Az axiális ventilátor hibáinak megértése
Meghatározás: Mik az axiális ventilátor hibái?
Axiális ventilátor hibák az axiális áramlású ventilátorokra jellemző problémák, ahol a levegő a tengelytengelygel párhuzamosan áramlik egy propellerszerű rotoron keresztül. Ezek a hibák magukban foglalják a lapátszög-hibákat, a lapáthézag romlását, a fáradtság és repedés, agyrögzítési hibák, forgó leállás és aerodinamikai rezonanciák. Az axiális ventilátorok áramlási útvonalukban és erőeloszlásukban különböznek a centrifugális ventilátoroktól, így érzékenyek az egyedi meghibásodási módokra, amelyek a lapátcsavarodáshoz, a lapátcsúcs szivárgási áramlásához és az axiális tolóerő változásaihoz kapcsolódnak.
Az axiális ventilátorok gyakoriak a HVAC rendszerekben, hűtőtornyokban, erőművek huzatventilátoraiban és ipari szellőztetőrendszerekben. Nagy átmérőjük és viszonylag könnyű lapátjaik különösen érzékenyek a rezgés okozta kifáradásra és az aerodinamikai instabilitásokra.
Axiális ventilátor-specifikus hibák
1. Pengeszöggel és -dőléssel kapcsolatos problémák
Helytelen hangmagasság-beállítás
- Állítható dőlésszögű ventilátorok: Állítható pengeszög a teljesítmény finomhangolásához
- Helytelen beállítás: A pengék rossz szögben vannak beállítva az üzemi körülményekhez képest
- Hatások: Gyenge teljesítmény, magas vibráció, leállási hajlam
- Nem egységes beállítás: Különböző szögben álló pengék, amelyek kiegyensúlyozatlanságot okoznak
Penge csavarodási deformációja
- Aerodinamikai vagy centrifugális terhelések miatt tartósan elcsavarodott pengék
- Megváltoztatja az áramlási szögeket, befolyásolja a teljesítményt
- Kiegyensúlyozatlanságot okozhat, ha aszimmetrikusan csavarodik
- Hőmérsékleti gradiensekből eredő termikus torzulás
2. Fúrólyuk-hézaggal kapcsolatos problémák
Kritikus fontosságú az axiális ventilátorok
- Áramlási szivárgás a lapátvégek felett (örvények a lapátvégeken)
- A hatékonyság nagyon érzékeny a hegy hézagára
- Minden 1% clearance-növekedés ~1-2% hatékonyságvesztést eredményez
- Befolyásolja a rezgést és az akusztikai teljesítményt
Túlzott hézag
- Okok: Kopás, ház torzulása, lapátdeformáció, hőtágulás
- Hatások: Teljesítményveszteség, megnövekedett hegyörvény-erősség, rezgés
- Tipikus új: 0,5-1,5% pengefesztávolság
- Szükséges intézkedés: A fesztávolság > 3% értéke cserét vagy újjáépítést jelez
Tipp dörzsölések
- A penge hegye érintkezik a házzal
- A túlzott rezgés, hőtágulás vagy eltolódás
- Zajt, rezgést és pengekárosodást okoz
- Kopásnyomok láthatók a pengevégeken és a házon
3. Pengeszerkezeti hibák
Fáradási repedések
- Elhelyezkedés: Pengegyökér (agyhoz való rögzítés), elülső él
- Ok: Váltakozó aerodinamikai terhelések, rezgés, rezonancia
- Érzékelés: Festékpenetrációs, mágneses részecske vagy ultrahangos vizsgálat
- Kritikusság: A penge kiszabadulásához vezethet
Pengerögzítési hibák
- Hegesztési varratok repedése a penge-agy találkozásánál
- Laza csavarozott tartozékok
- Gyökérfilé repedések
- Progresszív kudarc, ha nem észlelhető
4. Aerodinamikai instabilitások
Forgó istálló
