Балансиране на вентилатори – елиминиране на вибрациите и удължаване на живота на оборудването

Представете си високоскоростен индустриален вентилатор, който се тресе силно, като болтовете се разхлабват при всяко завъртане. Този кошмарен сценарий често е причинен от лек дисбаланс в ротора на вентилатора. Прекомерните вибрации и шум са нещо повече от просто неудобства - те са предупредителни знаци за проблем, който може да доведе до скъпоструващи престои и ремонти.

Балансиране на вентилатора е процесът на коригиране на този дисбаланс. Това е една от най-търсените процедури при поддръжката на оборудването, тъй като вентилаторите са силно чувствителни към всяко неравномерно разпределение на теглото. Дори най-малкото отклонение може да доведе до значителни вибрации. Дисбаланс възниква, когато геометричният център на вала на вентилатора не съвпада с центъра му на масата. Колкото по-висока е скоростта на въртене на вентилатора, толкова по-важно е прецизното балансиране.

Например, дисбаланс от само 20 грама в края на голям ротор на вентилатор, въртящ се с 3000 оборота в минута, може да генерира центробежна сила от около 900 N - приблизително като тежест от 90 кг, която удря лагерите 50 пъти в секунда. Не е изненадващо, че ако не се коригира, такъв дисбаланс бързо причинява повреди.

Какво причинява дисбаланс на вентилатора?

Най-честите причини за дисбаланс на вентилатора включват:

• Абразивно износване на лопатките на вентилатора
• Натрупване на мръсотия върху лопатките на вентилатора
• Разхлабен монтаж или неправилно подравняване на работното колело спрямо главината
• Температурни колебания в корпуса или вала на вентилатора
• Загуба на балансираща тежест (добавена преди това)
• Деформация на острието (огъване или повреда)

Защо балансирането на вентилаторите е важно?

Работата на небалансиран вентилатор води до вибрации, които са опасни за цялостната конструкция. Прекомерните вибрации водят до повишена консумация на енергия, ускорено износване и често преждевременна повреда на лагерите (или на вала, или в носещите конструкции). Те могат дори да причинят непланиран престой поради повреди.

От друга страна, добре балансираният вентилатор ще:

• Работете по-ефективно (по-малко разхищение на енергия)
• Натоварвайте по-малко компонентите си
• Удължете живота на лагерите и други части
• Работете по-тихо

Накратко, независимо дали инсталирате нов вентилатор или обслужвате съществуващ, никога не бива да пропускате стъпката на балансиране по време на поддръжката.

Важно: Въпреки че дисбалансът е най-честата причина за високи вибрации във вентилаторите, той не е единствената причина. Структурни проблеми, прекомерни хлабини, проблеми с ремъчните задвижвания, несъответствия, пукнатини в ротора или дефектни лагери също могат да създадат вибрации. Изключително важно е опитен специалист по вибрационна диагностика да определи основната причина за повишените вибрации, преди да се предположи, че балансирането ще ги отстрани.

Коментар на специалист

Както показва опитът, хората често търсят услуги за балансиране, когато има увеличение на вибрациите. Балансирането обаче всъщност е последната стъпка за намаляване на вибрациите. Преди да се пристъпи към тази стъпка, е необходима обстойна проверка. диагностика на вибрациите Трябва да се извърши проверка на състоянието на оборудването. Всякакви недостатъци – като дефекти в съединителите, липса на центровка на валовете или недостатъчна твърдост на носещата конструкция – трябва първо да бъдат идентифицирани и коригирани. Едва след това трябва да се премине към етапа на балансиране, ако все още е необходимо.

Например, скорошен клиент поиска балансиране на вентилатор за сушилня. Нашите измервания на вибрациите (по-специално спектърът на скоростта на вибрациите) показаха наличието на механично разхлабване. При проверка открихме повреди там, където опорната конструкция на вентилатора е закрепена към основата. След повторно закрепване на опорите и повторна диагностика, установихме, че остатъчният дисбаланс е в приемливи граници. В този случай балансирането вече не беше необходимо. Проблеми като разхлабени основи или несъответствия ще предотвратят успешното балансиране. Не забравяйте, че балансирането трябва да се извършва само на машина, която е в добро механично състояние.

Как се извършва балансирането на вентилаторите

Нашите специалисти обикновено извършват балансиране на вентилатора (балансиране на работното колело или на цялото вентилаторно колело) на място използвайки собствените лагери на вентилатора. Този подход на място позволява максимална прецизност и скорост, без да е необходимо разглобяване, като се избягва ненужна намеса в структурата на оборудването.

При всяка задача по балансиране се стремим към възможно най-нисък остатъчен дисбаланс и спазваме стандартите за качество на баланса. ISO 1940-1-2007 за съответния клас оборудване. За да постигнем това, използваме преносимо устройство за динамично балансиране — вибрационен анализатор Balanset-1A.

Необходими стъпки:

Процесът на балансиране се състои от няколко етапа. Броят на използваните сензори и тяхното разположение могат да бъдат определени от производителя на вентилатора. Общите насоки препоръчват поставянето на сензори върху лагерите на вала на вентилатора и върху корпуса. Ако това не е възможно поради конструктивни ограничения, тогава сензорите трябва да се монтират на места, които са възможно най-директно свързани с лагерите.

