các điểm tham khảo hữu ích khi phân tích trình tự các tần số riêng tắt dần.

CHÚ THÍCH 2: Thực hành thiết kế thông thường nhằm khảo sát các mẫu công xôn, khớp nối, vành chặn và chỉnh đặt tần số uốn riêng ban đầu tại phạm vi riêng biệt ít nhất 20 % tần số kích thích cao nhất (dựa trên tốc độ liên tục lớn nhất) trước khi tiến hành phân tích bên của rô to.

b) Tất cả các tần số riêng tắt dần trong dải tần số từ 0 (zero) đến gấp 2,2 lần tốc độ liên tục lớn nhất, phải được tính trong dải tốc độ từ 25 % đến 125 % định mức, phải tính đến điều kiện sau đây:

1) Độ cứng và độ tắt dần theo khe hở vận hành bên trong như sau tại nhiệt độ mong muốn:

Độ hở với nước;

Độ hở với chất lỏng được bơm;

2 (hai lần) độ hở với chất lỏng được bơm;

2) Độ cứng và độ tắt dần tại cụm làm kín trục (nếu là loại đường ríc rắc)

3) Độ cứng và độ tắt dần trong các ổ trục đối với khe hở và nhiệt độ dầu trung bình. Tác động lên độ cứng và độ tắt dần của ổ trục trong bơm thông thường rất nhỏ khi so sánh với khe hở vận hành bên trong; Do vậy, khá hiệu quả khi phân tích các ổ trục tại khe hở và nhiệt độ dầu trung bình.

4) Khối lượng và độ cứng của kết cấu đỡ ổ trục;

5) Tiêu chí ống lót nửa khớp nối của bơm và miếng đệm nửa khớp nối.

CHÚ THÍCH: Mặc dù tần số riêng tắt dần theo trình tự cao hơn có thể gần cánh bánh công tác, không có kinh nghiệm về động cơ xử lý chất lỏng đối với các sự cố động lực học rô to xấp xỉ như vậy. Điều này là do trình tự các hình mẫu phức tạp, năng lượng kích thích khá thấp và hệ số tắt dần tại tần số cao hơn liên quan.

c) Các giá trị hoặc cơ sở các hệ số độ tắt dần và độ cứng được sử dụng để tính toán.

I.1.3 Phạm vi tách biệt và độ tắt dần

Đối với độ lõm mới và độ lõm mới 2, hệ số tắt dần ngược với phạm vi tách biệt giữa bất kỳ tần số uốn riêng nào và đồng thời đường vận hành liên tục phải trong phạm vi “có thể chấp nhận" vùng được cho trong Hình I.1. Nếu không thỏa mãn điều kiện này, phản ứng độ tắt dần không cân bằng phải được xác định (xem I.1.4)

CHÚ THÍCH: Trong các động cơ xử lý chất lỏng, đánh giá các đặc tính động lực học ban đầu của rô to căn cứ vào độ tắt dần ngược với phạm vi tách biệt chứ không phải hệ số khuếch đại ngược với phạm vi tách biệt. Hai hệ số chiếu cơ sở ban đầu. Đầu tiên, tần số riêng của rô to tăng với tốc độ quay, dẫn đến chênh áp qua khoảng hở bên trong và dẫn đến tăng tốc độ quay. Trên biểu đồ Campbell (Hình I.2), điều này có nghĩa là tách biệt gần hơn giữa tốc độ vận hành và các tần số riêng giữa tốc độ vận hành và tốc độ tới hạn. Vì hệ số khuếch đại tại tách biệt khép kín là không liên quan đến kích động đồng thời (mất cân bằng) của rô to, và điều đó tăng lên chỉ khi tính toán xấp xỉ căn cứ vào độ tắt dần. Thứ hai, độ tắt dần cho phép đặc tính kỹ thuật ở giá trị nhỏ nhất của tần số riêng theo tỷ lệ tốc độ vận hành từ 0,8 đến 0,4, do vậy đảm bảo rằng rô to phải không bị rung đồng thời.

