Ventilaatori defektide mõistmine
Definitsioon: Mis on ventilaatori defektid?
Ventilaatori defektid tööstuslike ventilaatorite ja puhurite vead, sh labade kahjustused (praod, erosioon, mustuse kogunemine), tasakaalutus materjali kadu või kogunemise, aerodünaamiliste ebastabiilsuste (seiskumine, hüpe), konstruktsiooniprobleemide (lahtised labad, pragunenud rummud) ja laagrite/ajamite rikete tõttu. Need defektid loovad iseloomulikke vibratsioon mustrid, mida domineerivad tera läbimissagedus ja selle harmoonilised koos 1× tasakaalustamatuse vibratsiooni ja madalsageduslike aerodünaamiliste pulsatsioonidega.
Ventilaatorid on tööstusrajatistes (HVAC, protsesside jahutus, põlemisõhk, materjalikäitlus) kõikjal levinud ning nende rikked võivad mõjutada tootmist, ohutust (ventilatsioon) ja energiatõhusust. Ventilaatoritele omaste defektide ja jälgimistehnikate mõistmine võimaldab tõhusat hooldust ja hoiab ära katastroofilised labade rikkeid.
Levinud ventilaatori defektid
1. Tera kahjustused ja erosioon
Materjali kogunemine
- Põhjus: Teradele kogunev tolm, katlakivi või protsessimaterjal
- Mõju: Tekitab massi tasakaalustamatuse, muudab aerodünaamikat
- Sümptom: Vibratsiooni suurenemine aja jooksul 1×
- Levinud: Materjalikäitlusventilaatorid, protsessi väljatõmbeventilaatorid
- Lahendus: Perioodiline puhastus, ülesvoolu filtreerimine
Erosioon ja kulumine
- Põhjus: Abrasiivsed osakesed kulutavad tera pindu
- Mõju: Materiaalne kaotus, mis tekitab tasakaalustamatust ja jõudluse halvenemist
- Muster: Tavaliselt asümmeetriline (eesmine serv rohkem kui tagumine)
- Tuvastamine: 1× vibratsiooni suurenemine, jõudluse vähenemine
Korrosioon
- Keemiline rünnak tera materjalile
- Tekitab auklikkust ja materjalikadu
- Vähendab tera tugevust
- Võib põhjustada pragusid ja tera purunemist
Tera praod
- Asukohad: Tera alus (rummu kinnitus), esiserv, keevisliited
- Põhjused: Väsimus, korrosioon, löök, vibratsioon
- Sümptomid: Muutuv vibratsioonimuster, võimalik 2× komponent
- Oht: Võib viia tera täieliku eraldumiseni
Puuduvad või katkised terad
- Tõsine tasakaalustamatus asümmeetrilise labade konfiguratsiooni tõttu
- Väga kõrge 1× vibratsioon
- Ebanormaalne laba läbimise sagedusmuster
- Vajalik on kohene seiskamine ja remont
2. Tasakaalutus
Kõige levinumad ventilaatori vibratsiooniprobleemid:
- Allikad: Kihistumine, erosioon, tootmistolerantsid, tera kahjustused
- Allkiri: 1× sünkroonne vibratsioon
- Parandus: Välja tasakaalustamine sageli efektiivne
- Korduv: Võib vajada algpõhjuse (erosioon, kogunemisallikad) käsitlemist
3. Aerodünaamilised ebastabiilsused
Kiosk
- Õhuvoolu eraldumine labade pindadest mitteprojekteeritud tingimustes
- Juhuslik, turbulentne vool, mis tekitab lairiba vibratsiooni
- Vähenenud efektiivsus ja jõudlus
- Tavaline madala voolukiiruse või suure sisselasketakistusel
Tõus
- Perioodiline voolu ümberpööramine süsteemis
- Väga madal sagedus (< 5 Hz) tugev pulsatsioon
- Võib kahjustada ventilaatorit ja õhukanalit
- Nõuab süsteemimuudatusi, et kõrvaldada
4. Struktuurilised ja mehaanilised probleemid
- Lahtised terad: Seadekruvide või keevisõmbluste purunemine, mitu harmoonilist
- Pragunenud keskus: Rummu konstruktsiooni rike võib olla katastroofiline
- Kulunud võll: Võimaldab ventilaatori tiivikul nihkuda, tekitades viske
- Eluaseme resonants: Ventilaatori korpus või õhukanalid resoneerivad BPF-i või harmooniliste väärtuste juures
5. Ajami ja laagrite probleemid
- Rihmaülekande probleemid (kulumine, joondusviga, pinge)
- Laagririkked (tavalised määrdunud/kuumas keskkonnas)
