Riassunto
Eccessivo rumore e vibrazioni
Valvole rotanti a polvereoltre a violare le norme sul rumore sul lavoro, le vibrazioni accelerano l'usura dei cuscinetti, allentano i collegamentie può causare il fallimento della stanchezza delle strutture di supportoQuesto articolo spiega le cause profonde del rumore e delle vibrazioni delle valvole rotanti e fornisce soluzioni ingegneristiche comprese il bilanciamento dinamico, le coppie flessibili, i supporti resistenti,e contenitori acustici per ripristinare il silenzio, funzionamento stabile.
Il rumore e le vibrazioni in un
Valvola rotante in polvereLa comprensione di ciascuna sorgente è il primo passo verso un controllo efficace.
Lo squilibrio meccanico è la causa più comune: l'insieme del rotore, costituito dall'albero e dalle pale, deve essere dinamicamente bilanciato secondo la norma ISO 1940 G6.3 o superiore.Se il centro di massa non si allinea con l'asse di rotazione, la forza centrifuga crea uno squilibrio di rotazione che scuote l'intera valvola alla frequenza di velocità di funzionamento.Anche un leggero squilibrio di pochi grammi alla periferia del rotore genera vibrazioni significative a velocità tipiche da 20 a 40 giri al minuto.
La pulsazione aerodinamica si verifica quando le sacche d'aria si comprimono e si espandono mentre il rotore ruota.Questi impulsi eccitano l'alloggiamento della valvola e la tubazione collegata, producendo un ronzio tonale che spesso cade nell'intervallo da 50 a 200 hertz.
Il rumore di impatto si verifica quando particelle abrasive o irregolari colpiscono le lame del rotore o la parete dell'alloggiamento.o pellet di plastica generano un forte suono di clic o di rattelloSe le punte del rotore hanno un'apertura eccessiva, le pale colpiscono il flusso di materiale in entrata, aumentando il rumore dell'impatto.
Quando la frequenza naturale della struttura di supporto della valvola corrisponde alla frequenza di eccitazione dal rotore, si verifica una risonanza.L'ampiezza delle vibrazioni si moltiplicaQuesto è il motivo per cui una valvola che funziona senza intoppi su un banco di prova può vibrare violentemente quando è installata su una piattaforma leggera.
Infine, il rumore del motore di cambio contribuisce al livello sonoro complessivo.o rotori del motore sbilanciati creano gemiti ad alta frequenza o suoni di macinatura che aumentano il rumore meccanico e aerodinamico dalla valvola stessa.
Perché è importante controllare il rumore e le vibrazioni
Vibrazioni e rumori incontrollati non sono solo fastidiosi, creano cascate di guasti in tutto il sistema di movimentazione della polvere.
Accelerato cuscinetto e usura del sigillo
Le vibrazioni inducono carichi oscillanti sui cuscinetti che superano i limiti di progettazione.specialmente sigilli labialiUna volta che il sigillo non funziona, la polvere entra nella cavità del cuscinetto, portando a una rapida distruzione.Una valvola che dovrebbe durare cinque anni può fallire in sei mesi sotto forti vibrazioni.
Rilascio dei collegamenti avvitati
La vibrazione fa sì che i fissaggi si allentino da soli attraverso un processo chiamato fretting.Questo crea spazi vuoti che consentono ancora più movimentoIn casi estremi, una valvola può letteralmente scuotere se stessa dal suo montaggio.
Stanchezza strutturale e crepe
I cicli ripetuti di vibrazione causano affaticamento metallico nell'alloggiamento della valvola, nelle staffe di supporto e nelle tubazioni di collegamento.Le fessure si formano nelle giunzioni saldate o negli angoli taglienti e si propagano nel tempoUna frattura catastrofica può verificarsi senza preavviso, facendo cadere la valvola e causando ingenti danni collaterali.
Violazioni dell'esposizione al rumore sul lavoro
La maggior parte delle giurisdizioni industriali limita l'esposizione continua al rumore a 85 decibel durante un turno di otto ore.Una valvola rotativa mal umidificata in una stanza con pareti dure può facilmente superare i 90 decibel a un metro di distanzaOltre alle ammende regolamentari, il rumore eccessivo provoca perdita dell'udito, stress aumentato e riduzione della concentrazione tra gli operatori, contribuendo a incidenti e errori.
Degradazione del prodotto
Nelle applicazioni alimentari, farmaceutiche e chimiche specializzate, le vibrazioni possono fratturare particelle delicate o causare attrito indesiderato.che influenzano la qualità del prodotto, velocità di dissoluzione e prestazioni di elaborazione a valle.
Come ridurre il rumore e controllare le vibrazioni
Le soluzioni efficaci affrontano la fonte del problema, il percorso di trasmissione o entrambi.
bilanciamento dinamico del rotore
Ogni rotore deve essere bilanciato dopo la lavorazione finale e prima dell'assemblaggio.Si aggiungono pesi di correzione o si rimuove il materiale con la perforazione per ridurre lo squilibrio entro i limiti di tolleranzaPer il servizio abrasivo, l'equilibrio deve essere ricontrollato dopo qualsiasi riparazione della saldatura o sostituzione della punta.