Lượng giảm lôgarit, , liên quan đến hệ số giảm tắt dần, theo công thức (I.1):

d = (2p. )/(1 -. ²)0,5

Lên đến 0,4, mối quan hệ xấp xỉ được cho trong công thức (1.2) giữa d và hệ số khuếch đại, F_a

= d/2p

= 1/(2 x F_a)

Trong các động cơ xử lý chất lỏng, các điều kiện tắt dần tới hạn tương đương với:

≥ 0,15

≥ 0,95

F_a ≤ 3.33

CHÚ THÍCH 1: Các giá trị đưa ra cho các điều kiện tắt dần tới hạn trong các động cơ xử lý chất lỏng khác với các điều kiện trong các tiêu chuẩn API đối với các động cơ xử lý khí và hơi. Độ chênh lệch phản ánh thực tế vận hành tốt với các động cơ xử lý chất lỏng được thiết kế sử dụng các giá trị trong phụ lục này.

CHÚ THÍCH 2: Độ tắt dần của · ≥ 0,08 qua phạm vi từ f_ni^If_run 0,8 đến 0,4 được hỗ trợ bởi thiết kế và kinh nghiệm vận hành của các động cơ xử lý chất lỏng, cho thấy thiết kế đáp ứng yêu cầu này và không đồng thời rung rô to.

I.1.4 Phân tích phản ứng mất cân bằng tắt dần

Nếu hệ số tắt dần trái ngược với phạm vi tách biệt đối với một chế độ hoặc các chế độ không được chấp nhận theo tiêu chí trong Hình I.1. Phản ứng tắt dần của rô to để mất cân bằng phải được xác định cho các chế độ theo các cơ sở sau:

a) chất lỏng được bơm;

b) (các) điều kiện khe hở, mới hoặc 2. Mới, gây ra độ tắt dần ngược với phạm vi tách biệt không hợp lý;

c) tổng độ mắt cân bằng của bốn lần (4) giá trị cho phép (xem Bảng 9.2.4.2.1) lấy chung ở một hoặc nhiều điểm để kích động các chế độ được khảo sát.

Chỉ khảo sát một chế độ mỗi lần vận hành máy tính.

I.1.5 Độ dịch chuyển cho phép

Độ dịch chuyển từ đỉnh này đến đỉnh khác của rô to bị mất cân bằng tại các điểm của độ dịch chuyển lớn nhất phải không vượt quá 35 % khe hở vận hành hướng tâm tại điểm đó.

CHÚ THÍCH: Trong bơm ly tâm, phản ứng tắt dần điển hình để mất cân bằng không thể hiện đỉnh dịch chuyển ở độ lớn đủ để đánh giá hệ số khuếch đại. Trong vòng giới hạn này, việc đánh giá phản ứng tắt dần để mất cân bằng bị giới hạn trong việc so sánh độ dịch chuyển rô to theo khe hở vận hành hướng tâm sẵn có.

CHÚ DẪN

X Tỷ số tần suất, f_ni/f_run ..

