Puhaltimien tasapainotus – Poista tärinä ja pidentä laitteiden käyttöikää

Kuvittele nopea teollisuustuuletin, joka tärisee rajusti ja pultit löystyvät jokaisella kierroksella. Tämä painajaismainen skenaario johtuu usein tuulettimen roottorin lievästä epätasapainosta. Liiallinen tärinä ja melu ovat enemmän kuin vain haittoja – ne ovat varoitusmerkkejä ongelmasta, joka voi johtaa kalliisiin seisokkeihin ja korjauksiin.

Puhaltimen tasapainotus on tämän epätasapainon korjaamisprosessi. Se on yksi halutuimmista toimenpiteistä laitteiden kunnossapidossa, koska puhaltimet ovat erittäin herkkiä epätasaiselle painonjakaumalle. Pieninkin poikkeama voi johtaa merkittäviin tärinöihin. Epätasapaino syntyy, kun puhaltimen akselin geometrinen keskipiste ei ole linjassa sen massakeskipisteen kanssa. Mitä suurempi puhaltimen pyörimisnopeus on, sitä tärkeämmäksi tarkka tasapainotus muuttuu.

Esimerkiksi vain 20 gramman epätasapaino suuren, 3000 rpm:n nopeudella pyörivän tuulettimen roottorin reunalla voi tuottaa noin 900 N keskipakoisvoiman – suunnilleen kuin 90 kg:n paino iskeytyisi laakereihin 50 kertaa sekunnissa. Ei ole yllätys, että korjaamattomana tällainen epätasapaino aiheuttaa nopeasti vaurioita.

Mikä aiheuttaa tuulettimen epätasapainon?

Yleisimpiä syitä tuulettimen epätasapainoon ovat:

• Puhaltimen siipien kuluminen
• Lian kertyminen tuulettimen siipiin
• Juoksupyörän löysä kokoonpano tai virheellinen kohdistus navan suhteen
• Lämpötilan vaihtelut puhaltimen kotelossa tai akselissa
• Tasapainottavan painon menetys (aiemmin lisätty)
• Terän muodonmuutos (taipuminen tai vaurioituminen)

Miksi tuulettimien tasapainottaminen on tärkeää?

Epätasapainoisen puhaltimen käyttö aiheuttaa tärinää, joka on vaarallista koko rakenteelle. Liiallinen tärinä lisää energiankulutusta, kiihdyttää kulumista ja usein laakereiden (joko akselilla tai tukirakenteissa) ennenaikaista vikaantumista. Se voi jopa aiheuttaa suunnittelemattomia seisokkeja vikojen vuoksi.

Toisaalta tasapainoinen tuuletin:

• Toimi tehokkaammin (vähemmän energiankulutusta)
• Vähennä sen komponenttien rasitusta
• Pidentää laakereiden ja muiden osien käyttöikää
• Toimi hiljaisemmin

Lyhyesti sanottuna, asennatpa uutta tuuletinta tai huollatko olemassa olevaa, tasapainotusvaihetta ei tule koskaan ohittaa huollon aikana.

Tärkeää: Vaikka epätasapaino on yleisin syy puhaltimien voimakkaaseen tärinään, se ei ole ainoa syy. Rakenteelliset ongelmat, liian suuret välykset, hihnakäyttöjen ongelmat, linjausvirheet, roottorin halkeamat tai vialliset laakerit voivat myös aiheuttaa tärinää. On erittäin tärkeää, että kokenut tärinändiagnostiikan asiantuntija selvittää lisääntyneen tärinän perimmäisen syyn, ennen kuin tasapainotuksen oletetaan korjaavan sen.

Asiantuntijan kommentti

Kokemus osoittaa, että ihmiset usein hakeutuvat tasapainotuspalveluihin aina, kun tärinä lisääntyy. Tasapainotus on kuitenkin itse asiassa viimeinen vaihe tärinän vähentämisessä. Ennen tähän vaiheeseen siirtymistä on tehtävä perusteellinen tärinän diagnostiikka Laitteen kunto on tarkastettava. Mahdolliset puutteet – kuten kytkentäviat, akselin linjauksen puute tai tukirakenteen riittämätön jäykkyys – on ensin tunnistettava ja korjattava. Vasta sen jälkeen tulisi siirtyä tasapainotusvaiheeseen, jos se on edelleen tarpeen.

