Resumo
Ruído e vibração excessivos
válvulas rotativas de póAlém de violarem as normas de ruído no trabalho, as vibrações aceleram o desgaste dos rolamentos, soltam as ligações de parafusos,e pode causar falha de fadiga das estruturas de suporteEste artigo explica as causas fundamentais do ruído e vibração das válvulas rotativas e fornece soluções de engenharia comprovadas, incluindo equilíbrio dinâmico, acoplamentos flexíveis, montagens resistentes,e acústicos para restaurar o silêncioOperação estável.
O ruído e as vibrações num
válvula rotativa de póA compreensão de cada fonte é o primeiro passo para um controlo eficaz.
O desequilíbrio mecânico é a causa mais comum. O conjunto do rotor, composto pelo eixo e as pás, deve ser dinamicamente equilibrado para ISO 1940 G6.3 ou melhor.Se o centro de massa não estiver alinhado com o eixo de rotação, a força centrífuga cria um desequilíbrio de rotação que agita toda a válvula na frequência da velocidade de execução.Mesmo um ligeiro desequilíbrio de alguns gramas na periferia do rotor gera vibração significativa a velocidades típicas de 20 a 40 revoluções por minuto.
A pulsação aerodinâmica ocorre quando bolsas de ar se comprimem e expandem à medida que o rotor gira.Estes pulsos excitam a caixa da válvula e tubulação conectada, produzindo um zumbido tonal que muitas vezes cai na faixa de 50 a 200 hertz.
O ruído de impacto surge quando partículas abrasivas ou irregulares atingem as pás do rotor ou a parede da caixa.ou pellets de plástico geram sons de clique ou estrondoSe as pontas do rotor tiverem um espaço livre excessivo, as lâminas batem contra o fluxo de material que entra, aumentando o ruído do impacto.
Quando a frequência natural da estrutura de suporte da válvula coincide com a frequência de excitação do rotor, a ressonância ocorre.A amplitude da vibração multiplica-seÉ por isso que uma válvula que funciona sem problemas num banco de ensaio pode vibrar violentamente quando instalada numa plataforma leve.
Por fim, o ruído do motor de engrenagem contribui para o nível sonoro global.ou rotores de motor desequilibrados criam gemidos de alta frequência ou sons de moagem que aumentam o ruído mecânico e aerodinâmico da própria válvula.
Por que é importante controlar o ruído e as vibrações
Vibrações e ruídos descontrolados são mais do que incômodos, criam falhas em cascata em todo o sistema de manuseio de pólvora.
Aceleração do uso dos rolamentos e dos selos
A vibração induz cargas oscilatórias nos rolamentos que excedem os seus limites de projeto.especialmente selos labialQuando a vedação falha, o pó entra na cavidade do rolamento, levando à rápida destruição.Uma válvula que deve durar cinco anos pode falhar em seis meses sob vibração severa.
Afrouxamento das ligações de parafusos
A vibração faz com que os elementos de fixação se soltem por si mesmos através de um processo chamado fretting.Isto cria lacunas que permitem ainda mais movimentoEm casos extremos, uma válvula pode literalmente sacudir-se da sua montagem.
Fadiga estrutural e rachaduras
Os ciclos repetidos de tensão por vibração causam fadiga do metal na caixa da válvula, nos suportes e na tubulação de ligação.As rachaduras da linha do cabelo começam em juntas soldadas ou cantos afiados e se propagam ao longo do tempoUma fratura catastrófica pode ocorrer sem aviso prévio, deixando cair a válvula e causando danos colaterais.
Violações da exposição ao ruído no trabalho
A maioria das jurisdições industriais limita a exposição contínua ao ruído a 85 decibéis durante um turno de oito horas.Uma válvula rotativa mal hidratada em uma sala com paredes duras pode facilmente exceder 90 decibéis a um metro de distânciaAlém das multas regulamentares, o ruído excessivo provoca perda auditiva, aumento do stress e redução da concentração entre os operadores, contribuindo para acidentes e erros.
Degradação do produto
Em aplicações alimentares, farmacêuticas e químicas especiais, a vibração pode fracturar partículas delicadas ou causar desgaste indesejado.Afetando a qualidade do produto, taxa de dissolução e desempenho de processamento a jusante.
Como reduzir o ruído e controlar as vibrações
As soluções eficazes abordam a origem do problema, o caminho de transmissão ou ambos.