Y Hệ số tắt dần

1 Vùng chấp nhận được

2 Vùng không chấp nhận được

Hình I.1 - Tỷ số tần suất ngược hệ số tắt dần

CHÚ DẪN

Hình I.2 - Sơ đồ Campbell điển hình

I.2 Kiểm tra xác nhận tại xưởng đặc tính động lực học của rô to

I.2.1 Nếu được quy định, đặc tính động lực học của rô to phải được kiểm tra xác nhận trong quá trình thử nghiệm tại xưởng. Phản ứng đối với sự mất cân bằng thực tế của rô to phải là cơ sở để xác nhận tính phù hợp trong phân tích bên tắt dần. Phản ứng này được đo trong quá trình bằng vận hành tốc độ thay đổi từ tốc độ định mức xuống đến 75 % tốc độ tới hạn đầu tiên hoặc bằng trong quá trình di chuyển xuống dốc. Nếu phản ứng đối với sự mất cân bằng tắt dần không được xác định trong phân tích rô to ban đầu (xem I.1.4) thì phản ứng này phải được xác định đối với bơm có các khoảng hở mới xử lý nước trước khi tiến hành thử nghiệm tại xưởng. Việc thử nghiệm mất không cân bằng này phải được tiếp tục thực hiện có hướng ở các pha có tính mất cân bằng dư tại các vị trí do nhà sản xuất xác định (thường là tại các khớp nối và/hoặc vành chặn).

CHÚ THÍCH: Mục tiêu chính của công tác kiểm tra xác nhận tại xưởng bằng phản ứng đối với sự mất cân bằng là để xác định tính hiện hữu của tốc độ tới hạn (độ rung lớn nhất) trong khoảng dung sai của giá trị đã tính toán, hoặc nếu qua phân tích chỉ ra tốc độ tới hạn tắt dần lớn, độ rung lớn nhất trong khoảng dung sai giá trị đã tính toán. Việc kiểm tra xác nhận tại xưởng bằng phương pháp này chỉ khả thi đối với bơm có các ống lót cổ trục và được trang bị đầu dò độ gần ở mỗi ổ trục.

I.2.2 Độ lớn và vị trí của các lần thử nghiệm tính mất cân bằng phải được xác định từ khi chế tạo độ nhạy mất cân bằng của rô to. Việc chế tạo này phải được thực hiện khi quỹ đạo rung tại mỗi ổ trục, được lọc sang tốc độ rô to (1) trong suốt hai lần vận hành thử nghiệm sau:

a) cùng với rô to có sẵn;

b) cùng với khối lượng mất cân bằng thử nghiệm cộng với 90° khi di chuyển lớn nhất trong khi vận hành a).

Độ lớn thử nghiệm tính mất cân bằng phải là sự di chuyển trục lớn nhất đã tính toán gây ra bởi tính mất cân bằng tổng hợp (thử nghiệm mất cân bằng dư) là 150 % tới 200 % mức di chuyển cho phép từ Bảng 8 hoặc Bảng 9 tại đầu dò ổ trục nhưng không được vượt quá 8 lần mức mất cân bằng rô to cho phép lớn nhất.

I.2.3 Trong quá trình thử nghiệm, sự dịch chuyển rung và góc pha tương ứng, lọc tốc độ rô to (1·) phải được đo và ghi lại.

I.2.4 Đặc tính của rô to phải được xem xét là đạt nếu đáp ứng các yêu cầu sau:

a) tốc độ tới hạn quan sát (độ rung tối đa và độ lệch pha tương ứng) trong khoảng ± 10 % (các) giá trị đã tính toán;

b) biên độ rung đã đo được trong khoảng 35 % các giá trị tính toán.

Tốc độ tới hạn tắt dần lớn không được quan sát thì việc có phản ứng của rô to trong vùng có tốc độ tới hạn tắt dần cao đã tính toán được kiểm tra xác nhận bằng phân tích.

I.2.5 Nếu không đáp ứng được tiêu chí cho trong I.2.4, thì hệ số độ cứng hoặc hệ số tắt dần hoặc cả hai hệ số trên được sử dụng trong tính toán tần suất riêng phải được điều chỉnh để tương thích giữa kết quả đo và kết quả tính toán. Hệ số của một loại yếu tố, khe hở hình khuyên có LID< 0,15, khe hở hình khuyên có LID> 0,15, sự tương tác bánh công tác và các ổ đỡ phải được điều chỉnh về cùng một hệ số hiệu chỉnh giống nhau. Khi đã có sự tương thích thì các hệ số hiệu chỉnh giống nhau phải được sử dụng để tính toán tần suất riêng của rô to và làm giảm chất lỏng được bơm, và các phạm vi tách của rô to ngược so với hệ số tắt dần được kiểm tra lại để được chấp nhận.

