Осьтік желдеткіш ақауларын түсіну
Осьтік желдеткіштің ақаулары — осьтік ағынды желдеткіштерге тән ақаулар, онда ауа бұрандалы жапырақшалар арқылы білік осіне параллель қозғалады ротор. Олардың қатарына жапырақшалардың қадам бұрышының қателері, ұшы мен корпус арасындағы саңылаудың нашарлауы, жапырақшалардың fatigue және жарықшақтануы, хабқа бекіту түйіндерінің бұзылуы, айналмалы тоқырау және аэродинамикалық резонанстар жатады. Осьтік желдеткіштер центрден тепкіш желдеткіштерден ағын жолы мен күш таралуы жағынан ерекшеленеді, бұл оларды жапырақша бұралуына, ұштан ағып кетуге және айнымалы осьтік итермелеу күшіне байланысты өзіндік істен шығу режимдеріне осал етеді. Олар fan defects кең отбасына жатады, бірақ өзіндік диагностикалық тәсілді талап етеді.
Осьтік желдеткіштер ТЖВК жүйелерінде, салқындату мұнараларында, электр станцияларының тарту желдеткіштерінде және өнеркәсіптік желдетуде кеңінен қолданылады. Олардың үлкен диаметрі мен салыстырмалы түрде жеңіл жапырақшалары оларды діріл тудыратын шаршауға және аэродинамикалық тұрақсыздыққа әсіресе бейім етеді — бұл мәселелер vibration analysis тексеруінде қандай сигналдар іздейтінін білсеңіз, айқын көрінеді.
1. Жапырақша қадамы мен бұрышының мәселелері
Дұрыс емес қадам параметрі
- Реттелетін қадамды желдеткіштер: жапырақша бұрышын өнімділікті реттеу үшін реттеуге болады.
- Misadjustment: жұмыс жағдайларына сәйкес келмейтін бұрышқа орнатылған жапырақшалар.
- Effects: төмен өнімділік, жоғары діріл және тоқырауға бейімділік.
- Бірыңғай емес орнату: әртүрлі бұрышта орналасқан жапырақшалар массаны және аэродинамикалық жүктемені біркелкі емес бөледі, осылайша unbalance.
Жапырақша бұралу деформациясы
- Аэродинамикалық немесе центрден тепкіш жүктемелер салдарынан тұрақты бұралған жапырақшалар.
- Өзгерген ағын бұрыштары, бұл өнімділікті төмендетеді.
- Дисбаланс тудыратын асимметриялық бұралу.
- Ротордың температура градиенттерінен туындаған жылулық деформация.
2. Қалақша ұшындағы саңылау мәселелері
Осьтік желдеткіштерде қалақша ұшының саңылауы неліктен маңызды
- Ағын қалақша ұштары арқылы ағып өтеді, ұш вихрларын түзейді.
- КПД қалақша ұшының саңылауына өте сезімтал.
- Саңылаудың әр 1% артуы шамамен 1–2% КПД жоғалтады.
- Саңылау сонымен қатар тербелісті және акустикалық сипаттамаларды қозғайды.
Артық саңылау
- Causes: wear, корпустың деформациясы, қалақшаның иілуі және жылулық кеңею.
- Effects: өнімділіктің төмендеуі, ұш вихрларының күшеюі және тербелістің артуы.
- Жаңа жағдайдағы типтік саңылау: қалақша ұзындығының 0,5–1,5%.
- Action needed: қалақша ұзындығының 3%-дан асуы желдеткіштің ауыстыруды немесе жөндеуді қажет ететінін көрсетеді.
Tip Rubs
- Қалақша ұштарының корпуспен жанасуы.
- Артық нәтижесінде туындайды vibration, жылулық кеңею немесе misalignment.
- Шу, тербеліс және қалақша зақымын туғызады — бұл жергілікті rotor rub.
- Қалақша ұштарында да, корпуста да көрінетін тозу іздерін қалдырады.
3. Қалақшаның конструктивтік ақаулары
Fatigue Cracks
- Location: қалақша тамыры (ступицаға бекітілетін жері) және алдыңғы қырлас.
- Cause: ауыспалы аэродинамикалық жүктемелер, тербеліс және қалақша резонансы.
- Detection: бояу-индикаторлы, магнит-бөлшекті немесе ультрадыбыстық ақырсыз бұзарлық сынау арқылы тұрақты түрде тексеріңіз.
- Criticality: анықталмаған жағдайда шаршау жарығы қалақтың ажырауына — бүтін қалақтың лақтырылуына — әкелуі мүмкін.
Қалақты бекіту тораптарының істен шығуы
- Қалақтың бөлшекпен (хабпен) тіркесу тұсындағы дәнекер жіктерінің жарылуы.
- Болтты бекіткіштердің босауы.
- Тамыр жиегіндегі жарықтар.
- Ақаулық уақтылы анықталмаса — прогрессивті істен шығу.
4. Аэродинамикалық тұрақсыздықтар
Rotating Stall
- Жекелеген қалақтарда пайда болып, сақина бойымен айналатын ағын бөлінуі.
- Produces sub-synchronous 0,2–0,5× ротор айналу жиілігіндегі діріл.
- Төмен ағын кезінде немесе кіріс кедергісі жоғары болғанда байқалады.
- Қалақтарды зақымдайтын қатты тербелістерге әкелуі мүмкін.
Flutter
- Аэроупругылық байланыстан туындайтын өздігінен қозатын қалақ дірілі — бір түрі өз-ынамдылық вибрация.
