لماذا يُعد موازنة مروحة العادم أمرًا بالغ الأهمية

يؤدي اختلال توازن مراوح العادم إلى زيادة الاهتزاز والضوضاء وفقدان الطاقة وتآكل المكونات قبل الأوان. بالنسبة لأي مروحة تعمل باستمرار أو تحت الحمل - سواء في المباني السكنية أو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية أو أنظمة التهوية الصناعية - التوازن الديناميكي يعتبر ضروريًا للموثوقية والأداء والسلامة.

عواقب اختلال توازن المروحة

حتى التفاوتات الطفيفة في توزيع الكتلة قد تُولّد قوى طرد مركزي كبيرة عند سرعات التشغيل. وتؤدي هذه القوى إلى:

• الاهتزاز المفرط: يؤدي عدم التوازن إلى توليد أحمال ديناميكية تشكل ضغطًا على المحامل والدعامات ووصلات القنوات.
• انبعاث الضوضاء: يشير الضجيج الدوري الصادر من المكره إلى دوران غير متوازن وغالبًا ما يخفي مشاكل ميكانيكية أعمق.
• تدهور المحمل والعمود: تؤدي الطاقة الاهتزازية إلى تقصير عمر المحامل وقد تؤدي إلى عدم محاذاة العمود أو إجهاده.
• تدفق الهواء غير فعال: تؤدي المكرهات المتذبذبة إلى إزعاج تناسق التدفق، مما يؤدي إلى تقليل الضغط وزيادة سحب الطاقة.

ما الذي يسبب اختلال التوازن؟

قد ينتج اختلال التوازن عن تحمّلات المصنع، أو التجميع غير السليم، أو التآكل في الموقع. قد يؤدي تراكم الغبار، أو تآكل الشفرات، أو عدم اتساق اللحام، أو حتى التشوه الطفيف أثناء النقل إلى تغيير توزيع الكتلة. بالنسبة لمراوح الأسطح، يُفاقم التعرّض للعوامل الجوية هذه العوامل. قد يُفاقم سوء محاذاة البكرة أو مرونة الحوامل الأعراض، ولكنها ليست أسبابًا جذرية.

أنواع المراوح التي تتطلب التوازن

قد تتطلب أي وحدة مروحة دوارة موازنةً طوال دورة حياتها. ويشمل ذلك:

• مراوح عادم محورية ذات شفرات طويلة وخفيفة الوزن
• مراوح الطرد المركزي المنحنية للخلف المستخدمة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والإعدادات الصناعية
• مراوح التدفق المختلط في التطبيقات ذات الضغط العالي أو السرعة المتغيرة
• مراوح ذات شفرات شعاعية للهواء الملوث أو المحمل بالجسيمات

يواجه كل نوع تحديات وصول وأنماط اهتزاز مختلفة، مما يتطلب تحديد موضع القياس المناسب وتكوين مستوى التوازن.

كم مرة يجب تحقيق التوازن؟

تعتمد فترات الموازنة على ساعات التشغيل والبيئة. بالنسبة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية، قد تكفي الفحوصات السنوية. أما في الأنظمة الصناعية أو أنظمة التآكل، فيجب مراقبة الاهتزازات كل ثلاثة أشهر. يُنصح بإعادة الموازنة في حال تجاوزت سرعة الاهتزاز 4.5 مم/ثانية، أو انخفاض تدفق الهواء، أو حدوث ضوضاء غير متوقعة.

إجراء موازنة المروحة خطوة بخطوة

1. تركيب وإعداد المستشعر: ركّب مستشعرات الاهتزاز عموديًا على محور الدوران - مستشعر واحد على كل غلاف محمل. ثبّت مقياس سرعة الدوران بالليزر باستخدام قاعدة مغناطيسية، ووجّهه نحو شريط عاكس على الدوار. وصّل جميع المستشعرات بجهاز Balanset-1A، ثم وصّل الجهاز بالكمبيوتر المحمول عبر منفذ USB.
2. القياس الأولي: شغّل برنامج Balanset-1A. اختر وضع "موازنة المستويين" وأدخل اسم المروحة وموقعها. شغّل المروحة بسرعة التشغيل وقس الاهتزاز الأولي في كلا المستويين. سيعطي هذا قراءات السعة والطور الأساسية لكل مستشعر.
3. إجراء الوزن التجريبي: ثبّت وزن اختبار ذي كتلة معلومة على المستوى الأول (الجانب الذي ثُبّت فيه المستشعر الأول). شغّل الدوار وسجل مستويات الاهتزاز مرة أخرى. تأكد من أن سعة الاهتزاز أو طوره قد تغير بمقدار 20% على الأقل - فهذا يؤكد أن الوزن يؤثر على النظام بشكل صحيح.
4. اختبار المستوى الثاني: انقل وزن الاختبار نفسه إلى المستوى الثاني، وسجّل قراءة اهتزاز أخرى. يمتلك النظام الآن بيانات كافية من كلا المستويين لحساب معاملات التأثير وتصحيح الاختلالات.
5. Correction Calculation: يحسب البرنامج تلقائيًا كتلة التصحيح المطلوبة وزاويتها لكل مستوى، بناءً على نتائج التجارب ومعاملات التأثير المُخزّنة. تُحسب الزوايا من موضع وزن التجربة، في اتجاه الدوران.
6. تركيب وزن التصحيح: أزل وزن الاختبار. قس بدقة وركّب كتل التصحيح المحسوبة عند نصف القطر والزاوية المحددين. ثبّتها بإحكام باستخدام اللحام أو البراغي أو أي طرق أخرى مناسبة لسرعة الدوران والبيئة.
7. التحقق النهائي: أعد تشغيل الدوار وأجرِ اختبار اهتزاز جديد. سيعرض البرنامج مستويات الاهتزاز المتبقية. عند الحاجة، يمكن إضافة أوزان ضبط دقيقة إضافية. تُعتبر الموازنة ناجحة عندما تقع قيم الاهتزاز ضمن حدود التسامح المحددة في معيار ISO 1940.