Trong số các hệ số được sử dụng để phân tích bên của rô to, thì các hệ số làm suy giảm khe hở hình khuyên có độ không chắc chắn nhất, do đó thường được điều chỉnh đầu tiên. Hệ số độ cứng của khe hở hình khuyên điển hình luôn có mức không chắc chắn thấp, do đó phải được điều chỉnh chỉ khi dựa trên dữ liệu hỗ trợ. Việc chỉnh sửa hệ số ổ trục yêu cầu phải tiến hành một cách cụ thể bởi các giá trị điển hình dựa trên dữ liệu thực tế đáng tin cậy.

I.2.6 Các phương pháp thay thế để kiểm tra xác nhận đặc tính động lực học của rô to, ví dụ, kích thích biến tần bằng bơm tại tốc độ vận hành để xác định được tần suất riêng của rô to. Việc sử dụng phương pháp thay thế và làm rõ các kết quả phải được sự chấp thuận của khách hàng và nhà sản xuất.

I.3 Lập tài liệu

Báo cáo phân tích bên phải bao gồm các thông tin sau:

a) các kết quả đánh giá ban đầu (xem 9.2.4.1.1);

b) dữ liệu rô to gốc sử dụng để phân tích, có thể là loại gốc;

c) sơ đồ Campbell (xem Hình I.2);

d) biểu đồ tỷ số tắt dần ngược với phạm vi tách biệt;

e) hình mẫu ở các tốc độ tới hạn mà tại đó phản ứng tắt dần làm mất cân bằng được xác định (xem Hình I.1.4);

f) biểu đồ tiệm cận từ việc kiểm tra xác nhận tại xưởng bằng mất cân bằng (xem I.2.3);

g) tổng kết các hiệu chỉnh phân tích để đạt thống nhất với kiểm tra xác nhận tại xưởng (xem 2.5);

Các mục e) đến g) phải thực hiện chỉ khi yêu cầu lập tài liệu phân tích hoặc khách hàng quy định.

Phụ lục J

(quy định)

Xác định độ mất cân bằng dư

J.1 Quy định chung

Phụ lục này mô tả quy trình được sử dụng để xác định độ mất cân bằng dư trong rô to của các máy. Mặc dù một số máy cân bằng có thể được chỉnh đặt để đọc số lượng mất cân bằng chính xác, việc hiệu chỉnh có thể xảy ra lỗi. Phương pháp đảm bảo duy nhất khi xác định độ mất cân bằng dư là thử nghiệm rô to với số lượng mất cân bằng dư đã biết.

J.2 Thuật ngữ và định nghĩa

J.2.1 Mất cân bằng dư

Số lượng mất cân bằng dư nằm trong rô to sau khi cân bằng.

CHÚ THÍCH: Trừ trường hợp được quy định, mất cân bằng dư được tính bằng miligram (gmm) [ounce-inch (oz in)].

J.3 Mất cân bằng dư cho phép lớn nhất

J.3.1 Mất cân bằng dư cho phép lớn nhất trên mỗi mặt phẳng phải được xác định từ Bảng 19.

J.3.2 Nếu tải tĩnh thực tế trên mỗi ổ trục là không xác định được, giả sử rằng tổng khối lượng rô to bằng nhau được đỡ bằng ổ trục. Ví dụ, hai rô to ổ trục với khối lượng 2 700 kg (6 000 Ib) có thể giả định để đặt lên khối lượng 1 350 kg (3 000 Ib) trên mỗi ổ trục.

J.4 Kiểm tra độ mất cân bằng dư

J.4.1 Quy định chung

J.4.1.1 Khi kết quả đọc độ mất cân bằng dư chỉ ra rằng rô to đã được cân bằng trong dung sai quy định, phải thực hiện kiểm tra độ mất cân bằng dư trước khi rô to dịch chuyển đến máy cân bằng.