Esimerkiksi eräs asiakas pyysi hiljattain kuivausyksikön puhaltimen tasapainotusta. Tärinämittauksemme (erityisesti värähtelynopeusspektri) osoittivat mekaanista löysyyttä. Tarkastuksessa havaitsimme vaurioita puhaltimen tukirakenteen kiinnityskohdasta perustukseen. Tukien uudelleenkiinnittämisen ja uudelleendiagnostiikan jälkeen havaitsimme jäännösepätasapainon olevan hyväksyttävien rajojen sisällä. Tässä tapauksessa tasapainotusta ei enää tarvittu. Löysät perustukset tai virheelliset linjaukset estävät onnistuneen tasapainotuksen. Muista, että tasapainotus tulisi suorittaa vain koneelle, joka on muuten mekaanisesti hyvässä kunnossa.

Miten tuulettimen tasapainotus suoritetaan

Asiantuntijamme suorittavat yleensä tuulettimen tasapainotus (joko tasapainottamalla juoksupyörän tai koko tuulettimen pyörän) paikan päällä käyttäen puhaltimen omia laakereita. Tämä in-situ-lähestymistapa mahdollistaa maksimaalisen tarkkuuden ja nopeuden ilman purkamista, välttäen tarpeetonta puuttumista laitteen rakenteeseen.

Jokaisessa tasapainotustyössä pyrimme mahdollisimman pieneen jäännösepätasapainoon ja noudatamme tasapainotuksen laatustandardeja. ISO 1940-1-2007 sopivalle laiteluokalle. Tämän saavuttamiseksi käytämme kannettavaa dynaamista tasapainotuslaitetta – värähtelyanalysaattoria Balanset-1A.

Vaiheet:

Tasapainotusprosessi koostuu useista vaiheista. Puhaltimen valmistaja voi määrittää käytettyjen antureiden lukumäärän ja sijainnin. Yleiset ohjeet suosittelevat antureiden sijoittamista puhaltimen akselin laakereille ja kotelolle. Jos tämä ei ole mahdollista suunnittelurajoitusten vuoksi, anturit tulisi asentaa paikkoihin, jotka ovat mahdollisimman suoraan yhteydessä laakereihin.

1. Asenna tärinäanturit kohtisuoraan roottorin pyörimisakseliin nähden.

   

2. Asenna kierroslukumittari magneettijalustaan.

   

3. Kiinnitä heijastava teippi hihnapyörään ja suuntaa kierroslukuanturi teippiä kohti.
4. Kytke tärinäanturit tasapainotuslaitteeseen ja kytke laite kannettavaan tietokoneeseen.

   

5. Käynnistä tasapainotusohjelmisto kannettavalla tietokoneella.
6. Valitse kahden tason tasapainotustila.

   

7. Syötä roottorin tunniste (nimi tai numero) ja sen sijainti.
8. Punnitse testipaino ja syötä sen arvo ja asennussäde.

   

9. Käytä tuuletinta (roottoria) ja mittaa alkuperäinen värähtelytaso (perustaso).

   

10. Asenna testipaino puhaltimen roottorin ensimmäiseen korjaustasoon.
11. Käynnistä tuuletin uudelleen ja mittaa tärinä uudelleen.
12. Varmista, että tärinän amplitudi tai vaihe on muuttunut vähintään 20% (mikä osoittaa, että testipainolla oli mitattavissa oleva vaikutus).
13. Irrota testipaino ensimmäisestä tasosta ja asenna se roottorin toiseen tasoon.
14. Käytä tuuletinta uudelleen ja mittaa tärinä kolmannen kerran.
15. Ohjelmisto laskee sitten tarvittavat korjauspainot ja kulmat, joihin ne sijoitetaan ensimmäiseen ja toiseen tasoon.

    

16. Poista testipaino roottorista.
17. Valmistele määritellyn massan pysyvä korjauspaino (laskennan mukaisesti).
18. Kiinnitä tai hitsaa korjauspaino(t) roottoriin merkittyihin kohtiin.

