Разбиране на дефектите на аксиалните вентилатори

Устройства

Преносим балансьор и виброанализатор Balanset-1A

$2,358.31

Части

Сензор за вибрации

$107.47

Части

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

$148.07

Устройства

Balanset-4

$8,123.32

Части

Магнитна стойка с размер 60 kgf

$54.93

Части

Рефлективна лента

$11.94

Устройства

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Определение: Какво представляват дефектите на аксиалните вентилатори?

Дефекти на аксиалния вентилатор са проблеми, специфични за аксиалните вентилатори, при които въздухът тече успоредно на оста на вала през ротор, подобен на витло. Тези дефекти включват грешки в ъгъла на наклона на лопатките, влошаване на хлабината на върха, умора и напукване, повреди при закрепване на главината, въртящ се срив и аеродинамични резонанси. Аксиалните вентилатори се различават от центробежните вентилатори по пътя на потока и разпределението на силата, което ги прави податливи на уникални режими на повреди, свързани с усукване на лопатките, течове от върха и вариации на аксиалната тяга.

Аксиалните вентилатори са често срещани в ОВК системи, охладителни кули, вентилатори за течение на електроцентрали и промишлена вентилация. Големият им диаметър и относително леките им лопатки ги правят особено податливи на умора, причинена от вибрации, и аеродинамични нестабилности.

Дефекти, специфични за аксиалния вентилатор

1. Проблеми с наклона и ъгъла на лопатките

Неправилна настройка на височината на тона

• Вентилатори с регулируем ъгъл на наклон: Регулируем ъгъл на острието за настройване на производителността
• Неправилна настройка: Лопатките са настроени под грешен ъгъл за работните условия
• Ефекти: Слаба производителност, висока вибрация, склонност към спиране
• Неравномерна настройка: Остриетата под различни ъгли създават дисбаланс

Деформация от усукване на острието

• Лопатки, постоянно усукани от аеродинамични или центробежни натоварвания
• Променя ъглите на потока, влияе върху производителността
• Може да се създаде дисбаланс, ако усукването е асиметрично
• Термично изкривяване от температурни градиенти

2. Проблеми с отделянето на върха

Критично значение при аксиалните вентилатори

• Изтичане на поток през върховете на лопатките (вихри на върха)
• Ефективността е много чувствителна към хлабината на върха
• Всяко увеличение на клирънса с 1% губи ~1-2% ефективност
• Влияе на вибрациите и акустичните характеристики

Прекомерен клирънс

• Причини: Износване, деформация на корпуса, отклонение на лопатките, термично увеличение
• Ефекти: Загуба на производителност, увеличена сила на вихрушката на върха, вибрации
• Типично ново: 0,5-1,5% размах на лопатките
• Необходимо действие: > 3% обхват показва подмяна или реконструкция

Втриване на връхчета

• Върховете на острието са в контакт с корпуса
• От прекомерно вибрация, термично нарастване или несъответствие
• Създава шум, вибрации, поврежда острието
• Видими следи от износване по върховете на острието и корпуса

3. Структурни дефекти на острието

Пукнатини от умора

• местоположение: Корен на лопатката (закрепване към главината), водещ ръб
• Причина: Променливи аеродинамични натоварвания, вибрации, резонанс
• Откриване: Инспекция с пенетрант на багрило, магнитни частици или ултразвукова инспекция
• Критичност: Може да доведе до освобождаване на острието

Неизправности при закрепване на острието

• Пукнатини на заварките на съединението на лопатката и главината
• Разхлабване на болтовите закрепвания
• Пукнатини в кореновите филета
• Прогресивна недостатъчност, ако не бъде открита

4. Аеродинамични нестабилности

Въртяща се кабина

• Разделяне на потока при някои лопатки, въртящи се около пръстена
• Субсинхронна вибрация (0,2-0,5× скорост на ротора)
• Възниква при нисък дебит или високо входно съпротивление
• Може да бъде силно, да уврежда остриетата

Трептене

• Самовъзбуждаща се вибрация на лопатката от аероеластична връзка
• Движението на лопатките влияе върху въздушния поток, въздушният поток влияе върху движението на лопатките
• Честота при собствената честота на лопатката
• Може да причини бърза повреда на острието
• Рядко, но катастрофално, когато се случва

Вибрационни сигнатури

Честота на преминаване на острието

• Изчисление: BPF = Брой лопатки × Обороти / 60
• Аксиални вентилатори: BPF често е изпъкнал (по-висок от този на центробежните вентилатори)
• Повишена амплитуда: Проблеми с хлабината на върха, повреда на острието, проблеми с потока
• Хармоници: Множество хармоници на BPF показват проблеми с лопатките или потока

Дисбаланс

• От натрупване на лопатките, ерозия или неравномерност на ъгъла на наклон
• 1× вибрационен компонент
• Коригируемо чрез балансиране с тежести, монтирани на острието

Вибрации, свързани със срив

• Субсинхронни компоненти (0,2-0,5×)
• Случайна, флуктуираща амплитуда
• Увеличаване на широколентовия шум
• Изчезва, когато потокът се увеличи

Откриване и наблюдение

Анализ на вибрациите

• Стандартно наблюдение на вибрациите на лагерите
• Тенденция на амплитудата на BPF
• Търсете субсинхронни компоненти (застой)
• Измерване на аксиални вибрации (вариации на тягата)

Мониторинг на производителността

• Измерване на въздушния поток (метод на диференциално налягане)
• Тенденции в консумацията на енергия
• Изчисляване на ефективността
• Сравнете с проектните/базовите характеристики

Инспекция

• Визуална проверка на острието за пукнатини, ерозия, корозия
• Проверка на ъгъла на наклона на лопатките
• Измерване на хлабината на върха
• Проверка на главината и точката на закрепване
• NDT за откриване на пукнатини в критични вентилатори

Поддръжка и корекция

Поддръжка на остриетата

• Почистете натрупванията от остриетата (и балансирайте отново)
• Поправка на малки повреди от ерозия/корозия
• Сменете напуканите или силно повредени остриета
• Проверете дали всички лопатки са под един и същ ъгъл на наклон
• Проверете и затегнете болтовете за закрепване на ножа

Възстановяване на разчистване

• Добавете пръстени на капака или уплътнения на върха, ако хлабината е прекомерна
• Ремонт на корпуса, за да се намали диаметърът
• Сменете вентилатора, ако е икономически обосновано

Управление на работната точка

• Регулирайте съпротивлението на системата, за да работи вентилаторът близо до проектната точка
• Променливо управление на скоростта за оптимално съчетаване
• Избягвайте работа в зоната на бараките
• Управление на входящите лопатки или амортисьори за намаляване на налягането

Дефектите на аксиалните вентилатори съчетават стандартни проблеми на въртящите се машини с аеродинамични явления, специфични за машините с аксиален поток. Разбирането на структурните проблеми на лопатките, критичността на хлабината на върха и аеродинамичните нестабилности, като например спиране при въртене, комбинирано с подходящо наблюдение на вибрациите и тестове на производителността, позволява надеждна работа на тези важни машини за движение на въздуха в промишлени приложения.

---

← Обратно към основния индекс