Pompy w chłodnictwie i klimatyzacji (6). Tłumienie drgań.

Przy zmniejszaniu przekroju poprzecznego rury należy unikać nagłych zmian przekrojów. Można to zapewnić, stosując stożkowe elementy przejściowe. Jeśli istnieje możliwość powstawania kieszeni powietrznych, to należy wyposażyć instalację w asymetryczne elementy przejściowe. Armatura nie powinna być montowana w rurociągu bezpośrednio za króćcem pompy. W szczególności nie należy tego robić na stronie króćca ssawnego pompy. Także tutaj zachowanie minimalnej odległości 5 x d ma korzystny wpływ na zmniejszenie poziomu hałasów.

Przeciwdziałanie

Poziom hałasu wywoływanego przez przenoszenie dźwięków przepływowych i materiałowych można zredukować, stosując w rurociągach specjalne elementy tłumiące. Przy stosowaniu elementów tłumiących należy zwracać uwagę na to, aby nie zostało obniżone bezpieczeństwo eksploatacyjne pompy, tzn. należy dobierać elementy tłumiące, które nie będą zakłócać funkcjonowania pompy. Jako elementy tłumiące można stosować:

* kompensatory z ograniczeniem długości bez elementów elastycznych (kompensatory boczne),

* kompensatory z ograniczeniem długości z elementami elastycznymi oraz kołnierzami gumowo-metalowymi,

* kompensatory bez ograniczenia długości.

W przypadku zastosowania kompensatorów z ograniczeniem długości bez elementów elastycznych żadne dodatkowe siły rurociągu nie oddziałują na króćce pomp, przy czym kompensatory te cechują się bardzo małym stopniem tłumienia drgań. Kompensatory bez ograniczenia długości cechują się najwyższym stopniem tłumienia drgań, lecz w ich przypadku działają największe dodatkowe siły ze strony rurociągu. W pompie o średnicy znamionowej 100 mm i ciśnieniu znamionowym 10 barów siły oddziaływania rurociągu mogą osiągnąć teoretycznie 16000 N. W praktyce, z powodu ograniczonej elastyczności kompensatorów, w rurociągu działają jednak siły nieprzekraczające połowy tej wartości. Nie można podać obecnie żadnej ogólnej informacji, jakie są dopuszczalne siły działające na króćce. Kompensator z elastycznymi ogranicznikami długości stanowi w wielu przypadkach zastosowań „rozsądny” kompromis między tłumieniem drgań a siłami działającymi na króciec. Przy stosowaniu elementów tłumiących należy pamiętać o ich ograniczonej trwałości i wrażliwości na działanie gorącej wody.