    

19. Käynnistä tuuletin uudelleen ja varmista, että tasapainotus onnistui (tärinätasot ovat nyt hyväksyttävien rajojen sisällä).
20. Jos ohjelmisto ehdottaa lisäsäätöjä, lisää suositeltu paino ja tarkista vaaka uudelleen, kunnes tärinä on minimoitu.

Noudattamalla tätä menettelyä varmistamme puhaltimien tasapainotuksen korkean tarkkuuden, mikä edistää teollisuuslaitteidesi pitkäaikaista tehokkuutta ja luotettavuutta.

Päätelmä

Puhaltimien asianmukainen tasapainotus poistaa yhden koneiden tärinän pääasiallisista lähteistä. Tuloksena on laitteiden tasaisempi ja luotettavampi toiminta. Tämän vaiheen laiminlyönti voi johtaa kalliisiin vikoihin, kun taas säännöllinen tasapainotus (mahdollisten mekaanisten ongelmien korjaamisen jälkeen) säästää aikaa ja rahaa pitkällä aikavälillä. Älä odota tuulettimen hajoaminen tärinällä – sisällytä tasapainotus rutiininomaisena osana huolto-ohjelmaasi koneiden suojaamiseksi ja niiden optimaalisen toiminnan ylläpitämiseksi.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä aiheuttaa tuulettimen epätasapainon?

Puhaltimen epätasapaino johtuu yleensä pyörivien osien massan epätasaisesta jakautumisesta. Yleisiä syitä ovat puhaltimen lapojen hankauskuluminen, lian kertyminen lapoihin, löysät tai väärin kohdistetut siipipyörät, lämpötilan vaihtelut, jotka aiheuttavat materiaalin laajenemista tai supistumista, aiemmin asennettujen tasapainotuspainojen menetys tai lavan fyysinen muodonmuutos.

Miksi tuulettimien tasapainottaminen on tärkeää?

Epätasapainoinen tuuletin aiheuttaa liiallista tärinää, joka voi vahingoittaa tuuletinta ja siihen kytkettyjä laitteita. Tuulettimen tasapainottaminen vähentää näitä tärinöitä, estää energianhukkaa ja minimoi laakereihin ja muihin komponentteihin kohdistuvan rasituksen. Oikein tasapainotettu tuuletin toimii myös hiljaisemmin ja tehokkaammin, mikä pidentää laitteen käyttöikää.

Miten tasapainotat tuulettimen?

Puhaltimen tasapainotus suoritetaan lisäämällä tai poistamalla painoa puhaltimen roottorista (juoksupyörästä) massaepätasapainon korjaamiseksi. Yleisessä prosessissa mitataan puhaltimen värähtely, määritetään epätasapainon sijainti ja kiinnitetään sitten pieniä korjauspainoja tiettyihin kohtiin roottorissa sen tasapainottamiseksi. Nykyaikaiset kannettavat tasapainotuslaitteet käyttävät antureita ja ohjelmistoja tämän prosessin ohjaamiseen ja tarvittavan tarkan painon ja sijoittelun laskemiseen. (Katso lisätietoja yllä olevasta vaiheittaisesta menettelystä.)

Milloin teollisuustuuletin tulisi tasapainottaa?

Teollisuustuuletin tulee tasapainottaa aina, kun huomaat liiallista tärinää tai minkä tahansa korjaus-/huoltotyön jälkeen, joka voi häiritä sen tasapainoa (kuten tuulettimen lapojen vaihto tai hitsaus). Uudet puhaltimet ovat yleensä valmistajan hyvin tasapainottamia, mutta ajan myötä kuluminen ja materiaalin kertymä voivat aiheuttaa epätasapainoa. On hyvä käytäntö tarkistaa tärinätasot säännöllisesti osana huoltoa ja suorittaa tasapainotus, jos ne ylittävät suositellut rajat.

Voidaanko tuulettimen tasapainotus tehdä paikan päällä?

Kyllä. Puhaltimen tasapainotus voidaan usein tehdä paikan päällä (in situ) käyttämällä kannettavia tasapainotuslaitteita. Paikan päällä tehtävässä tasapainotuksessa, kuten edellä kuvatussa palvelussa, käytetään puhaltimen omia laakereita eikä konetta tarvitse purkaa. Tämä säästää aikaa ja varmistaa, että puhallin on tasapainotettu normaaleissa käyttöolosuhteissa.