- Қалақтың қозғалысы ауа ағынын өзгертеді, ал ауа ағыны өз кезегінде қалақ қозғалысын туғызады.
- Қалақтың’ табиғи жиілігі.
- Қалақтың жылдам істен шығуына себеп болуы мүмкін.
- Сирек кездеседі, бірақ орын алғанда апатты салдарға әкеледі.
5. Діріл белгілері
Лопатының өтпесінің жиілігі
- Calculation: BPF = қалақтар саны × RPM / 60. Мұны лезде есептеу үшін Перемен ағымының жиілігін есептеуіш.
- Axial fans: the қалақша өту жиілігіндегі әдетте айқын байқалады — центрден тепкіш желдеткіштерге қарағанда анағұрлым.
- Амплитуданың жоғарылауы: лопасть кліренсінің бұзылуын, лопасть зақымдануын немесе ағын мәселелерін көрсетеді.
- Harmonics: multiple BPF harmonics лопасть немесе ағын мәселелерін көрсетеді.
Unbalance
- Лопасьтарға шөгінді жиналуынан, тозудан немесе қадам бұрышының біркелкі еместігінен туындайды.
- Айналу жиілігінің 1× компоненті түрінде байқалады.
- Correctable by field balancing лопасьтарға орнатылған балансировка салмақтарымен.
Тоқырауға байланысты тербеліс
- 0.2–0.5× диапазонындағы субсинхронды компоненттер.
- Кездейсоқ, ауытқымалы амплитуда.
- Кең жолақты шудың артуы.
- Ағын жылдамдығы арттырылған кезде жоғалады — бұл растайтын пайдалы сынақ.
6. Анықтау және бақылау
Вибрация талдауы
- Стандартты мойынтіректің тербелісін бақылау.
- Уақыт өте келе БПЖ (лопасть өту жиілігі) амплитудасының өзгеруін бақылау.
- Тоқырауды сигналдайтын субсинхронды компоненттерді бақылау.
- Осьтік тербеліс итеру күшінің өзгерісін анықтау үшін өлшеу.
Жұмыс сипаттамаларын бақылау
- Қысым айырымы әдісімен ауа ағынын өлшеу.
- Қуат тұтынуының өзгеруін бақылау.
- Тиімділікті есептеу.
- Жобалық немесе baseline performance.
Inspection
- Жарықтар, эрозия және corrosion.
- Қалақтың қадам бұрышын тексеру.
- Ұшының саңылауын өлшеу.
- Втулканы және бекіту нүктелерін тексеру.
- Маңызды желдеткіштердегі жарықтарды анықтауға арналған деструктивті емес сынау.
7. Орнында балансировка және діріл шектері
Осьтік желдеткіш өз мойынтіректерінде жұмыс істейтіндіктен, басым 1× тепе-теңсіздікпен күресудің практикалық тәсілі — роторды шешіп алмай, оны орнында балансировкалау болып табылады. Мысалы, Балансет-1А жұмыс жылдамдығындағы 1× амплитуда және фаза мәнін өлшейді, желдеткіштің ықпал коэффициенттері есептейді және қалақтарға қосылатын түзету салмағы түзету салмағының массасы мен бұрышын көрсетеді. Содан кейін нәтижені қалдық дисбалансы рұқсаттарымен салыстырып тексереді. Қабылдау критерийлері мен балансировка сапа дәрежелері бойынша ірі өнеркәсіптік желдеткіштер арнайы ISO 14694стандартында қарастырылған, ал мойынтірек корпустарындағы жалпы діріл деңгейі заманауи ISO 20816-3 (ISO 10816-3 стандартының орнын алған) бойынша бағаланады.
8. Техникалық қызмет көрсету және түзету
Қалақтарға техникалық қызмет көрсету
- Қалақтардағы жиналған кірді тазалаңыз, содан кейін қайта балансировкалаңыз.
- Шамалы эрозия мен коррозия зақымдарын жөндеңіз.
- Жарықтары бар немесе қатты зақымдалған қалақтарды ауыстырыңыз.
- Барлық қалақшалардың бірдей қадам бұрышында орнатылғанын тексеріңіз.
- Қалақша бекіту бұрандаларын тексеріп, қатайтыңыз.
Саңылауды қалпына келтіру
- Саңылау шамадан тыс болған жерлерге қалқан сақиналарын немесе ұштық тығыздағыштарды орнатыңыз.
- Диаметрін азайту үшін корпусты қайта өңдеңіз.
- Экономикалық тұрғыдан негізделген жағдайда желдеткішті ауыстырыңыз.
Жұмыс нүктесін басқару
- Желдеткіш өзінің жобалық нүктесіне жақын жұмыс істеуі үшін жүйе кедергісін реттеңіз.
- Оңтайлы үйлестіру үшін айналу жиілігін айнымалы басқаруды қолданыңыз.
- Тұрып қалу аймағында жұмыс жасаудан аулақ болыңыз.
- Жүктемені азайту үшін кіріс қалақша немесе демпфер басқармасын пайдаланыңыз.
Осьтік желдеткіштердің ақаулары айналмалы механизмдердің стандартты мәселелерін осьтік ағынды машиналарға тән аэродинамикалық құбылыстармен біріктіреді. Қалақшалардың құрылымдық мәселелерін, ұштық саңылаудың маңыздылығын және айналмалы тұрып қалу сияқты тұрақсыздықтарды түсіну — тиісті вибрациялық мониторинг пен өнімділікті сынаумен бірге — осы маңызды ауа тасымалдағыш машиналарды өнеркәсіптік қолданыста сенімді ұстауды қамтамасыз етеді.