J.4.1.2 Kiểm tra độ mất cân bằng dư, khối lượng thử nghiệm được biết đến được gắn vào rô to theo liên tục 6 (hoặc 12 nếu khách hàng quy định) các vị trí bán kính có khoảng cách bằng nhau, mỗi tại khoảng cách bán kính giống nhau. Việc kiểm tra vận hành được thực hiện trong mỗi mặt bằng hiệu chỉnh, và các kết quả đọc hiển thị trên đồ thị sử dụng quy trình quy định trong J.4.2.

J.4.2 Quy trình

J.4.2.1 Lựa chọn khối lượng thử nghiệm và bán kính cung cấp lớn gấp một hoặc hai lần giá trị mất cân bằng dư lớn nhất cho phép (tức là nếu U_max là 1 440 g•mm (2 oz•in), khối lượng thử nghiệm là 1 440 g•mm đến 2 880 g•mm (2 oz•in đến 4 oz•in) của giá trị mất cân bằng].

J.4.2.2 Bắt đầu từ điểm cuối đã biết trong mặt bằng hiệu chỉnh, đánh dấu số đã quy định của các vị trí bán kính (6 hoặc 12) bằng (60° hoặc 30 °) gia tăng dần quanh rô to. Và khối lượng thử nghiệm đến điểm cuối đã biết trong một mặt bằng. Nếu rô to đã cân bằng chính xác và điểm cuối không thể xác định được, bổ sung khối lượng thử nghiệm đến một trong các vị trí bán kính đã được đánh dấu.

J.4.2.3 Để xác nhận rằng đã lựa chọn được khối lượng thử nghiệm phù hợp, vận hành máy cân bằng và ghi lại kết quả được chỉ báo trên dụng cụ đo (đồng hồ). Nếu kết quả đọc nằm ở giới hạn trên của dải dụng cụ đo, phải sử dụng khối lượng thử nghiệm nhỏ hơn. Nếu kết quả đọc trên dụng cụ đo là ít hoặc không có, phải sử dụng khối lượng thử nghiệm lớn hơn. Kết quả đọc trên dụng cụ đo ít hoặc không có thường cho thấy rằng rô to không được cân bằng chính xác hoặc máy cân bằng không đủ độ nhạy, hoặc máy rô to bị lỗi (tức là bộ cảm biến bị lỗi). Bất kể thiết bị nào bị lỗi, nó phải được hiệu chỉnh trước khi thực hiện kiểm tra độ dư.

J.4.2.4 Định vị khối lượng tại các vị trí cách đều nhau lần lượt và ghi lại khối lượng mất cân bằng chỉ báo trên dụng cụ đo cho mỗi vị trí. Lặp lại vị trí ban đầu để kiểm tra. Tất cả các kiểm tra xác nhận phải được thực hiện chỉ khi một dải độ nhạy trên máy cân bằng.

J.4.2.5 Ghi lại các kết quả đọc trên bảng tính mất cân bằng dư và tính lượng mất cân bằng dư này (xem Hình J.1 và Hình J.2). Kết quả đọc trên dụng cụ đo lớn nhất hiện ra khi khối lượng thử nghiệm được thêm vào điểm của rô to. Kết quả đọc nhỏ nhất trên dụng cụ đo hiện ra khi khối lượng thử nghiệm nằm ở vị trí đối ngược của điểm. Do vậy, kết quả đọc phải tạo ra vòng tròn xấp xỉ (Xem Hình J.3 và Hình J.4). Trung bình kết quả đọc tối thiểu và lớn nhất theo dụng cụ đo thể hiện tác động của khối lượng thử nghiệm. Khoảng cách của tâm các vòng tính từ gốc của điểm cực hiển thị độ mất cân bằng dư tại mặt bằng đó.

