Kavitasyon, pompalarda meydana gelen ve önemli hasarlara ve diğer istenmeyen sonuçlara yol açan, yaygın olarak bilinen bir sorundur. Hasarı önlemek için, bir pompada kavitasyon oluşumu ve meydana gelmesi izlenmelidir. Bu makale, her türlü uygulamaya uygun kavitasyon izleme ve koruma seçeneklerini açıklamaktadır.
Kavitasyon, akan sıvının basınç düşüşü sonucu bir pompanın içinde hava kabarcıklarının oluşmasıdır. Bu hava kabarcıkları hareket ettikçe basınç artar ve bu da hava kabarcıklarının içe doğru patlamasına neden olur. Hava kabarcıklarının pompa gövdesi veya pervanenin yüzeyinde içe doğru patlaması, hasara ve performans sorunlarına yol açar. İki tür kavitasyon ayırt edilir:
- Emme kavitasyonu, bir pompa düşük basınç veya yüksek vakum koşullarında çalıştığında meydana gelebilir. Pompa yeterli akış almadığından, pervanede kabarcıklar oluşur. Bu kabarcıklar pompanın diğer tarafına (tahliye tarafına) taşındığında ve sıvı ile sıkıştırıldığında içe doğru patlarlar.
- Boşaltma kavitasyonu, boşaltma sırasındaki basınç aşırı yüksek olduğunda meydana gelebilir. Yüksek basınç nedeniyle sıvının pompadan çıkması zorlaşır ve bu da sıvının pompa içinde dolaşmasına neden olur. Bu durum bir vakum oluşmasına ve hava kabarcıklarının oluşmasına yol açabilir; bu da hem pervanede hem de pompa gövdesinde hasara neden olur.
Uzun süreli kavitasyon, pompanın gövdesinin ve pervanesinin tahrip olması gibi pompalama arızalarına yol açar. Kavitasyonun diğer etkileri arasında aşırı gürültü ve enerji tüketimi yer alır.
Kavitasyonu izlemek için yapılandırmalar
Kavitasyonu izleyebilmek için farklı konfigürasyonlar mevcuttur. Uygulamaya en uygun konfigürasyonun hangisi olduğu, uygulamaya ve/veya müşteri taleplerine bağlıdır. Üç farklı konfigürasyon ayırt edilir:
1. 4-20 mA sensör
4-20mA sensör kullanılırken, müşterinin istenen sınır değerini belirlemesi ve bunu DCS/PLC’de yapılandırması gerekir. Daha sonra bu sınır değeri aşıldığında DCS/PLC kullanılarak bir alarm üretilir. Sınır değerini belirlemek için pompada bir kavitasyon durumu yaratılmalıdır. 4-20mA sensörlerin büyük bir dezavantajı, titreşimlerin genel bir değerini vermesi ve bu durumun, kavitasyonu aşırı titreşime neden olabilecek diğer faktörlerden ayırt etmeyi imkansız kılmasıdır. 4-20mA sensör kullanıldığında tipik bir yapılandırma şu şekildedir:
2. Programlanabilir transmitter
Yukarıda bahsedilen konfigürasyonda olduğu gibi, kavitasyon testi müşteri tarafından gerçekleştirilmelidir. Kavitasyonun meydana geldiği frekans belirlenir ve ardından verileri filtrelemek için kullanılır. İstenen alarm değeri bir DCS/PLC’ye gönderilir veya bir röleyi tetiklemek için kullanılır. Ham titreşim sinyalini vericiye ( transmitter ) göndermek için standart bir 100 mV/g ivmeölçer kullanılır. Verici bu sinyali işler ve iki farklı frekans bandı üzerinden hesaplanabilen iki adet 4-20 mA sinyal sağlar. Bu, kavitasyon sonucu oluşan titreşimlerle, dengesizlik ve yatak hasarı gibi diğer sapmalardan kaynaklanan titreşimleri birbirinden ayırt etmeyi mümkün kılar. Tipik bir konfigürasyon aşağıdaki gibidir:
3. Durum izleme transmitter i (VibroSmart)
Bu konfigürasyon, verici ( transmitter ) konfigürasyonuyla aynı sensörleri kullanır. Önceki konfigürasyonda olduğu gibi, 4-20 mA sinyali serbestçe yapılandırılabilir bir frekans aralığı içinde hesaplanır. Ancak, daha gelişmiş bir verici türü kullanılır. Modbus aracılığıyla, sinyal başına en fazla 10 farklı hesaplanmış çıkış üretilebilir. Bu, kontrol sistemindeki belirli makine hatalarını birbirinden ayırt etmeyi mümkün kılar. Bazı makine hatalarının bağımsız olarak hesaplanabilen belirli bir frekans aralığı vardır. Bu, titreşim davranışındaki sapmaları belirli bir hataya doğrudan atfetmeyi ve gerekli eylemi derhal başlatmayı mümkün kılar. Filtrelenmemiş veriler yerel bir bilgisayara kaydedilebilir veya bir ağ üzerinden gönderilebilir; bu da uzaktan durum izlemeyi mümkün kılar.
Uzaktan durum izleme yapılandırmaları hakkında buradan bilgi edinebilirsiniz »
Tipik bir yapılandırma:
