I. Måling og analyse af vibrationer og faseforskel
Beholderen er udstyret med to identiske varmtvandscirkulationspumper, hver med en effekt på 2,2 kW og arbejder med en hastighed på 2900 rpm. Pumpemotorerne er asynkronmotorer, forbundet til pumperne via en kobling og en lejekonsol. Under drift blev det observeret, at pumpe nr. 2 udviste betydelige vibrationer. Et fotografi af pumpe nr. 2 er tilvejebragt i figur 1.
Figur 1 Fysisk billede af pumpe nr. 2
Vibrationsintensiteterne af to pumper blev målt af VIBEXPERTⅡ vibrationsanalysatoren fra et bestemt firma. Måleresultaterne af vibrationsintensiteterne er vist i tabel 1.
Ifølge GB/T 16301-2008Måling og evaluering af vibrationsintensitet for hjælpemaskineri i skibsmaskinrumvibrationsintensiteten for pumpe nr. 1 er inden for acceptable grænser, mens den for pumpe nr. 2 væsentligt overstiger standarden.
For at diagnosticere problemet blev vibrationshastighedsbølgeformer og -spektre målt og analyseret på flere punkter på motoren og lejerammen på pumpe nr. 2. Bølgeformsmålingerne blev udført med en samplingsfrekvens på 4096 Hz over en analyseperiode på 5 sekunder. Til spektralanalyse blev målefrekvensen sat til 1600 Hz med 6400 linjers opløsning. Detaljeret analyse fokuserede på den vertikale radiale vibrationshastighedsbølgeform og spektrum ved indgangsenden af pumpens lejeramme, hvor der blev observeret betydelige vibrationer. Den lodrette vibrationshastighedsbølgeform af pumpens lejeramme er vist i figur 2, og det tilsvarende vertikale vibrationshastighedsspektrum er vist i figur 3.
Figur 3 Lodret vibrationshastighedsspektrum for pumpelejeramme
Vibrationshastighedsspektret udviser fremtrædende grundfrekvens og andenordens harmoniske komponenter. Både bølgeformen og spektrets karakteristika stemmer overens med dem, der er typiske for parallelle fejljusteringsvibrationer. Lignende træk er observeret i den horisontale radiale vibrationshastighedsbølgeform og spektrum på dette punkt. Derfor er det foreløbigt konkluderet, at der er et parallelt fejljusteringsproblem mellem akslerne i begge ender af pumpekoblingen.
For yderligere at diagnosticere dette problem blev faseforskellen af rotationsfrekvenserne i begge ender af koblingen til pumpe nr. 2 målt. Den ene vibrationsaccelerationssensor var placeret ved motorens udgangsende, mens den anden var placeret ved indgangsenden af pumpens lejeramme. Til lodrette faseforskelmålinger blev de to sensorer anbragt i de lodrette positioner af deres respektive målepunkter. Diagrammet, der illustrerer den vertikale faseforskelsmåleopsætning af koblingen, er vist i figur 4.
Figur 4 Målediagram over lodret faseforskel på koblingsaksel
Den horisontale radiale faseforskel følger et lignende mønster. De målte faseforskelle er som følger: den lodrette faseforskel i begge ender af koblingen er 181 grader, den horisontale radiale faseforskel er 258 grader, og den aksiale faseforskel er 280 grader. Det er tydeligt, at den vertikale rotationsfrekvensfaseforskel mellem motoren og pumpen i pumpe nr. 2 er næsten 180 grader. Sammenholdt med de tidligere diskuterede vibrationshastighedsspektrumresultater indikerer dette, at den primære årsag til overdreven vibration i pumpe nr. 2 er dårlig vertikal justering af akslen. Derfor er det nødvendigt at inspicere og justere den lodrette justering.
II.Justering af justering
På grund af manglen på en måleur, blev den lodrette justering af pumpe nr. 2's aksel justeret baseret på den modstand, man stødte på under manuel rotation, med det mål at minimere denne modstand så meget som muligt. Efter afslutning af justeringen blev pumpen genstartet, og vibrationsmålinger blev udført igen. Vibrationshastighedsbølgeformen og spektret efter justeringsjusteringen er vist i henholdsvis figur 5 og 6.
Det kan ses, at vibrationsintensiteten i midten er faldet betydeligt, og vibrationshastighedsspektret viser en fremtrædende komponent ved rotationsfrekvensen. 2x rotationsfrekvenskomponenten eksisterer stadig, og den lodrette faseforskel i begge ender af koblingen forbliver tæt på 180 grader. Dette indikerer, at fejljusteringen stadig eksisterer, men er blevet væsentligt forbedret. Efterfølgende kan en skiveindikator bruges til yderligere at justere den lodrette justering.
III. Rotationshastighed og infrarød overvågning
I betragtning af at forskydning stadig fortsætter, og pumpen skal fungere kontinuerligt i længere perioder, var det nødvendigt at vurdere virkningen af denne forskydning på pumpemotoren. Derfor blev rotationshastighed og infrarød overvågning udført på pumpe nr. 2 efter justeringen. Den faktiske driftshastighed blev målt ved hjælp af en VIBEXPERT II vibrationsanalysator fra en specifik producent, hvilket viser en driftshastighed på 2878 r/min, hvilket er 22 r/min lavere end den nominelle hastighed. Dette tyder på, at fejljusteringen har fået pumpen til at fungere under en let overbelastningstilstand. Det infrarøde termiske billede af motoren til pumpe nr. 2 er vist i figur 7.
Figur 7 Infrarød termisk billede af motor til pumpe nr. 2
Som illustreret i figur 7 er motortemperaturstigningen ca. 33,8 grader, og motorens isolationsklasse er F-klasse. I betragtning af, at den tilladte temperaturstigning for en isoleringsklasse i F-grad er 60 grader, forbliver den observerede temperaturstigning på 33,8 grader et godt stykke inden for det specificerede normale driftsområde. Derfor kan pumpe nr. 2 fortsætte med at fungere sikkert.