הבנת פגמי מאוורר צירי
הגדרה: מהם פגמי מאוורר צירי?
פגמים במאוורר צירי הן בעיות ספציפיות למאווררי זרימה צירית שבהם אוויר זורם במקביל לציר הציר דרך רוטור דמוי מדחף. פגמים אלה כוללים שגיאות בזווית גובה הלהב, פגיעה במרווח הקצה, עייפות וסדקים, כשלים בחיבור ציר, הזדקרות מסתובבת ותהודה אווירודינמית. מאווררים ציריים נבדלים ממאווררים צנטריפוגליים בנתיב הזרימה שלהם ובפיזור הכוח, מה שהופך אותם רגישים לאופני כשל ייחודיים הקשורים לסיבוב הלהב, זרימות דליפה בקצה ושינויים בדחף הצירי.
מאווררים ציריים נפוצים במערכות HVAC, מגדלי קירור, מאווררי אוויר של תחנות כוח ואוורור תעשייתי. קוטרם הגדול ולהביהם הקלים יחסית הופכים אותם רגישים במיוחד לעייפות הנגרמת מרעידות ואי יציבות אווירודינמית.
פגמים ספציפיים למאוורר צירי
1. בעיות זווית וזווית הלהב
הגדרת גובה צליל שגויה
- מאווררי גובה מתכוונן: זווית הלהב מתכווננת לכוונון ביצועים
- חוסר התאמה: להבים מכוונים לזווית שגויה לתנאי ההפעלה
- אפקטים: ביצועים ירודים, רעידות גבוהות, נטייה לעצירה
- הגדרה לא אחידה: להבים בזוויות שונות יוצרים חוסר איזון
עיוות טוויסט להב
- להבים מעוותים לצמיתות עקב עומסים אווירודינמיים או צנטריפוגליים
- משנה את זוויות הזרימה, משפיע על הביצועים
- יכול ליצור חוסר איזון אם הפיתול אסימטרי
- עיוות תרמי כתוצאה מגרדיאנטים של טמפרטורה
2. בעיות מרווח טיפ
חשיבות קריטית במאווררים ציריים
- דליפת זרימה מעל קצות הלהב (מערבולות קצה)
- יעילות רגישה מאוד למרווח הקצה
- כל עלייה של 1% במרווח מאבדת ~1-2% ביעילות
- משפיע על רעידות וביצועים אקוסטיים
מרווח יתר
- גורמים: בלאי, עיוות בית, סטיית להב, צמיחה תרמית
- אפקטים: אובדן ביצועים, עלייה בעוצמת מערבולת הקצה, רעידות
- חדש טיפוסי: 0.5-1.5% של מוטת להב
- פעולה נדרשת: > 3% של טווח מצביע על החלפה או בנייה מחדש
טיפים משפשפים
- קצות הלהב נוגעים במארז
- ממוגזם רֶטֶט, צמיחה תרמית, או חוסר יישור
- יוצר רעש, רעידות, נזק ללהב
- סימני בלאי גלויים על קצות הלהב ועל ביתו
3. פגמים מבניים בלהב
סדקי עייפות
- מִקוּם: שורש הלהב (חיבור לציר), קצה קדמי
- לִגרוֹם: עומסים אווירודינמיים מתחלפים, רעידות, תְהוּדָה
- זיהוי: בדיקת חדירת צבע, חלקיקים מגנטיים או אולטרסאונד
- קריטיות: יכול להוביל לשחרור להב
כשלים בחיבור להב
- סדקי ריתוכים בצומת להב-ציר
- חיבורים ברגים פועלים משוחררים
- סדקי פילה שורש
- כשל מתקדם אם לא זוהה
4. אי יציבות אווירודינמית
דוכן מסתובב
- הפרדת זרימה על כמה להבים המסתובבים סביב הטבעת
- רטט תת-סינכרוני (מהירות רוטור × 0.2-0.5)
- מתרחש בזרימה נמוכה או בהתנגדות כניסה גבוהה
- יכול להיות אלים, לפגוע בלהבים
רִפרוּף
- רטט להב בעל עירור עצמי מצימוד אווירואלסטי
- תנועת הלהב משפיעה על זרימת האוויר, זרימת האוויר משפיעה על תנועת הלהב
- תדר בתדר הטבעי של הלהב
- יכול לגרום לכשל מהיר של הלהב
- נדיר אך קטסטרופלי כאשר מתרחש
חתימות רטט
תדירות מעבר להב
- תַחשִׁיב: BPF = מספר להבים × סל"ד / 60
- מאווררים ציריים: BPF לעיתים קרובות בולט (גבוה יותר ממאווררים צנטריפוגליים)
- משרעת מוגברת: בעיות מרווח קצה, נזק ללהב, בעיות זרימה
- תוֹרַת הַרמוֹנִיָה: הרמוניות BPF מרובות מצביעות על בעיות להב או זרימה
לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל
- מהצטברות להב, שחיקה או חוסר אחידות בזווית הגובה
- רכיב רטט 1×
- ניתן לתיקון דרך מְאַזֵן עם משקולות המותקנות על להב
רטט הקשור לעצירה
- רכיבים תת-סינכרוניים (0.2-0.5×)
- אמפליטודה אקראית, משתנה
- עלייה ברעש פס רחב
- נעלם כאשר הזרימה עולה
גילוי וניטור
ניתוח רטט
- ניטור רעידות מיסבים סטנדרטי
- מגמות אמפליטודה של BPF
- חפש רכיבים תת-סינכרוניים (תקועים)
- מדידת רעידות ציריות (שינויי דחף)
ניטור ביצועים
- מדידת זרימת אוויר (שיטת הפרשי לחץ)
- מגמות צריכת חשמל
- חישוב יעילות
- השווה לביצועי התכנון/הבסיס
בְּדִיקָה
- בדיקה ויזואלית של הלהב לאיתור סדקים, שחיקה וקורוזיה
- אימות זווית גובה הלהב
- מדידת מרווח קצה
- בדיקת ציר ונקודות חיבור
- NDT לגילוי סדקים במאווררים קריטיים
תחזוקה ותיקון
תחזוקת להב
- ניקוי הצטברות מהלהבים (ואיזון מחדש)
- תיקון נזקי שחיקה/קורוזיה קלים
- החלפת להבים סדוקים או פגומים קשות
- ודא שכל הלהבים באותה זווית שיפוע
- בדוק והדק את ברגי חיבור הלהב
שחזור פינוי
- הוסיפו טבעות מעטה או אטמי קצה אם המרווח מוגזם
- בנה מחדש את המארז כדי להפחית את הקוטר
- החלפת מאוורר אם הדבר מוצדק מבחינה כלכלית
בקרת נקודת פעולה
- כוונן את התנגדות המערכת כדי להפעיל את המאוורר ליד נקודת התכנון
- בקרת מהירות משתנה להתאמה אופטימלית
- הימנעו מפעולה באזור עצירה
- בקרת כניסת אוויר או בולם זעזועים להורדת נפח האוויר
פגמים במאוורר צירי משלבים בעיות סטנדרטיות במכונות מסתובבות עם תופעות אווירודינמיות ספציפיות למכונות זרימה צירית. הבנת בעיות מבניות של הלהבים, קריטיות מרווח הקצה וחוסר יציבות אווירודינמית כמו קיפאון מסתובב, בשילוב עם ניטור רעידות ובדיקות ביצועים מתאימות, מאפשרים פעולה אמינה של מכונות הזזת אוויר חיוניות אלה ביישומים תעשייתיים.