Análisis de frecuencias críticas de lengüeta (FCL)

Frecuencia crítica de lengüeta

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1 Información general

Las bombas verticales (específicamente las bombas verticales de turbina) son estructuras elevadas de tipo voladizo que tienen frecuencias naturales mecánicas (FNM) que pueden suceder a la velocidad de operación de la bomba creando condiciones de vibración resonante. Estas frecuencias naturales también se llaman frecuencias críticas de lengüeta (FCL) debido a que la forma del modo es como la forma de vibración de una lengüeta musical (modo voladizo). Si la frecuencia crítica de lengüeta de la combinación de bomba y motor se presenta en el rango de velocidad de la bomba, se pueden producir vibraciones intensas.

Los análisis de FCL (RCF, por sus siglas en inglés) se pueden realizar en la etapa de diseño para nuevas combinaciones de bomba y motor, modernizaciones instaladas en el campo, o instalaciones problemáticas ya establecidas en el campo.

2 Alcance

El alcance de un análisis de FCL incluye la creación de un modelo de elementos finitos del cabezal de la bomba desde los cimientos hacia arriba, incluyendo el motor. Se realiza una simulación para determinar la FCL esperada y, si fuese necesario, las velocidades de la bomba que se deben evitar.

En casos especiales también se puede modelar el montaje de la carcasa en forma de campana del impulsor de la bomba para determinar su frecuencia natural mecánica correspondiente, si bien en la mayoría de los casos esto no es necesario.

Se pueden completar pruebas de campo en el sitio para determinar valores de FCL reales de la instalación, y medir los niveles reales de las vibraciones resultantes.

Los alcances adicionales pueden incluir:

• cálculos de carga de boquilla en el cabezal de la bomba
• cálculos de carga de cimientos
• cálculos sísmicos
• cálculos de carga operativa de pernos de anclaje
• análisis de las orejas de izamiento
• análisis torsional
• análisis lateral

3 Ventajas de Wood

• Expertos líderes de la industria en el análisis de elementos finitos (AEF) proporcionan resultados rápidos y exactos.
• La revisión técnica realizada por ingenieros jefes mejora el control de la calidad y asegura que se utilicen las condiciones de contorno adecuadas y robustas técnicas de ingeniería.
• Un experimentado equipo de ingeniería de campo puede apoyarlo en todo el mundo y proporcionar pruebas en el sitio y verificación de vibraciones y esfuerzos.

4 Palabras clave

• Frecuencia crítica de lengüeta (FCL)
• Modo de vibración en voladizo
• Bombas verticales de turbina
• Bombas verticales tubulares
• Primera frecuencia natural mecánica (FNM)