Razumijevanje nedostataka aksijalnog ventilatora
Definicija: Što su nedostaci aksijalnog ventilatora?
Nedostaci aksijalnog ventilatora su problemi specifični za aksijalne ventilatore gdje zrak struji paralelno s osi vratila kroz rotor sličan propeleru. Ti nedostaci uključuju pogreške u kutu nagiba lopatica, smanjenje razmaka vrha, umor i pucanje, kvarovi pričvršćenja glavčine, zastoj u rotaciji i aerodinamičke rezonancije. Aksijalni ventilatori razlikuju se od centrifugalnih ventilatora po putu protoka i raspodjeli sile, što ih čini osjetljivima na jedinstvene načine kvara povezane s uvijanjem lopatica, protokom propuštanja na vrhu i varijacijama aksijalnog potiska.
Aksijalni ventilatori uobičajeni su u HVAC sustavima, rashladnim tornjevima, ventilatorima za propuh u elektranama i industrijskoj ventilaciji. Njihov veliki promjer i relativno lagane lopatice čine ih posebno osjetljivima na vibracijski umor i aerodinamičke nestabilnosti.
Nedostaci specifični za aksijalni ventilator
1. Problemi s nagibom i kutom lopatica
Neispravna postavka visine tona
- Ventilatori s podesivim nagibom: Kut oštrice podesiv za podešavanje performansi
- Nepravilno podešavanje: Oštrice postavljene pod pogrešan kut za radne uvjete
- Učinci: Loše performanse, visoke vibracije, sklonost gašenju
- Nejednoliko podešavanje: Oštrice pod različitim kutovima stvaraju neravnotežu
Deformacija uvijanja oštrice
- Lopatice trajno uvijene od aerodinamičkih ili centrifugalnih opterećenja
- Mijenja kutove protoka, utječe na performanse
- Može stvoriti neravnotežu ako je uvijanje asimetrično
- Toplinska distorzija zbog temperaturnih gradijenata
2. Problemi s odmakom vrha
Kritična važnost aksijalnih ventilatora
- Curenje protoka preko vrhova lopatica (vrtlozi na vrhu)
- Učinkovitost je vrlo osjetljiva na razmak vrha
- Svako povećanje razmaka od 1% gubi na učinkovitosti od ~1-2%
- Utječe na vibracije i akustične performanse
Prekomjerni razmak
- Uzroci: Habanje, deformacija kućišta, otklon lopatica, toplinski rast
- Učinci: Gubitak performansi, povećana čvrstoća vrtloga na vrhu, vibracije
- Tipično novo: 0,5-1,5% raspona lopatica
- Potrebna radnja: > 3% raspona označava zamjenu ili obnovu
Trlja vrhove
- Vrhovi oštrica dodiruju kućište
- Od pretjeranog vibracija, termalni rast ili neusklađenost
- Stvara buku, vibracije, oštećuje oštrice
- Tragovi habanja vidljivi na vrhovima oštrica i kućištu
3. Strukturni nedostaci lopatice
Pukotine od zamora
- Mjesto: Korijen lopatice (pričvršćivanje na glavčinu), vodeći rub
- Uzrok: Izmjenična aerodinamička opterećenja, vibracije, rezonancija
- Otkrivanje: Ispitivanje penetrantom boje, magnetskim česticama ili ultrazvučnim ispitivanjem
- Kritičnost: Može dovesti do oslobađanja oštrice
Kvarovi pričvršćivanja oštrice
- Pucanje zavara na spoju lopatice i glavčine
- Vijčani priključci se labave
- Pukotine korijenskog fileta
- Progresivni neuspjeh ako se ne otkrije
4. Aerodinamičke nestabilnosti
Rotirajuća kabina
- Odvajanje strujanja na nekim lopaticama koje se okreću oko prstena
- Subsinkrone vibracije (0,2-0,5× brzina rotora)
- Javlja se pri niskom protoku ili visokom ulaznom otporu
- Može biti nasilno, oštećuje oštrice
Treperenje
- Samopobudne vibracije lopatica uzrokovane aeroelastičnom spojkom
- Gibanje lopatica utječe na protok zraka, protok zraka utječe na kretanje lopatica
- Frekvencija na prirodnoj frekvenciji lopatice
- Može uzrokovati brzi kvar oštrice
- Rijetko, ali katastrofalno kada se dogodi
Vibracijski potpisi
Frekvencija prolaska lopatice
- Izračun: BPF = Broj lopatica × okretaji u minuti / 60
- Aksijalni ventilatori: BPF često izražen (viši od centrifugalnih ventilatora)
- Povišena amplituda: Problemi s razmakom vrha, oštećenje oštrice, problemi s protokom
- Harmonici: Višestruki BPF harmonici ukazuju na probleme s lopaticama ili protokom
Neravnoteža
- Od nakupljanja lopatica, erozije ili neujednačenosti kuta nagiba
- 1× komponenta vibracije
- Ispravno putem balansiranje s utezima montiranim na oštricu
Vibracije povezane sa zastojem
- Subsinkrone komponente (0,2-0,5×)
- Slučajna, fluktuirajuća amplituda
- Povećanje šuma širokopojasnog interneta
- Nestaje kada se protok poveća
Detekcija i praćenje
Analiza vibracija
- Standardno praćenje vibracija ležaja
- Trend amplitude BPF-a
- Potražite subsinkrone komponente (zastoj)
- Mjerenje aksijalnih vibracija (varijacije potiska)
Praćenje performansi
- Mjerenje protoka zraka (metoda diferencijalnog tlaka)
- Trendovi potrošnje energije
- Izračun učinkovitosti
- Usporedite s dizajnom/osnovnim performansama
Inspekcija
- Vizualni pregled oštrice na pukotine, eroziju, koroziju
- Provjera kuta nagiba lopatice
- Mjerenje razmaka vrha
- Pregled glavčine i točke pričvršćivanja
- NDT za otkrivanje pukotina u kritičnim ventilatorima
Održavanje i ispravljanje
Održavanje oštrica
- Očistite naslage s lopatica (i ponovno uravnotežite)
- Popravak manjih oštećenja od erozije/korozije
- Zamijenite napukle ili ozbiljno oštećene oštrice
- Provjerite da su sve lopatice pod istim kutom nagiba
- Provjerite i zategnite vijke za pričvršćivanje noža
Restauracija čišćenja
- Dodajte prstenove oklopa ili brtve na vrhu ako je razmak prevelik
- Obnovite kućište kako biste smanjili promjer
- Zamijenite ventilator ako je ekonomski opravdano
Upravljanje radnom točkom
- Podesite otpor sustava kako bi ventilator radio blizu projektne točke
- Promjenjiva kontrola brzine za optimalno usklađivanje
- Izbjegavajte rad u području štale
- Regulacija ulazne krilca ili zaklopke za smanjenje protoka
Nedostaci aksijalnih ventilatora kombiniraju standardne probleme rotirajućih strojeva s aerodinamičkim fenomenima specifičnim za aksijalne strojeve. Razumijevanje strukturnih problema lopatica, kritičnosti razmaka vrha i aerodinamičkih nestabilnosti poput rotirajućeg zastoja, u kombinaciji s odgovarajućim praćenjem vibracija i ispitivanjem performansi, omogućuje pouzdan rad ovih bitnih strojeva za kretanje zraka u industrijskim primjenama.
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 