Equilíbrio dinâmico do rotor
Cada rotor deve ser equilibrado após o mecanizado final e antes da montagem. O rotor é montado numa máquina de equilíbrio que o gira e detecta a localização e a magnitude do desequilíbrio.Adicionar pesos de correcção ou remover material por perfuração para trazer o desequilíbrio dentro da tolerânciaPara a manutenção de abrasivos, o equilíbrio deve ser reverificado após qualquer reparação de solda ou substituição da ponta.
Montagens e almofadas isolantes resistentes
A instalação da válvula em almofadas de isolamento de neoprene ou suportes de mola interrompe o caminho de transmissão de vibrações para a estrutura de suporte.A freqüência natural da montagem deve ser pelo menos 25 por cento inferior à frequência de excitaçãoPara um rotor a funcionar a 30 rotações por minuto, a frequência de excitação é de 0,5 hertz, exigindo montagens muito suaves.Uma combinação de borracha em cisalhamento e almofadas de amortecimento de camada restringida funciona bem para a maioria das instalações.
Acoplamentos e motores flexíveis
Os acoplamentos rígidos transmitem o desalinhamento do eixo diretamente para a vibração.A atualização para um acoplamento flexível por torção, como um acoplamento de pneus ou acoplamento de grade, permite um desalinhamento menor e amortece os pulsos de torção do motor de engrenagemPara os motores de cadeia, a tensão adequada e os tensores automáticos impedem a ação do chicote e da corda que excitam a vibração.
Revestimentos acústicos e atraso
O envolvimento da caixa da válvula com atraso acústico reduz o ruído no ar em 10 a 15 decibéis.Para o conforto do operadorO equipamento deve ser equipado com um sistema de ventilação para evitar o acúmulo de calor em torno da unidade.
Atualizações de cabos de tubos
A vibração transmitida para as tubulações ligadas irradia ruído por toda a planta.Balões de expansão instalados perto da saída da válvula absorvem a pulsação residual antes de chegar à tubulação dura.
Ajuste de Frequência de Passagem de Vane
O zumbido tonal da passagem da vele pode ser mitigado alterando a geometria da porta.rotores helicoidais ou pás inclinadas espalham o pulso ao longo do tempo, diminuindo a amplitude de pico e deslocando a frequência para longe das ressonâncias estruturais.
Exemplo de aplicação
Uma fábrica de processamento de minerais na Austrália relatou que suas válvulas rotativas DN300 geraram 96 decibéis na estação do operador, excedendo o limite de 85 decibéis.Níveis de vibração medidos em 7 milímetros por segundo na caixaDoebritz reconstruiu os rotores de acordo com a norma ISO 1940 G2.5, instalou suportes de isolamento de neoprene sob os pés da válvula,e adicionado um acoplamento de pneu flexível entre o motor e o eixo do rotorApós a instalação, as medições revelaram que a vibração diminuiu para 1,8 milímetros por segundo e o ruído para 79 decibéis, tornando a instalação em plena conformidade com as normas de segurança no trabalho.A vida útil dos rolamentos, posteriormente alargada para mais de três anos.
Perguntas frequentes
Qual é o nível de vibração aceitável para uma válvula rotativa
Geralmente, a velocidade de vibração inferior a 2,8 milímetros por segundo RMS é considerada boa para válvulas rotativas industriais.5 milímetros por segundo indicam um problema em desenvolvimento que requer investigação..
Posso equilibrar um rotor no lugar sem removê-lo
O equilíbrio de campo é possível usando equipamentos de equilíbrio portáteis, mas é menos preciso do que o equilíbrio de loja.Remover o rotor para um equilíbrio adequado de dois planos em uma máquina de calibração dá resultados superiores.
As montagens resistentes afetam o alinhamento
Sim, os suportes macios permitem algum movimento, de modo que a tubulação deve acomodar ligeiras mudanças.
O atraso acústico causará superaquecimento
Se o atraso for aplicado sobre o motor de engrenagens ou sobre as carcaças dos rolamentos, ele pode reter o calor.O atraso deve ser aplicado apenas à caixa da válvula e deve incluir disposições de ventilação para todos os componentes de accionamento fechados..
Doebritz fornece rotores equilibrados como padrão
Cada rotor Doebritz é balanceado dinamicamente para ISO 1940 G6.3 mínimo.
Conclusão
Ruído e vibração
válvulas rotativas de pósão sintomas de problemas mecânicos subjacentes que eventualmente causarão falha do equipamento se ignorados.e tratamento acústico trabalham em conjunto para eliminar estes problemas na fonteUma válvula silenciosa e estável é não só mais segura para os operadores, mas também dura significativamente mais e requer menos manutenção.
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