درک نقص فن
تعریف: نقص فن چیست؟
نقص فن نقص در فن‌ها و دمنده‌های صنعتی از جمله آسیب به پره‌ها (ترک، فرسایش، تجمع), عدم تعادل از دست دادن یا انباشت مواد، ناپایداری‌های آیرودینامیکی (وقفه، افزایش ناگهانی)، مشکلات ساختاری (شل شدن پره‌ها، ترک خوردن توپی‌ها) و خرابی یاتاقان/محرک. این نقص‌ها ویژگی‌های مشخصی ایجاد می‌کنند. لرزش الگوهای تحت سلطه فرکانس عبور پره و هارمونیک‌های آن، همراه با ۱ برابر ارتعاش ناشی از عدم تعادل و ضربان‌های آیرودینامیکی با فرکانس پایین.
فن‌ها در تأسیسات صنعتی (سیستم‌های تهویه مطبوع، خنک‌کننده فرآیند، هوای احتراق، جابجایی مواد) همه جا حاضر هستند و خرابی آنها می‌تواند بر تولید، ایمنی (تهویه) و بهره‌وری انرژی تأثیر بگذارد. درک نقص‌های خاص فن و تکنیک‌های نظارت، امکان نگهداری مؤثر را فراهم می‌کند و از خرابی‌های فاجعه‌بار پره‌ها جلوگیری می‌کند.
نقص‌های رایج فن
۱. آسیب و فرسایش تیغه
تجمع مواد
- علت: گرد و غبار، پوسته یا مواد فرآیندی که روی پره‌ها جمع می‌شوند
- اثر: عدم تعادل جرمی ایجاد می‌کند، آیرودینامیک را تغییر می‌دهد
- علامت: افزایش ۱ برابری ارتعاش در طول زمان
- رایج در: فن‌های جابجایی مواد، فن‌های تخلیه فرآیند
- راه حل: تمیز کردن دوره‌ای، فیلتراسیون بالادستی
فرسایش و سایش
- علت: ذرات ساینده که سطوح تیغه را می‌پوشانند
- اثر: اتلاف مواد باعث عدم تعادل و تخریب عملکرد می‌شود
- الگو: معمولاً نامتقارن (لبه جلویی بیشتر از لبه پشتی)
- تشخیص: ۱× افزایش لرزش، کاهش عملکرد
خوردگی
- حمله شیمیایی به جنس تیغه
- ایجاد حفره و از بین رفتن مواد
- استحکام تیغه را کاهش می‌دهد
- می‌تواند منجر به ترک و خرابی تیغه شود
ترک‌های تیغه
- مکان‌ها: ریشه تیغه (اتصال توپی)، لبه جلویی، اتصالات جوشی
- علل: خستگی، خوردگی، ضربه، ارتعاش
- علائم: تغییر الگوی ارتعاش، احتمال وجود مولفه ۲×
- خطر: می‌تواند منجر به جداسازی کامل تیغه شود
تیغه‌های گم‌شده یا شکسته
- عدم تعادل شدید ناشی از پیکربندی نامتقارن پره‌ها
- لرزش بسیار زیاد ۱×
- الگوی فرکانس عبور تیغه غیرطبیعی
- خاموش کردن و تعمیر فوری مورد نیاز است
۲. عدم تعادل
رایج‌ترین مشکل لرزش فن:
- منابع: تجمع، فرسایش، تلرانس‌های تولید، آسیب به تیغه
- امضا: ۱× ارتعاش همزمان
- اصلاحیه: تعادل میدان اغلب مؤثر است
- مکرر: ممکن است نیاز به رسیدگی به علت ریشه‌ای (فرسایش، منابع تجمع) باشد
۳. ناپایداری‌های آیرودینامیکی
غرفه
- جداسازی جریان هوا از سطوح پره در شرایط خارج از طراحی
- جریان تصادفی و آشفته که باعث ایجاد ارتعاش پهن باند می‌شود
- کاهش کارایی و عملکرد
- در دبی‌های پایین یا مقاومت ورودی بالا رایج است
افزایش ناگهانی
- معکوس شدن دوره‌ای جریان در سیستم
- فرکانس بسیار پایین (ضربان‌های شدید (کمتر از ۵ هرتز)
- می‌تواند به فن و کانال‌های هوا آسیب برساند
- برای حذف نیاز به اصلاحات سیستم دارد
۴. مسائل ساختاری و مکانیکی
- تیغه‌های شل: پیچ‌ها یا جوش‌های تنظیم‌شده خراب هستند، هارمونیک‌های چندگانه
- هاب ترک خورده: خرابی ساختار هاب، می‌تواند فاجعه‌بار باشد
- شفت فرسوده: اجازه می‌دهد چرخ فن جابجا شود و باعث ایجاد انحراف شود
- رزونانس مسکن: رزونانس بدنه یا کانال فن در نقطه فشار بحرانی (BPF) یا هارمونیک‌ها
۵. مشکلات درایو و یاتاقان
- مشکلات مربوط به تسمه (سایش، عدم تنظیم، کشش)
- خرابی یاتاقان (که در محیط‌های کثیف/گرم رایج است)
- مشکلات کوپلینگ (عدم هم‌ترازی، سایش)
- نقص موتور که بر عملکرد فن تأثیر می‌گذارد
ویژگی‌های ارتعاش
فرکانس عبور پره (BPF)
فرکانس کلیدی مخصوص طرفداران:
- محاسبه: BPF = تعداد پره‌ها × دور در دقیقه / ۶۰
- مثال: فن ۱۲ پره با سرعت ۱۲۰۰ دور در دقیقه → BPF = ۲۴۰ هرتز
- دامنه نرمال: بستگی به نوع فن دارد (فن‌های محوری بالاتر از فن‌های گریز از مرکز)
- BPF بالا: آسیب تیغه، مشکلات فاصله از سطح زمین، مشکلات آیرودینامیکی
- هارمونیک‌ها: ۲×BPF، ۳×BPF نشان‌دهنده مشکلات یا رزونانس پره‌ها هستند.