Przy ustawianiu pomp na podłodze, poza tłumieniem drgań rurociągów, często konieczne jest także wyeliminowanie przenoszenia dźwięków materiałowych poprzez umieszczenie elementów elastycznych między płytą podstawy a podłogą. Dzięki temu zapobiega się przenoszeniu drgań na elementy konstrukcji budynków. Gdy pompy ustawiane są na stropach między piętrami, konieczne jest bezwzględne zastosowanie podkładek elastycznych. Szczególną ostrożność w tym zakresie należy zachować w przypadku pomp o zmiennej prędkości obrotowej. Elementy elastyczne należy dobierać zgodnie z najniższą częstotliwością wzbudzania (jest to najczęściej prędkość obrotowa). Ich sztywność sprężysta musi być tym mniejsza, im niższa jest prędkość obrotowa. Ogólnie stosowane mogą być, przy prędkości obrotowej wynoszącej 3000 obr./min i więcej, płyty z korka naturalnego, a przy prędkości obrotowej między 1000 i 3000 obr./min elementy gumowo-metalowe. Natomiast przy prędkości poniżej 1000 obr./min stosowane są sprężyny spiralne. Przy ustawianiu pomp na podłodze w piwnicy wystarcza kilka warstw płyt z korka naturalnego, wełna mineralna lub guma jako podłoże elastyczne. Na rysunku pokazano sposób wykonania izolacji akustycznej (lub wibroizolacji) agregatu pompowego. Skuteczność izolacji zależy od częstotliwości własnej osadzonego elastycznie agregatu. W sposób uproszczony można określić częstotliwość własną układu, która wynika z masy agregatu pompowego i sztywności sprężystej elementów elastycznych. Aby uzyskać dobrą skuteczność tłumienia, częstotliwość własna układu f0 musi znajdować się znacznie poniżej emitowanej przez pompę częstotliwości wzbudzania fwzb. W pompach z niekompensowanymi siłami bezwładności można zmniejszyć amplitudę drgań, zwiększając masę fundamentu. Przy wykonywaniu podstaw elastycznych należy zwracać uwagę na to, aby nie powstawały żadne mostki akustyczne. Należy więc unikać przykrywania podkładek elastycznych tynkiem lub płytkami. Każde ograniczenie swobody ruchu agregatu pompy niszczy skuteczność izolacji, a przynajmniej obniża ją w znaczącym stopniu. Przy układaniu rurociągów należy zwracać uwagę na to, aby w żadnym miejscu nie powstało stałe, sztywne połączenie z elementem konstrukcji budynku. Mocowania rur powinny być kształtowane w sposób izolujący akustycznie. Należy na to zwracać uwagę przede wszystkim także przy układaniu rurociągów pod tynkiem. Odpowiednie, prefabrykowane elementy mocujące dostępne są w handlu. Szczególną uwagę należy zwracać przy przeprowadzaniu rurociągów przez ściany i stropy. Także do tego celu dostępne są w handlu prefabrykowane pierścienie uszczelniające, które spełniają wszystkie wymagania w zakresie dobrej izolacji dźwiękowej.

Izolacja dźwiękowa rurociągów, oddzielająca je od elementów konstrukcji budynków, musi być wykonana z dużą starannością, gdyż każde zaniedbanie, chociażby w jednym miejscu, niweczy wszelkie starania w zakresie wykonawstwa izolacji akustycznej.

Ciśnienie w króćcu ssawnym

Dostateczne ciśnienie w króćcu ssawnym powinno zapobiegać kawitacji na wirniku. Mianem kawitacji określa się tworzenie i zderzanie się powstających pęcherzyków pary. Pęcherzyki pary tworzą się w miejscach, w których ciśnienie przepływającej cieczy spada tak nisko, że osiąga wartość ciśnienia nasycenia pary, odpowiadającą danej temperaturze. Pęcherzyki pary porywane są przez strumień cieczy i zderzają się z sobą, gdy na dalszej drodze przepływu ciśnienie ponownie wzrasta ponad ciśnienie pary. Kawitacji należy unikać, ponieważ ma ona niekorzystny wpływ na wydajność, charakterystykę emisji drgań i cichobieżność pompy, a nawet może spowodować uszkodzenia materiałów. Aby zakłócenia te nie powstawały podczas pracy, zalecane jest zachowanie „minimalnej wymaganej wysokości ciśnienia netto” na wejściu pompy (patrz katalog pomp). Ta wartość NPSH zależy od wydajności pompy. Każda wielkość pompy ma przy danej prędkości obrotowej krzywą NPSH, którą wyznacza producent pompy na podstawie odpowiedniego pomiaru. Projektant musi w instalacji zapewnić „NPSH instalacji“, która będzie równa lub większa niż wartość NPSH pompy w niekorzystnym punkcie pracy. Rysunek pokazuje wartość minimalnego nadciśnienia w stosunku do ciśnienia atmosferycznego, które musi panować po stronie ssawnej pompy w zależności od wartości NPSH pompy. Krzywe dotyczą maksymalnej prędkości przepływu wody, wynoszącej 2 m/s, i maksymalnej wysokości położenia 100 m nad poziomem morza. Wartość PE odczytana w zależności od wartości NPSH pompy i temperatury wody musi zostać skorygowana przy wysokościach ustawienia większych niż 100 m n.p.m. Obowiązuje wówczas wzór:

P = PE + X * 0,0001

Wartość X jest tu wysokością rzeczywistą miejsca ustawienia (m), mierzoną od poziomu morza.

Stanisław Sowa
Ilustracje z archiwum firmy Wilo.
Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij