Kebisingan pompa selalu membuat pusing pelanggan. Apakah ini disebabkan oleh kegagalan fungsi atau kebisingan yang melekat pada pompa itu sendiri, saya yakin banyak pelanggan akan mengalami masalah ini saat menggunakan pompa. Hari ini, Lutsee akan menjelaskan kepada Anda sumber umum kebisingan pompa.
Kebisingan mekanis berasal dari komponen atau permukaan yang bergetar yang menghasilkan fluktuasi tekanan yang dapat didengar pada media yang berdekatan. Misalnya piston, getaran tidak seimbang akibat putaran, dan dinding pipa yang bergetar.
Pada pompa perpindahan positif, kebisingan umumnya dikaitkan dengan kecepatan pompa dan jumlah piston dalam pompa. Pulsasi cairan adalah kebisingan mekanis utama yang disebabkan, dan sebaliknya, pulsasi ini juga dapat menimbulkan getaran mekanis pada komponen sistem pompa dan pipa. Bobot keseimbangan poros engkol yang tidak tepat juga dapat menimbulkan getaran sesuai kecepatan putaran, sehingga dapat melonggarkan baut pondasi dan menimbulkan bunyi ketukan pada pondasi atau rel pemandu. Kebisingan lainnya berkaitan dengan suara batang penghubung yang aus, pin piston yang aus, atau benturan piston.
Pada pompa sentrifugal, kopling yang tidak dipasang dengan benar sering kali menimbulkan kebisingan (misalignment) pada kecepatan dua kali lipat kecepatan pompa. Jika kecepatan pompa mendekati atau melewati tingkat kecepatan kritis, getaran tinggi yang disebabkan oleh ketidakseimbangan atau kebisingan yang dihasilkan oleh keausan bantalan, segel, atau impeler dapat terjadi. Jika terjadi keausan, karakteristiknya mungkin berupa keluarnya suara siulan bernada tinggi. Kipas motor listrik, kunci poros, dan baut kopling semuanya dapat menimbulkan kebisingan.
Sumber kebisingan cair
Ketika fluktuasi tekanan dihasilkan secara langsung oleh pergerakan cairan, sumber kebisingan sebanding dengan dinamika fluida. Sumber tenaga fluida yang mungkin termasuk turbulensi, pemisahan aliran cairan (keadaan pusaran), kavitasi, water hammer, flash evaporation, dan interaksi antara impeller dan sudut pemisahan pompa. Pulsasi tekanan dan aliran yang ditimbulkan dapat bersifat periodik atau frekuensi broadband, dan umumnya dapat menimbulkan getaran mekanis pada pipa atau pompa itu sendiri. Kemudian, getaran mekanis dapat menyebarkan kebisingan ke lingkungan.
Secara umum, ada empat jenis sumber pulsasi pada pompa cairan:
(1) Komponen frekuensi diskrit yang dihasilkan oleh impeller pompa atau piston
(2) Energi turbulensi pita lebar disebabkan oleh kecepatan aliran yang tinggi
(3) Osilasi intermiten kebisingan pita lebar yang disebabkan oleh kavitasi, penguapan kilat, dan palu air merupakan kebisingan dampak
(4) Ketika aliran cairan melewati penghalang dan anak sungai lateral dari sistem perpipaan, vortisitas periodik dapat menyebabkan denyut yang diinduksi aliran, yang dapat mengakibatkan perubahan spektrum aliran sekunder dari fluktuasi tekanan pada pompa sentrifugal.
Hal ini terutama berlaku ketika beroperasi pada kondisi aliran non desain. Angka-angka yang ditunjukkan pada garis arus menunjukkan posisi prinsip-prinsip proses aliran berikut:
Karena interaksi lapisan batas antara daerah kecepatan tinggi dan kecepatan rendah di bidang aliran, sebagian besar pola aliran tidak stabil ini menghasilkan vortisitas, misalnya disebabkan oleh aliran cairan di sekitar penghalang atau melalui zona air tergenang, atau dua arah. mengalir. Ketika vortisitas ini berdampak pada dinding samping, maka akan berubah menjadi fluktuasi tekanan dan dapat menyebabkan osilasi lokal pada pipa atau komponen pompa. Respon akustik sistem perpipaan sangat mempengaruhi frekuensi dan amplitudo difusi arus eddy. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika resonansi suara dalam sistem konsisten dengan frekuensi alami atau frekuensi yang diinginkan dari sumber kebisingan, arus eddy akan menjadi kuat.
Ketika pompa sentrifugal beroperasi pada laju aliran kurang dari atau lebih besar dari efisiensi optimal, kebisingan biasanya terdengar di sekitar casing pompa. Tingkat dan frekuensi kebisingan ini bervariasi dari satu pompa ke pompa lainnya, tergantung pada tingkat tekanan yang dihasilkan oleh pompa pada saat itu, rasio NPSH yang diperlukan terhadap NPSH yang tersedia, dan sejauh mana fluida pompa menyimpang dari aliran ideal. Ketika sudut baling-baling pemandu saluran masuk, impeller, dan casing (atau diffuser) tidak sesuai dengan laju aliran sebenarnya, kebisingan sering terjadi. Sumber utama kebisingan ini juga dianggap resirkulasi.