Montaggi e cuscinetti di isolamento resistenti
L'installazione della valvola su cuscinetti di isolamento in neoprene o supporti a molla rompe il percorso di trasmissione delle vibrazioni verso la struttura di supporto.La frequenza naturale del supporto deve essere almeno del 25% inferiore alla frequenza di eccitazionePer un rotore in funzione a 30 giri al minuto, la frequenza di eccitazione è di 0,5 hertz, che richiede supporti molto morbidi.una combinazione di gomma in taglio e cuscinetti di ammortizzazione a strato limitato funziona bene per la maggior parte degli impianti.
Accoppiamenti e azionamenti flessibili
Gli accoppiamenti rigidi trasmettono il disallineamento dell'albero direttamente nelle vibrazioni.L'aggiornamento a un accoppiamento torsionalmente flessibile, come un accoppiamento pneumatico o un accoppiamento a griglia, accoglie piccoli disallineamenti e attenua gli impulsi di torsione dal motore a ingranaggiPer i motori a catena, la tensione adeguata e i tensioneatori automatici impediscono l'azione del frustino e dell'accordo che eccitano le vibrazioni.
Inclosure acustiche e ritardo
L'avvolgimento dell'alloggiamento della valvola con ritardo acustico riduce il rumore dell'aria di 10-15 decibel.Per il comfort dell'operatore, un involucro acustico rimovibile può essere costruito intorno alla valvola, incorporando porte di accesso per la manutenzione.
Aggiornamenti degli appendiabiti
Le vibrazioni trasmesse nelle tubazioni collegate irradiano rumore in tutto l'impianto.I fuochi di espansione installati vicino all'uscita della valvola assorbono le pulsazioni residue prima che raggiungano la conduttura dura.
Regolazione della frequenza di passaggio
Il ronzio tonale del passaggio della paletta può essere mitigato modificando la geometria della porta.rotori elicoidali o vane inclinate diffondono l'impulso nel tempo, abbassando l'ampiezza di picco e spostando la frequenza lontano dalle risonanze strutturali.
Esempio di applicazione
Un impianto di lavorazione minerale in Australia ha riferito che le loro valvole rotanti DN300 hanno generato 96 decibel alla stazione dell'operatore, superando il limite di 85 decibel.Livelli di vibrazione misurati a 7 millimetri al secondo sul contenitoreDoebritz ha ricostruito i rotori secondo lo standard di bilanciamento ISO 1940 G2.5, ha installato supporti di isolamento in neoprene sotto i piedi delle valvole,e aggiunto un accoppiamento flessibile tra il motore e l'albero del rotoreLe misurazioni effettuate dopo l'installazione hanno mostrato che le vibrazioni sono diminuite a 1,8 millimetri al secondo e che il rumore è sceso a 79 decibel, rendendo l'impianto pienamente conforme alle norme di sicurezza sul lavoro.La durata del cuscinetto successivamente estesa a oltre tre anni.
Domande frequenti
Qual è il livello di vibrazione accettabile per una valvola rotante
Generalmente, la velocità di vibrazione inferiore a 2,8 millimetri al secondo RMS è considerata buona per le valvole rotative industriali.5 millimetri al secondo indicano un problema in via di sviluppo che richiede indagini..
Posso bilanciare un rotore in posizione senza rimuoverlo
L'equilibrio sul campo è possibile utilizzando attrezzature portatili, ma è meno preciso dell'equilibrio in officina.La rimozione del rotore per un corretto equilibrio di due piani su una macchina di taratura fornisce risultati superiori.
I supporti resistenti influenzano l'allineamento
Sì. I supporti morbidi permettono un certo movimento, quindi la tubazione deve adattarsi a leggeri spostamenti.
Il ritardo acustico causerà un surriscaldamento
Se il ritardo viene applicato sul motore a ingranaggi o sulle carcasse dei cuscinetti, può intrappolare il calore.Il ritardo deve essere applicato solo all'alloggiamento della valvola e deve includere disposizioni di ventilazione per tutti i componenti di azionamento chiusi..
Doebritz fornisce rotori bilanciati come standard
Ogni rotore Doebritz è bilanciato dinamicamente secondo il minimo ISO 1940 G6.3 per applicazioni ad alta velocità o di precisione.
Conclusioni
Rumore e vibrazioni
Valvole rotanti a polveresono sintomi di problemi meccanici di base che, se ignorati, alla fine causeranno il guasto dell'apparecchiatura.e il trattamento acustico lavorano insieme per eliminare questi problemi alla fonteUna valvola silenziosa e stabile non è solo più sicura per gli operatori, ma dura anche significativamente più a lungo e richiede meno manutenzione.
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