J.4.2.6 Lặp lại các bước đã mô tả từ J.4.2.1 đến J.4.2.5 của mặt phẳng cân bằng. Nếu mất cân bằng dư lớn nhất cho phép vượt quá mặt phẳng cân bằng, rô to phải được cân bằng chính xác và phải kiểm tra lại. Nếu việc hiệu chỉnh được thực hiện trên bất kỳ mặt phẳng cân bằng này, thực hiện kiểm tra mất cân bằng dư phải được lắp lại trong tất cả các mặt phẳng.

J.4.2.7 Đối với các rô to cân bằng lũy tiến, phải thực hiện kiểm tra mất cân bằng dư sau khi bổ sung và cân bằng bộ phận rô to cân bằng đầu và nhỏ nhất phải hoàn thành cân bằng toàn bộ rô to.

CHÚ THÍCH: Đảm bảo rằng thời gian không bị lãng phí và các bộ phận của rô to không phải là đối tượng để loại bỏ vật liệu không cần thiết khi cân bằng rô to đa bộ phận với máy cân bằng lỗi.

CHÚ THÍCH: Thông tin chuyển đổi: 1 oz = 28,350 g

Dữ liệu kiểm tra                                                                            Phác thảo rô to

Dữ liệu Kiểm tra - Phân tích đồ họa

Bước 1: Đưa dữ liệu lên biểu đồ độc cực (Hình J.2). Thang đo sơ đồ để các biên độ lớn nhất và nhỏ nhất phải phù hợp.

Bước 2: Với compa, vẽ vòng trong khớp nhất thông qua sáu điểm và vẽ tâm của vòng tròn.

Hiện tại phải có sự tương quan giữa các đơn vị trong biểu đồ độc cực và cân bằng thực tế.

Hình J.1 (tiếp theo)

CHÚ THÍCH: Thông tin chuyển đổi: 1 oz = 28.350 g

Dữ liệu kiểm tra - Phân tích đồ họa

Hình J.3 (tiếp theo)

Hình J.3 - Ví dụ của bảng tính mất cân bằng dư hoàn thiện

Hình J.4 - Ví dụ của bảng tính mất cân bằng dư hoàn thiện -

Vòng tròn phù hợp nhất để tính mất cân bằng dư

Phụ lục K

(tham khảo)

Độ cứng của trục và tuổi thọ của hệ thống ống lót

K.1 Chỉ dẫn về độ cứng của trục đối với các loại bơm côngxôn OH2 và OH3

K.1 trình bày phương pháp đã chuẩn hóa để tính toán hệ số độ mềm trục bơm côngxôn. Nếu được quy định (xem 9.1.1.3), hệ số độ mềm của trục phải được nhà cung cấp tính toán theo các điều khoản phụ và được trình bày trong tờ dữ liệu.

Các yêu cầu vận hành và thiết kế cho bơm rô to công xôn phải được nêu chi tiết trong một số phần của tiêu chuẩn này. Điều khoản phụ này liệt kê các yêu cầu và thiết lập quy trình chuẩn hóa để tính toán hệ số độ mềm trục mà có thể được sử dụng để đánh giá các thông số mặt bên và để thiết lập đường cơ sở so sánh hệ số độ mềm trục.

Đối với trục có 2 đường kính, D₁ dưới ống lót cụm làm kín và D₂ giữa các ổ trục (Xem Hình K.1), độ cứng của trục tỷ lệ nghịch với hệ số độ mềm trục theo điều kiện thông thường, SF1 hoặc I_SF, được xác định theo công thức (K.1):

Trong đó L₁ là công xôn (đường nối tâm của bánh công tác đến ống lót ổ trục) và L₂ là khoảng cách ống lót.

Trong các thiết kế rô to điển hình của bơm tinh chế, D₂ >D₁ và L₂1, tính toán điều khoản thứ hai chỉ bằng 20 % tổng giá trị I_SF, như theo quy ước, đánh giá độ mềm của trục bơm công xôn sử dụng công thức rút gọn nêu trong công thức (K.2):

CHÚ DẪN

Hình K.1 - Rô to công xôn đơn giản

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn