Optimasi Getaran Fluid Drive pada Pompa Pakan Boiler: Studi Kasus
Pompa pakan boiler (BFP) yang didorong oleh fluid drive yang terhubung ke turbin uap utama didera oleh getaran berlebihan, yang menyebabkan penggantian bearing yang sering. Pabrik bergantung pada BFP tunggal ini untuk generasi listrik, mengoperasikan poros output fluid drive antara 2.000 rpm dan 3.500 rpm. Mechanical Solutions Inc. (MSI) melakukan tes komprehensif yang memungkinkan pabrik untuk menyesuaikan operasi dengan aman sampai solusi permanen dapat diimplementasikan selama pemadaman yang dijadwalkan.
Kerja lapangan MSI menggabungkan tes modal dampak dengan eksperimen respons terpaksa operasi. Data dikumpulkan dari sekitar 125 titik pada fluid drive, pompa, standar depan, dan fondasi. Tes modal dampak mengidentifikasi frekuensi alami dan bentuk mode selama operasi pabrik normal, sementara data respons terpaksa menghasilkan bentuk defleksi operasi (ODS) dari pompa dan rangkaian drive (lihat Gambar 1). ODS mengungkapkan amplitudo dan fasa setiap komponen pada frekuensi tertentu, memberikan wawasan jelas tentang sumber dan keparahan getaran. MSI juga menggunakan tongkat pengikat poros untuk mencoba frekuensi alami torsional dalam rangkaian mesin.
Tes tersebut mengidentifikasi 60 Hz sebagai frekuensi getaran dominan, terutama mempengaruhi uang input fluid drive dan standar depan, dengan puncak pada 2.500 rpm (42 Hz). Secara menarik, poros output mengalami getaran 60 Hz yang lebih tinggi daripada pada 42 Hz. MSI menyimpulkan bahwa getaran 60 Hz berasal terutama dari kecepatan kritis torsional sistem rotor yang “tune in” ke 60 Hz, dipengaruhi oleh tingkat minyak fluid drive. Kekakuan torsional drive mengontrol kecepatan output, secara tidak langsung menghubungkan getaran dengan kecepatan poros. Secara tambahan, frekuensi alami struktural pelekas bearing fluid drive pada ~64 Hz diidentifikasi melalui ODS dan tes modal. Getaran kombinasi rotor/struktural secara parah merusak fondasi di bawah drive, dengan animasi ODS menunjukkan plat sole melepas dari beton, memperkuat getaran sistem (Gambar 1).
Gambar 1. Bingkai beku dari animasi gerakan berlebihan dari tes modal “bump” selama operasi pompa. Perhatikan gerakan relatif basis fluid drive dan plat sole terhadap fondasi, yang tidak lagi terhubung erat.
Karena pabrik harus tetap online, perbaikan fondasi jangka panjang tidak segera mungkin dilakukan. Menggunakan temuan MSI, pabrik menerapkan strategi untuk menghindari operasi fluid drive pada 2.500 rpm, sehingga membatasi aus bearing yang cepat dan kerusakan standar depan. Obat permanen—termasuk penguatan fondasi dan modifikasi kopling serta komponen poros lainnya untuk menggeser kecepatan kritis torsional—dijadwalkan untuk pemadaman di masa depan.
Tentang para penulis: William Marscher, Presiden & Direktur Teknis, dan Eric Olson, Direktur Pemasaran, Mechanical Solutions Inc. (MSI) – sebuah perusahaan konsultan dan R&D di Whippany, N.J. Pelajari lebih lanjut di www.mechsol.com atau hubungi 973‑326‑9920.