Sebelum zat cair mengalir melalui pompa sentrifugal dan diberi tekanan, ia harus melewati suatu area yang tekanannya tidak lebih besar dari tekanan yang ada pada pipa saluran masuk. Hal ini antara lain disebabkan oleh efek percepatan cairan yang masuk ke saluran masuk impeler, serta terpisahnya aliran udara dari bilah saluran masuk impeler. Jika laju aliran V melebihi laju aliran desain dan sudut sudu yang menyertainya salah, pusaran kecepatan tinggi dan tekanan rendah akan terbentuk. Jika tekanan cairan turun hingga tekanan penguapan, gas cair akan keluar. Tekanan di dalam saluran tersebut nantinya akan meningkat. Ledakan selanjutnya menimbulkan kebisingan yang biasa disebut kavitasi. Biasanya pecahnya kantong udara pada sisi sudu impeller yang tidak bertekanan tidak hanya menimbulkan kebisingan, tetapi juga menimbulkan bahaya yang serius (korosi sudu).
Tingkat kebisingan diukur pada casing pompa 8000hp (5970kW) dan di dekat pipa saluran masuk selama kavitasi.
Timbulnya kavitasi dapat menimbulkan dampak broadband pada banyak frekuensi; Namun, dalam kasus ini, frekuensi umum sudu (jumlah sudu impeler dikalikan dengan jumlah putaran per detik) dan kelipatannya mendominasi. Jenis kebisingan kavitasi ini biasanya menghasilkan kebisingan berfrekuensi sangat tinggi, yang paling tepat disebut sebagai "kebisingan ledakan".
Kebisingan kavitasi juga dapat terdengar ketika laju aliran lebih rendah dari kondisi desain, atau bahkan ketika NPSH saluran masuk yang tersedia melebihi NPSH yang dibutuhkan oleh pompa, yang merupakan masalah yang sangat membingungkan. Penjelasan yang diajukan oleh Fraser menunjukkan bahwa frekuensi tidak teratur yang sangat rendah tetapi kebisingan dengan intensitas tinggi ini berasal dari aliran balik di saluran masuk atau keluar impeler, atau di dua lokasi, dan setiap pompa sentrifugal mengalami resirkulasi ini pada kondisi penurunan laju aliran tertentu. Pengoperasian dalam kondisi resirkulasi akan merusak saluran masuk dan keluar bilah impeler (serta sisi tekanan baling-baling pemandu casing). Peningkatan kenyaringan kebisingan impuls, kebisingan tidak teratur, dan peningkatan denyut tekanan masuk dan keluar ketika laju aliran menurun semuanya dapat menjadi bukti adanya resirkulasi.
Regulator tekanan otomatis atau katup pengatur aliran dapat menghasilkan kebisingan yang berhubungan dengan turbulensi dan pemisahan aliran udara. Ketika katup ini beroperasi pada penurunan tekanan yang parah, katup tersebut mempunyai laju aliran tinggi yang menghasilkan turbulensi signifikan. Meskipun spektrum kebisingan yang dihasilkan adalah pita lebar, karakteristiknya berpusat pada frekuensi dengan bilangan Strouhal yang sesuai kira-kira 0.2.
Kavitasi dan penguapan kilat
Untuk banyak sistem pemompaan cairan, umumnya terjadi flash evaporasi dan kavitasi yang berhubungan dengan katup pengatur tekanan di pompa atau sistem pengiriman. Karena kehilangan aliran yang signifikan akibat pelambatan, laju aliran yang lebih tinggi mengakibatkan kavitasi yang lebih parah.
Dalam saluran hisap pompa perpindahan positif, piston dapat menghasilkan denyut dengan amplitudo tinggi dan ditingkatkan oleh kinerja akustik sistem, menyebabkan tekanan dinamis secara berkala mencapai tekanan penguapan cairan, bahkan jika tekanan statis pada hisap port mungkin lebih besar dari tekanan ini. Ketika tekanan sirkulasi meningkat, gelembung pecah, menimbulkan kebisingan dan berdampak pada sistem, yang dapat menyebabkan korosi dan juga menghasilkan kebisingan yang tidak menyenangkan.
Ketika tekanan air bertekanan panas menurun melalui pelambatan (seperti katup pengatur aliran), penguapan cepat sangat umum terjadi pada sistem air panas (sistem pompa umpan). Penurunan tekanan menyebabkan cairan menguap secara tiba-tiba, yaitu penguapan kilat, sehingga menimbulkan kebisingan yang mirip dengan kavitasi. Untuk menghindari penguapan cepat setelah pembatasan, tekanan balik yang cukup harus diberikan. Di sisi lain, throttling harus diterapkan pada ujung pipa untuk menyebarkan energi flash evaporasi ke ruang yang lebih besar.