الأداة الموصى بها: Balanset-1A

ال Balanset-1A نظام موازنة محمول مُحسّن لتصحيح الدوار في الموقع. ويشمل:

• نطاق القياس: 0.02–80 مم/ثانية (سرعة الاهتزاز)
• نطاق التردد: 5–550 هرتز
• نطاق الدورات في الدقيقة: من 100 إلى 100000
• دقة الطور: ±1°
• تحليل طيف FFT والامتثال لمعايير ISO 1940

يتم أرشفة جميع البيانات، مما يتيح الاستخدام المتكرر لمعاملات التأثير والتشخيصات طويلة المدى. يعمل النظام مباشرةً في محامل المروحة دون الحاجة إلى تفكيك المعدات.

الخبرة الميدانية: موازنة الأسطح في الطقس البارد

خلال صيانة أجريت مؤخرًا لمبنى سكني شاهق، تمت موازنة مراوح الشفط على السطح في درجات حرارة دون الصفر (-6 درجات مئوية). ورغم الرياح وصعوبة الوصول، مكّن جهاز Balanset-1A من إعداد سريع وتشخيص دقيق. والنتيجة: انخفضت سرعة الاهتزاز من 6.8 مم/ثانية إلى أقل من 1.8 مم/ثانية، مما أدى إلى استعادة كفاءة المروحة وإطالة عمر المحمل.

التصحيحات المؤقتة مقابل التصحيحات الدائمة

تُستخدم أوزان الاختبار فقط أثناء المعايرة. يستخدم التصحيح الدائم حشوات من الفولاذ أو الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ، تُختار بناءً على البيئة (مثل خطر التآكل). يُعدّ التثبيت الآمن ضروريًا لمنع فقدان الكتلة أثناء الدوران. تساعد تقنيات تقسيم الكتلة على تحقيق التوازن في الأماكن الضيقة أو التي يصعب الوصول إليها.

التحديات في المنشآت المحصورة

في الأنظمة المُثبّتة بالقنوات أو السقفية، يكون الوصول إلى المروحة محدودًا. قد يحتاج الفنيون إلى العمل عبر لوحات الوصول أو استخدام وصلات مجسات طويلة. تتيح رؤوس المستشعرات المدمجة وواجهة USB لجهاز Balanset-1A إمكانية القياس عن بُعد أثناء تشغيل المروحة.

مراقبة ما بعد الموازنة

بعد الموازنة، حدد خط أساس للاهتزاز. استخدمه للصيانة التنبؤية من خلال تتبع التغيرات بمرور الوقت. يخزن برنامج Balanset-1A مخططات الاهتزازات وأطيافها، مما يساعد على تحديد المشكلات الجديدة قبل أن تُسبب أضرارًا - مثل تراكم الغبار، أو التحولات الهيكلية، أو تدهور المحمل.

متى لا يجب تحقيق التوازن

لا تُجرِ موازنة الدوارات التي تعاني من تلف ميكانيكي: شفرات متشققة، أعمدة ملتوية، خلل في المحامل، أو حوامل مفكوكة. يجب إصلاح هذه العيوب أولًا. تُصحّح الموازنة المشاكل المتعلقة بالكتلة فقط، وليس العيوب الهيكلية.

Conclusion

الموازنة ليست مهمةً لمرةٍ واحدة، بل هي جزءٌ أساسيٌّ من صيانة المعدات الدورانية. باستخدام أدواتٍ مثل Balanset-1Aيستطيع فنيو الميدان إجراء تصحيحات دقيقة وقابلة للتكرار للدوارات في ظروف واقعية. هذا يقلل من وقت التوقف، ويحسن جودة الهواء، ويضمن تشغيلًا مستقرًا في أي موسم أو تطبيق. بالنسبة للأنظمة الحساسة، تُعدّ الموازنة استثمارًا في وقت التشغيل، وليس مجرد التحكم في الاهتزازات.