- Siduriga seotud probleemid (vale joondamine, kulumine)
- Ventilaatori tööd mõjutavad mootoririkked
Vibratsiooni omadused
Tera läbimise sagedus (BPF)
Ventilaatorispetsiifiline peamine sagedus:
- Arvutus: BPF = labade arv × p/min / 60
- Näide: 12 labaga ventilaator kiirusel 1200 p/min → BPF = 240 Hz
- Normaalne amplituud: Sõltub ventilaatori tüübist (aksiaalventilaatorid võimsamad kui tsentrifugaalventilaatorid)
- Kõrgenenud BPF: Tera kahjustused, kliirensi probleemid, aerodünaamika probleemid
- Harmoonilised: 2×BPF ja 3×BPF viitavad labade probleemidele või resonantsile
Tasakaalustamatus (1×)
- Kõige levinum suure amplituudiga komponent
- Suureneb kogunemise või erosiooni korral
- Korrigeeritav tasakaalustamise teel
- Võib korduda, kui algpõhjust ei kõrvaldata
Aerodünaamilised pulsatsioonid
- Kiosk: Lairibaühenduse kasv, juhuslikud kõikumised
- Tõus: 1–5 Hz tugev pulsatsioon
- Turbulents: Lairiba madalsagedus (10–100 Hz)
Fännispetsiifilised kaalutlused
Ventilaatorite tüübid ja defektide mustrid
Tsentrifugaalventilaatorid
- Tasakaalustamatuse kõige levinum probleem
- BPF on tavaliselt mõõduka amplituudiga
- Tagasi kumerate labade puhul on kogunemine tavaline
- Protsessi saastumisest tingitud tihendite ja laagrite probleemid
Aksiaalventilaatorid
- Kõrgemad BPF-amplituudid on normaalsed
- Teraotsa kliirens on kriitiline
- Aerodünaamilised ebastabiilsused on sagedasemad
- Tera väsimus vahelduvatest aerodünaamilistest koormustest
Indutseeritud tõmbega (ID) ventilaatorid
- Tõsine erosioon lendtuha ja osakeste tõttu
- Materjale mõjutavad kõrged temperatuurid
- Söövitavad keskkonnad
- Vajalik on sagedane tasakaalustamine
Diagnostiline strateegia
Esialgne hindamine
- Mõõtke laagrite üldist vibratsiooni
- Tehke FFT-analüüs, tuvastades domineerivad sagedused
- Kontrollige 1× (tasakaalustamatus), BPF-i (labaprobleemid) ja laagrite sagedusi.
- Hinnake jõudlust (vool, rõhk)
- Visuaalne kontroll, kui see on ligipääsetav
Probleemi tuvastamine
- Kõrge 1×: Tasakaalutus → tasakaalusta või puhasta ventilaator
- Kõrge BPF: Tera kahjustused, kliirensi probleemid → kontrollige terasid
- Lairibaühendus: Kavitatsioon või seiskumine → kontrollige tööpunkti
- Madal sagedus: Tõus või retsirkulatsioon → süsteemi modifitseerimine
- Laagrisagedused: Laagrite kulumine → laagrite vahetamine
Ennetamine ja hooldus
Tasakaalustamine
- Ventilaatori rattad kohapeal tasakaalustatud
- Tasakaalustamine pärast puhastamist või tera parandamist
- Reguleeritavuse tagamiseks kasutage klambriga või poltidega kinnitatavaid raskusi
- Dokumenteerige tasakaalustusvihjed
Kontroll ja puhastamine
- Perioodiline kontroll kogunemise, erosiooni ja kahjustuste suhtes
- Puhastage labasid katkestuste ajal
- Kontrollige tera kinnituse turvalisust
- Otsige pragusid, eriti tera juurte juurest
Tegevustavad
- Võimalusel tegutsege projekteerimispunkti lähedal
- Vältige pikaajalist töötamist äärmuslikel temperatuuridel (väga suur või väga väike vooluhulk)
- Sisselasketingimuste kontrollimine (turbulentsuse minimeerimine)
- Rakendage kaitsekatteid erosiooni/korrodeeriva toime korral
Ventilaatori defektid ühendavad endas kõikidele pöörlevatele seadmetele omased mehaanilised probleemid ventilaatoritele ainuomasete aerodünaamiliste probleemidega. Labade läbimissageduse parameetrid koos standardsete vibratsioonianalüüsi tehnikatega võimaldavad tõhusalt jälgida ventilaatori seisukorda ja suunavad hooldusotsuseid nende kriitiliste õhu liigutavate masinate kohta tööstusrajatistes.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									