主要な公式

先端速度ガイドライン

• < 55 m/s — FRPブレードの標準
• 55～65メートル/秒 — 許容範囲、ブレードの応力をチェック
• > 65 m/s — 高いストレス、ブレード疲労のリスク

タワー構造の共鳴

冷却塔構造の固有振動数は通常1～5Hzです。ファンの1倍周波数またはBPFが冷却塔の固有振動数に近づくと、深刻な振動増幅が発生する可能性があります。少なくとも20%の分離マージンを確保してください。.

冷却塔ファンの振動限界

冷却塔ファンは柔軟な構造のため、ほとんどの回転機器よりも振動制限が厳しくなっています。

• 普通： ファンブリッジ構造上の速度 RMS < 3 mm/s
• 警告: 3～5 mm/s — 次の機会に調査する
• アラーム： 5～8 mm/s — すぐにメンテナンスをスケジュールしてください
• 旅行： > 8 mm/s — 構造的損傷を防ぐためにシャットダウンします

冷却塔ファンの振動の一般的な原因

• ブレードピッチの不一致: すべてのブレードは同じピッチ角（±0.5°）を持つ必要があります
• ブレード質量差: すべてのブレードを計量する - 1%以内に合わせるか、バランスウェイトを追加する
• ハブアンバランス: ブレード交換後、ローターバランスをチェックする
• ギアボックスの問題: ギア噛み合い頻度とベアリング欠陥頻度
• タワー構造の共鳴: 構造のfnが1×またはBPFに近すぎる
• 氷/破片の蓄積: 不均一な預金はバランスを変える
• 緩んだブレードボルト: 衝撃的な振動と倍音を生み出す
• モーター/ドライブの問題: VFD駆動ファンは特定の速度で共振を起こす可能性がある

チップクリアランスガイドライン

チップクリアランスは、ブレード先端とファンスタック（ベンチュリー）間の隙間です。これは空力効率と振動挙動の両方に直接影響します。適切なチップクリアランスは、均一な気流分布を確保し、再循環損失を最小限に抑えます。

• 小さすぎる（直径<0.5%）: 特に熱膨張によるブレードとスタックの接触の危険性
• 最適（直径0.5～1.5%）: 十分な安全マージンを備えた最高の効率
• 大きすぎる（直径2%以上）: 気流の再循環により効率が5～15%低下

ISO 21940 に基づく許容不平衡

許容される特定の不均衡（偏心）は、バランスグレードと回転速度によって決まります。

ここで、Gはバランス勾配（mm/s）、ωは角速度（rad/s）、Mは総回転質量（kg）です。冷却塔ファンの場合は、ブレードアセンブリ全体の質量（ハブを含む）を使用する必要があります。.

不均衡による遠心力

許容不平衡限界で発生する遠心力：

この力はシャフト速度で回転し、ギアボックスを介してファンブリッジ構造に伝達されます。柔軟な構造を持つ冷却塔では、わずかな力でも大きな構造振動を引き起こす可能性があります。.

ブレードパス周波数の説明

BPFは、ブレードが固定点を通過する周波数です。これにより空力脈動が発生し、ファンスタックとファン構造を振動させます。振動スペクトルにおいて、BPFは明確なピークとして現れ、高調波（2×BPF、3×BPF）が含まれる場合があります。BPF振幅が大きい場合、以下のことを示します。

• ブレード間のピッチ角の違い
• ブレード間隔の不均一（製造または設置エラー）
• ブレードパス付近の障害物（構造部材、破片）
• 片側のブレード先端がファンスタックに近すぎる

ギアボックスの考慮事項

• ギア噛み合い周波数: 歯数×入力軸回転数 — ギアの欠陥を監視
• オイル分析: 定期的なオイルサンプル採取は、振動が増加する前にギアの摩耗を検出するのに役立ちます。
• ギアボックスマウントボルト： 定期的にトルクをチェックしてください。緩みがあると同期振動が発生します。
• アライメント モーターとギアボックスのカップリングの調整は、早期故障を防ぐために重要です。