- Áramlásszétválás egyes, gyűrű körül forgó pengéken
- Szinkron alatti rezgés (0,2-0,5× rotorsebesség)
- Alacsony áramlási sebesség vagy magas bemeneti ellenállás esetén fordul elő
- Erőszakos lehet, károsíthatja a pengéket
Csapkod
- Öngerjesztett pengerezgés az aeroelasztikus csatolásból
- A lapát mozgása befolyásolja a légáramlást, a légáramlás pedig a lapát mozgását
- Frekvencia a penge természetes frekvenciáján
- Gyors pengetörést okozhat
- Ritka, de katasztrofális, amikor előfordul
Rezgési jelek
Pengeáthaladási frekvencia
- Számítás: BPF = Kések száma × RPM / 60
- Axiális ventilátorok: A BPF gyakran kiemelkedő (magasabb, mint a centrifugális ventilátoroknál)
- Megnövekedett amplitúdó: Hegyhézag problémák, penge sérülés, áramlási problémák
- Felharmonikusok: Többszörös BPF felharmonikus lapát- vagy áramlási problémákra utal
Kiegyensúlyozatlanság
- A penge felhalmozódása, erózió vagy a dőlésszög egyenetlensége miatt
- 1× rezgéskomponens
- Korrigálható a következőn keresztül: kiegyensúlyozás pengére szerelt súlyokkal
Leállással kapcsolatos rezgés
- Szubszinkron komponensek (0,2-0,5×)
- Véletlenszerű, ingadozó amplitúdó
- Szélessávú zajnövekedés
- Megszűnik, ha az áramlás megnő
Észlelés és monitorozás
Rezgéselemzés
- Standard csapágyrezgés-felügyelet
- BPF amplitúdó trendje
- Szinkron alatti komponensek keresése (elakadás)
- Axiális rezgésmérés (tolóerő-változások)
Teljesítményfigyelés
- Légáramlás mérése (nyomáskülönbség-módszer)
- Energiafogyasztás trendjei
- Hatékonyságszámítás
- Hasonlítsa össze a tervezett/alapszintű teljesítménnyel
Ellenőrzés
- A penge vizuális ellenőrzése repedések, erózió és korrózió szempontjából
- Lapátdőlési szög ellenőrzése
- Hegyhézag mérése
- Agy- és rögzítési pontok ellenőrzése
- NDT repedésészleléshez kritikus ventilátorokban
Karbantartás és javítás
Penge karbantartás
- Tisztítsa meg a pengékről a lerakódásokat (és egyensúlyozza ki újra)
- Kisebb eróziós/korróziós károk javítása
- Cserélje ki a repedt vagy súlyosan sérült pengéket
- Ellenőrizze, hogy minden penge azonos dőlésszöggel van-e beállítva
- Ellenőrizze és húzza meg a penge rögzítőcsavarjait
Cserélési restauráció
- Túl nagy hézag esetén szereljen fel védőgyűrűket vagy hegytömítéseket
- A ház átépítése az átmérő csökkentése érdekében
- Cserélje ki a ventilátort, ha gazdaságilag indokolt
Üzemi pont szabályozás
- Állítsa be a rendszer ellenállását, hogy a ventilátor a tervezési pont közelében működjön
- Változtatható sebességszabályozás az optimális illesztés érdekében
- Kerülje a működést az átesési zónában
- Beömlőlapát vagy zsalu vezérlés a leszabályozáshoz
Az axiális ventilátorok hibái a forgógépek szabványos problémáit ötvözik az axiális áramlású gépekre jellemző aerodinamikai jelenségekkel. A lapátszerkezeti problémák, a lapáthézag kritikusságának és az aerodinamikai instabilitások, például a forgó leállás megértése, a megfelelő rezgésmonitorozással és teljesítményteszteléssel kombinálva lehetővé teszi ezen alapvető légmozgató gépek megbízható működését ipari alkalmazásokban.