Rumus-rumus Utama

Panduan Kecepatan Ujung Tip

• < 55 m/s — Normal untuk bilah FRP
• 55–65 m/s — Dapat diterima, periksa tegangan mata pisau
• > 65 m/detik — Tekanan tinggi, risiko kelelahan mata pisau

Resonansi Struktur Menara

Struktur menara pendingin biasanya memiliki frekuensi alami 1–5 Hz. Jika frekuensi kipas 1× atau BPF mendekati frekuensi alami menara, amplifikasi getaran yang parah dapat terjadi. Pertahankan margin pemisahan minimal 20%.

Batas Getaran untuk Kipas Menara Pendingin

Karena strukturnya yang fleksibel, kipas menara pendingin memiliki batasan getaran yang lebih ketat daripada kebanyakan peralatan berputar:

• Normal: Kecepatan RMS < 3 mm/s pada struktur jembatan kipas
• Peringatan: 3–5 mm/s — selidiki pada kesempatan berikutnya
• Alarm: 5–8 mm/s — jadwalkan perawatan segera
• Perjalanan: > 8 mm/s — matikan mesin untuk mencegah kerusakan struktural

Penyebab Umum Getaran Kipas Menara Pendingin

• Ketidaksesuaian sudut bilah: Semua bilah harus memiliki sudut kemiringan yang sama (±0,5°)
• Perbedaan massa bilah: Timbang semua mata pisau — samakan dalam rentang 1% atau tambahkan pemberat penyeimbang.
• Ketidakseimbangan hub: Setelah penggantian bilah, periksa keseimbangan rotor.
• Masalah pada gearbox: Frekuensi jala gigi dan frekuensi kerusakan bantalan
• Resonansi struktur menara: fn dari struktur terlalu dekat dengan 1× atau BPF
• Penumpukan es/puing: Setoran yang tidak merata mengubah keseimbangan
• Baut mata pisau yang longgar: Menghasilkan getaran impulsif dan harmonik.
• Masalah motor/penggerak: Kipas yang digerakkan VFD dapat memicu resonansi pada kecepatan tertentu.

Pedoman Pembersihan Tip

Jarak ujung bilah adalah celah antara ujung bilah dan cerobong kipas (venturi). Jarak ini secara langsung memengaruhi efisiensi aerodinamis dan perilaku getaran. Jarak ujung bilah yang tepat memastikan distribusi aliran udara yang seragam dan meminimalkan kehilangan resirkulasi:

• Terlalu kecil (<0,5% diameter): Risiko kontak antara bilah dan tumpukan, terutama dengan ekspansi termal.
• Optimal (diameter 0,5–1,5%): Efisiensi terbaik dengan margin keamanan yang memadai.
• Terlalu besar (>2% diameter): Sirkulasi ulang aliran udara mengurangi efisiensi sebesar 5–15%

Ketidakseimbangan yang Diizinkan menurut ISO 21940

Ketidakseimbangan spesifik (eksentrisitas) yang diperbolehkan ditentukan oleh tingkat keseimbangan dan kecepatan rotasi:

Di mana G adalah tingkat keseimbangan (mm/s), ω adalah kecepatan sudut (rad/s), dan M adalah massa putar total (kg). Untuk kipas menara pendingin, massa rakitan bilah total (termasuk hub) harus digunakan.

Gaya Sentrifugal Akibat Ketidakseimbangan

Gaya sentrifugal yang dihasilkan pada batas ketidakseimbangan yang diperbolehkan:

Gaya ini berputar dengan kecepatan poros dan ditransmisikan melalui gearbox ke struktur jembatan kipas. Untuk menara pendingin dengan struktur fleksibel, bahkan gaya yang relatif kecil pun dapat menyebabkan getaran struktural yang signifikan.

Penjelasan Frekuensi Lintasan Bilah

BPF adalah frekuensi di mana bilah-bilah kipas melewati titik tetap. Frekuensi ini menghasilkan pulsasi aerodinamis yang menggetarkan susunan kipas dan strukturnya. Dalam spektrum getaran, BPF muncul sebagai puncak yang berbeda dengan kemungkinan harmonik (2×BPF, 3×BPF). Amplitudo BPF yang tinggi menunjukkan:

• Perbedaan sudut kemiringan bilah antar bilah
• Jarak antar bilah yang tidak rata (kesalahan produksi atau pemasangan)
• Halangan di dekat jalur bilah (elemen struktural, puing-puing)
• Ujung bilah kipas terlalu dekat dengan tumpukan kipas di satu sisi.

Pertimbangan Kotak Gigi

• Frekuensi mesh roda gigi: Jumlah gigi × RPM poros input — memantau kerusakan roda gigi
• Analisis minyak: Pengambilan sampel oli secara berkala membantu mendeteksi keausan roda gigi sebelum getaran meningkat.
• Baut dudukan girboks: Periksa torsi secara berkala — kelonggaran menyebabkan getaran sub-sinkron.
• Penyelarasan: Penyelarasan kopling motor ke gearbox sangat penting untuk mencegah kegagalan dini.