1. Монтирайте сензорите за вибрации перпендикулярно на оста на въртене на ротора.

   

2. Монтирайте тахометъра върху магнитната стойка.

   

3. Залепете светлоотразителна лента върху ролката и насочете сензора за обороти към лентата.
4. Свържете сензорите за вибрации към балансиращото устройство и свържете устройството към лаптопа.

   

5. Стартирайте софтуера за балансиране на лаптопа.
6. Изберете режим на балансиране в две равнини.

   

7. Въведете идентификацията на ротора (име или номер) и неговото местоположение.
8. Претеглете тестовата тежест и въведете нейната стойност и радиуса, на който ще бъде инсталирана.

   

9. Пуснете вентилатора (ротора) и измерете началното ниво на вибрации (базово ниво).

   

10. Инсталирайте тестовата тежест в първата корекционна равнина на ротора на вентилатора.
11. Пуснете отново вентилатора и направете второ измерване на вибрациите.
12. Проверете дали амплитудата или фазата на вибрациите се е променила с поне 20% (което показва, че тестовата тежест е оказала измеримо влияние).
13. Отстранете тестовата тежест от първата равнина и я инсталирайте върху втората равнина на ротора.
14. Пуснете вентилатора още веднъж и направете трето измерване на вибрациите.
15. След това софтуерът изчислява необходимите корекционни тежести и ъглите, под които да ги постави в първата и втората равнина.

    

16. Отстранете тестовата тежест от ротора.
17. Пригответе постоянната корекционна тежест с определената маса (както е изчислено).
18. Прикрепете или заварете коригиращата(ите) тежест(и) към ротора на посочените позиции.

    

19. Пуснете вентилатора отново и проверете дали балансирането е било успешно (нивата на вибрации вече са в приемливи граници).
20. Ако софтуерът предложи допълнителни малки корекции, добавете допълнителната тежест, както е препоръчано, и проверете отново баланса, докато вибрациите се сведат до минимум.

Следвайки тази процедура, ние осигуряваме високо ниво на прецизност при балансиране на вентилаторите, което допринася за дългосрочната ефективност и надеждност на вашето промишлено оборудване.

Заключение

Правилното балансиране на вентилаторите елиминира един от основните източници на вибрации на машините. Резултатът е по-плавна и по-надеждна работа на вашето оборудване. Пренебрегването на тази стъпка може да доведе до скъпоструващи повреди, докато редовното балансиране (след отстраняване на всички основни механични проблеми) ще ви спести време и пари в дългосрочен план. Не чакай за да може вентилаторът да се саморазпадне от вибрации — включете балансирането като рутинна част от програмата си за поддръжка, за да защитите машините си и да ги поддържате в оптимална работа.

Често задавани въпроси

Какво причинява дисбаланс на вентилатора?

Дисбалансът на вентилатора обикновено се причинява от неравномерно разпределение на масата във въртящите се части. Чести причини включват абразивно износване на лопатките на вентилатора, натрупване на мръсотия върху лопатките, хлабави или неправилно подравнени работни колела, температурни колебания, които причиняват разширяване или свиване на материала, загуба на предварително монтирани балансиращи тежести или физическа деформация на лопатката.

Защо балансирането на вентилаторите е важно?

Небалансираният вентилатор произвежда прекомерни вибрации, които могат да повредят него и свързаното оборудване. Балансирането на вентилатора намалява тези вибрации, предотвратявайки разхищението на енергия и минимизирайки натоварването върху лагерите и други компоненти. Правилно балансираният вентилатор работи и по-тихо и ефективно, удължавайки живота на оборудването.

Как се балансира вентилатор?

Балансирането на вентилатора се извършва чрез добавяне или премахване на тежест върху ротора (работното колело) на вентилатора, за да се коригира евентуален дисбаланс на масата. Общият процес включва измерване на вибрациите на вентилатора, определяне къде е дисбалансът и след това прикрепване на малки коригиращи тежести на определени позиции върху ротора, за да му се противодейства. Съвременните преносими балансьори използват сензори и софтуер, за да ръководят този процес и да изчислят точното тегло и необходимото разположение. (Вижте стъпка по стъпка процедурата по-горе за подробности.)

Кога трябва да се балансира индустриален вентилатор?

Индустриалният вентилатор трябва да се балансира винаги, когато забележите прекомерни вибрации или след ремонт/поддръжка, които биха могли да нарушат баланса му (като например подмяна или заваряване на лопатките на вентилатора). Новите вентилатори обикновено са добре балансирани от производителя, но с течение на времето износването и натрупването на материал могат да доведат до дисбаланс. Добра практика е периодично да се проверяват нивата на вибрации като част от поддръжката и да се извършва балансиране, ако тези нива надвишават препоръчителните граници.

Може ли балансирането на вентилаторите да се извърши на място?

Да. Балансирането на вентилаторите често може да се извърши на място (in situ) с помощта на преносимо оборудване за балансиране. Балансирането на място, подобно на описаната по-горе услуга, използва собствените лагери на вентилатора и не изисква разглобяване на машината. Това спестява време и гарантира, че вентилаторът е балансиран при нормалните му работни условия.