عدم تعادل (1×)
- رایج‌ترین مؤلفه با دامنه بالا
- با تجمع یا فرسایش افزایش می‌یابد
- قابل اصلاح از طریق ایجاد تعادل
- اگر علت اصلی برطرف نشود، ممکن است عود کند
نوسانات آیرودینامیکی
- غرفه: افزایش پهنای باند، نوسانات تصادفی
- موج: ضربان‌های شدید ۱ تا ۵ هرتز
- تلاطم: فرکانس پایین پهن باند (۱۰-۱۰۰ هرتز)
ملاحظات خاص طرفداران
انواع فن و الگوهای نقص
فن‌های گریز از مرکز
- عدم تعادل، رایج‌ترین مشکل
- BPF معمولاً دامنه متوسطی دارد
- تجمع رسوبات روی تیغه‌های خمیده به عقب رایج است
- مشکلات آب‌بندی و یاتاقان ناشی از آلودگی فرآیند
فن‌های محوری
- دامنه‌های بالاتر BPF طبیعی است
- فاصله نوک تیغه بسیار مهم است
- ناپایداری‌های آیرودینامیکی رایج‌تر هستند
- خستگی پره ناشی از بارهای آیرودینامیکی متناوب
فن‌های القایی (ID)
- فرسایش شدید ناشی از خاکستر بادی و ذرات معلق
- دمای بالا که بر مواد تأثیر می‌گذارد
- محیط‌های خورنده
- نیاز به متعادل‌سازی مکرر
استراتژی تشخیصی
ارزیابی اولیه
- اندازه‌گیری ارتعاش کلی در یاتاقان‌ها
- انجام تحلیل FFT برای شناسایی فرکانس‌های غالب
- ۱× (عدم تعادل)، BPF (مشکلات پره)، فرکانس یاتاقان را بررسی کنید
- ارزیابی عملکرد (جریان، فشار)
- بازرسی چشمی در صورت امکان
شناسایی مشکل
- بالا ۱×: عدم تعادل → فن را متعادل یا تمیز کنید
- BPF بالا: آسیب تیغه، مشکلات مربوط به فاصله → تیغه‌ها را بررسی کنید
- پهنای باند: کاویتاسیون یا توقف → نقطه کار را بررسی کنید
- فرکانس پایین: افزایش ناگهانی دما یا گردش مجدد جریان → اصلاح سیستم
- فرکانس‌های یاتاقان: فرسودگی یاتاقان → تعویض یاتاقان‌ها
پیشگیری و نگهداری
متعادل کردن
- چرخ‌های فن بالانس میدانی درجا
- بعد از تمیز کردن یا تعمیر تیغه، دوباره آن را بالانس کنید
- برای تنظیم، از وزنه‌های گیره‌ای یا پیچی استفاده کنید
- وزنه‌های تعادل را برای مرجع ثبت کنید
بازرسی و تمیز کردن
- بازرسی دوره‌ای برای بررسی تجمع، فرسایش، آسیب
- تیغه‌ها را در هنگام قطع برق تمیز کنید
- بررسی امنیت اتصال تیغه
- به دنبال ترک‌ها، به خصوص در ریشه‌های تیغه باشید.
شیوه‌های عملیاتی
- در صورت امکان، نزدیک به نقطه طراحی عمل کنید
- از کارکرد طولانی مدت در شرایط بسیار شدید (جریان بسیار بالا یا بسیار پایین) خودداری کنید.
- کنترل شرایط ورودی (به حداقل رساندن تلاطم)
- اجرای پوشش‌های محافظ برای سرویس‌های فرسایشی/خورنده
نقص‌های فن، مشکلات مکانیکی رایج در تمام تجهیزات دوار را با مسائل آیرودینامیکی منحصر به فرد فن‌ها ترکیب می‌کند. امضای فرکانس عبور پره، همراه با تکنیک‌های استاندارد تحلیل ارتعاش، امکان نظارت مؤثر بر وضعیت فن را فراهم می‌کند و تصمیمات مربوط به تعمیر و نگهداری را برای این ماشین‌های حیاتی جابجایی هوا در تأسیسات صنعتی هدایت می‌کند.
Categories:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 