¿Qué causa que vibre una bomba vertical?

Las vibraciones en las bombas verticales pueden ser un problema preocupante para muchos usuarios, lo que a menudo conduce a una eficiencia reducida, un mayor desgaste y desgarro y posibles descomposiciones. Como proveedor de bombas verticales de alta calidad, incluida laBomba centrífuga vertical ligera,Bomba centrífuga en línea vertical en línea, yBomba centrífuga de acero inoxidable, He encontrado numerosos casos en los que los clientes han informado de vibraciones de bombeo. En este blog, profundizaré en los diversos factores que pueden hacer que una bomba vertical vibre.

1. Gente mecánico

Una de las causas más comunes de la vibración de la bomba es el desequilibrio mecánico. Las partes giratorias de una bomba, como el impulsor y el eje, deben equilibrarse perfectamente durante el proceso de fabricación. Si hay un desequilibrio, creará una fuerza centrífuga que varía con la velocidad de rotación de la bomba.

Por ejemplo, durante la operación de una bomba vertical, un impulsor desequilibrado generará fuerzas desiguales. A medida que el impulsor gira, estas fuerzas desiguales hacen que la bomba se agite. Este desequilibrio puede ocurrir debido a defectos de fabricación, como la fundición desigual del impulsor, o puede desarrollarse con el tiempo debido al desgaste. Por ejemplo, si el impulsor está dañado por la abrasión del fluido bombeado, puede conducir a un cambio en su distribución de masa, lo que resulta en un desequilibrio.

2. Desalineación

La desalineación entre la bomba y el motor es otra causa significativa de vibración. Hay dos tipos principales de desalineación: desalineación angular y desalineación paralela.

La desalineación angular ocurre cuando las líneas centrales del eje de la bomba y el eje del motor no están en el mismo ángulo. Esto puede suceder durante el proceso de instalación si la bomba y el motor no están correctamente alineados. Por ejemplo, si la base en la que se montan la bomba y el motor no está nivelado, puede causar desalineación angular.

La desalineación paralela, por otro lado, ocurre cuando las líneas centrales de los dos ejes son paralelos pero no en la misma posición. Esto puede conducir a fuerzas excesivas en los rodamientos y acoplamientos. Con el tiempo, estas fuerzas pueden causar un desgaste prematuro de los rodamientos y los acoplamientos, y también dar como resultado una mayor vibración. La vibración causada por la desalineación puede ser bastante severa y puede provocar daños a otros componentes de la bomba, como los sellos.

3. Problemas de apoyo

Los rodamientos juegan un papel crucial en el funcionamiento suave de una bomba vertical. Apoyan el eje giratorio y reducen la fricción. Sin embargo, los rodamientos pueden desgastarse con el tiempo debido a factores como la operación de alta velocidad, cargas pesadas y mala lubricación.

Cuando un rodamiento comienza a desgaste, sus espacios libres internos aumentan. Esto puede hacer que el eje se mueva más libremente de lo previsto, lo que lleva a la vibración. Por ejemplo, si el lubricante en el rodamiento se seca o se contamina, aumentará la fricción entre los componentes del rodamiento. Este aumento de la fricción puede hacer que el rodamiento se caliente, lo que a su vez puede provocar daños y vibraciones más.

4. Cavitación

La cavitación es un fenómeno que ocurre cuando la presión del líquido en la bomba cae por debajo de su presión de vapor. Cuando esto sucede, las burbujas de vapor se forman en el líquido. A medida que estas burbujas se mueven a una región de mayor presión, colapsan de repente.

El colapso de estas burbujas de vapor crea una onda de choque que puede causar daños significativos en los componentes de la bomba, incluido el impulsor y la carcasa. Las ondas de choque repetidas de la cavitación también pueden hacer que la bomba vibre. La cavitación puede ocurrir debido a factores como una entrada obstruida, una operación de bomba de alta velocidad o una presión de succión baja. Por ejemplo, si la tubería de succión de la bomba está parcialmente bloqueada, puede reducir la velocidad de flujo y hacer que la presión en la entrada caiga, lo que lleva a la cavitación.

