Forståelse af aksiale ventilatorfejl

Enheder

Bærbar afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator Balanset-1A.

$2,358.31

Dele

Vibrationssensor

$107.47

Dele

Optisk sensor (laser-tachometer)

$148.07

Enheder

Balanset-4

$8,123.32

Dele

Magnetisk stativ i størrelse 60 kgf

$54.93

Dele

Reflekterende tape

$11.94

Enheder

Dynamisk afbalancering "Balanset-1A" OEM.

$2,071.73

Definition: Hvad er aksiale ventilatorfejl?

Defekter i aksialventilatorer er problemer specifikke for aksialventilatorer, hvor luft strømmer parallelt med akselaksen gennem en propellignende rotor. Disse defekter omfatter fejl i bladvinkel, forringelse af spidsfrigangen, bladfejl træthed og revner, navfastgørelsesfejl, roterende stall og aerodynamiske resonanser. Aksialventilatorer adskiller sig fra centrifugalventilatorer i deres strømningsvej og kraftfordeling, hvilket gør dem modtagelige for unikke fejltilstande relateret til bladvridning, spidslækagestrømninger og aksiale trykvariationer.

Aksialventilatorer er almindelige i HVAC-systemer, køletårne, kraftværkers udtræksventilatorer og industriel ventilation. Deres store diameter og relativt lette vinger gør dem særligt modtagelige for vibrationsinduceret træthed og aerodynamisk ustabilitet.

Aksiale ventilatorspecifikke defekter

1. Problemer med bladhældning og -vinkel

Forkert tonehøjdeindstilling

• Justerbare ventilatorer: Justerbar klingevinkel for optimal ydeevne
• Fejljustering: Knivene er indstillet til den forkerte vinkel i forhold til driftsforholdene
• Effekter: Dårlig ydeevne, høje vibrationer, tendens til at stalle
• Ikke-ensartet indstilling: Klinger i forskellige vinkler skaber ubalance

Deformation af bladvridning

• Klinger permanent vridne på grund af aerodynamiske eller centrifugale belastninger
• Ændrer strømningsvinkler, påvirker ydeevnen
• Kan skabe ubalance, hvis vridningen er asymmetrisk
• Termisk forvrængning fra temperaturgradienter

2. Problemer med tipafstand

Kritisk betydning i aksialventilatorer

• Lækage i flow over bladspidser (spidsvirvler)
• Effektivitet meget følsom over for spidsafstand
• Hver 1% stigning i clearance mister ~1-2% effektivitet
• Påvirker vibrationer og akustisk ydeevne

Overdreven frihøjde

• Årsager: Slid, deformation af huset, bladudbøjning, termisk vækst
• Effekter: Ydelsestab, øget spidsvortexstyrke, vibrationer
• Typisk nyt: 0,5-1,5% bladspændvidde
• Nødvendig handling: > 3% af spændvidden indikerer udskiftning eller genopbygning

Tip Rubs

• Knivspidser berører huset
• Fra overdreven vibrationer, termisk vækst eller forkert justering
• Skaber støj, vibrationer og beskadiger bladet
• Synlige slidmærker på knivspidser og hus

3. Strukturelle defekter i bladet

Træthedsrevner

• Beliggenhed: Bladrod (fastgørelse til nav), forkant
• Årsag: Vekslende aerodynamiske belastninger, vibrationer, resonans
• Opdagelse: Farvepenetrant, magnetisk partikel- eller ultralydsinspektion
• Kritisk: Kan føre til frigørelse af bladet

Fejl ved knivtilslutning

• Svejsninger revner ved samlingen mellem blad og nav
• Boltede fastgørelser arbejder løst
• Rodfiletrevner
• Progressiv svigt, hvis det ikke opdages

4. Aerodynamiske ustabiliteter

Roterende bås

• Strømningsseparation på nogle blade, der roterer omkring ringformet
• Subsynkron vibration (0,2-0,5× rotorhastighed)
• Opstår ved lav flow eller høj indløbsmodstand
• Kan være voldsom og beskadige knivene

Flagren

• Selvophidsede bladvibrationer fra aeroelastisk kobling
• Knivbevægelse påvirker luftstrømmen, luftstrømmen påvirker klivbevægelsen
• Frekvens ved bladets naturlige frekvens
• Kan forårsage hurtig knivsvigt
• Sjælden, men katastrofal, når den forekommer

Vibrationssignaturer

Bladpasseringsfrekvens

• Beregning: BPF = Antal klinger × omdr./min. / 60
• Aksialventilatorer: BPF ofte fremtrædende (højere end centrifugalventilatorer)
• Forhøjet amplitude: Problemer med dyseafstand, bladskader, flowproblemer
• Harmoniske: Flere BPF-harmoniske indikerer problemer med blade eller flow

Ubalance

• Fra bladopbygning, erosion eller uensartethed i stigningsvinkelen
• 1× vibrationskomponent
• Kan korrigeres gennem afbalancering med vægte monteret på bladet

Stall-relateret vibration

• Subsynkrone komponenter (0,2-0,5×)
• Tilfældig, fluktuerende amplitude
• Øget støj fra bredbånd
• Forsvinder når flowet øges

Detektion og overvågning

Vibrationsanalyse

• Standard lejevibrationsovervågning
• BPF-amplitude-tendens
• Søg efter subsynkrone komponenter (stall)
• Aksial vibrationsmåling (trykvariationer)

Ydelsesovervågning

• Luftstrømsmåling (trykforskelsmetoden)
• Tendenser for strømforbrug
• Effektivitetsberegning
• Sammenlign med design/grundlæggende ydeevne

Inspektion

• Visuel inspektion af bladet for revner, erosion, korrosion
• Verifikation af bladvinkel
• Måling af spidsafstand
• Inspektion af nav og fastgørelsespunkt
• NDT til revnedetektion i kritiske ventilatorer

Vedligeholdelse og korrektion

Vedligeholdelse af blade

• Fjern ophobning af snavs fra knivene (og genbalancer)
• Reparer mindre erosions-/korrosionsskader
• Udskift revnede eller alvorligt beskadigede knive
• Kontroller, at alle blade har samme hældningsvinkel
• Kontrollér og spænd knivens fastgørelsesbolte

Oprydningsrestaurering

• Tilføj skærmringe eller dysepakninger, hvis spillerummet er for stort
• Genopbyg huset for at reducere diameteren
• Udskift ventilatoren, hvis det er økonomisk berettiget

Driftspunktskontrol

• Juster systemmodstanden for at betjene ventilatoren nær designpunktet
• Variabel hastighedskontrol for optimal matchning
• Undgå drift i stall-området
• Indløbsving eller spjældkontrol til nedtælling

Defekter i aksiale ventilatorer kombinerer standardproblemer med roterende maskiner med aerodynamiske fænomener, der er specifikke for aksiale strømningsmaskiner. Forståelse af problemer med bladstrukturen, kritiske forhold mellem spidsernes frigang og aerodynamiske ustabiliteter som roterende stall, kombineret med passende vibrationsovervågning og ydeevnetest, muliggør pålidelig drift af disse essentielle luftbevægende maskiner i industrielle applikationer.

---

← Tilbage til hovedindekset