5. Problemas relacionados con fluido

Las propiedades del fluido que se bombea también puede causar vibración de la bomba. Por ejemplo, si el fluido tiene una alta viscosidad, puede causar resistencia adicional a la rotación del impulsor. Este aumento de la resistencia puede conducir a fuerzas desiguales en el impulsor, lo que resulta en vibración.

Además, si el fluido contiene partículas sólidas, estas partículas pueden causar abrasión y erosión de los componentes de la bomba. El desgaste desigual causado por estas partículas sólidas puede conducir al desequilibrio y vibración mecánicos. Por ejemplo, en una bomba que se usa para bombear una lechada, las partículas sólidas en la lechada pueden desgastar el impulsor, causando desequilibrio y vibración.

6. Resonancia

La resonancia es un fenómeno que ocurre cuando la frecuencia natural de la bomba o sus componentes coincide con la frecuencia de la fuerza emocionante. La fuerza emocionante puede generarse mediante la rotación de la bomba, el flujo del fluido u otros factores externos.

Cuando se produce resonancia, la amplitud de la vibración puede aumentar significativamente. Por ejemplo, si la frecuencia natural de la estructura de la bomba está cerca de la frecuencia de rotación del impulsor, la vibración puede volverse tan severa que puede causar daños a la bomba y su estructura de soporte. Para evitar la resonancia, el diseño de la bomba debe tener en cuenta las frecuencias naturales de sus componentes y asegurarse de que estén lejos de las frecuencias operativas.

7. Problemas de tuberías

La tubería conectada a la bomba también puede contribuir a la vibración. Si las tuberías no son compatibles adecuadamente, pueden vibrar y transferir la vibración a la bomba. Por ejemplo, si una tubería horizontal larga no es compatible adecuadamente, puede actuar como un haz en voladizo y vibrar bajo la influencia del flujo de fluido.

Además, la presencia de válvulas y accesorios en la tubería puede causar cambios en el patrón de flujo de fluido. Estos cambios en el patrón de flujo pueden crear fluctuaciones de presión, lo que puede conducir a la vibración. Por ejemplo, una válvula parcialmente cerrada puede causar un cambio repentino en la velocidad y presión del fluido, lo que resulta en vibración.

Soluciones y recomendaciones

Para abordar el problema de la vibración de la bomba, es esencial identificar primero la causa raíz. El mantenimiento e inspección regular de la bomba puede ayudar a detectar problemas temprano. Para el desequilibrio mecánico, las piezas giratorias se pueden equilibrar. La desalineación se puede corregir durante la instalación o realineando la bomba y el motor.

Para problemas de rodamiento, son necesarios lubricación regular y reemplazo oportuno de los rodamientos desgastados. Para prevenir la cavitación, las condiciones de succión de la bomba deben controlarse cuidadosamente, y cualquier bloqueo en la entrada debe eliminarse.

En términos de problemas relacionados con fluido, las propiedades del fluido se pueden ajustar si es posible. Por ejemplo, si el fluido tiene una alta viscosidad, se puede calentar para reducir su viscosidad. Para evitar la resonancia, el diseño de la bomba se puede optimizar y las condiciones de funcionamiento se pueden ajustar.

Para problemas de tuberías, el soporte adecuado de las tuberías y la instalación correcta de válvulas y accesorios son cruciales.

Como proveedor de bombas verticales, estamos comprometidos a proporcionar productos y soluciones de alta calidad. Si está experimentando problemas de vibración con su bomba vertical o está interesado en comprar una nueva bomba, no dude en contactarnos para una consulta adicional y discutir sus requisitos específicos. Tenemos un equipo de expertos que pueden ayudarlo a seleccionar la bomba más adecuada y brindarle asesoramiento profesional sobre la operación y el mantenimiento de la bomba.

Referencias

• Karassik, IJ, Messina, JP, Cooper, PW y Heald, CC (2008). Manual de la bomba. McGraw - Profesional de Hill.
• Stepanoff, AJ (1957). Bombas de flujo centrífugo y axial: teoría, diseño y aplicación. Wiley.
• Bloch, HP y Geitner, FK (2006). Una guía práctica para la instalación, operación y mantenimiento de maquinaria de bombeo. Elsevier.