Ašinių ventiliatorių defektų supratimas
Ašinio ventiliatoriaus defektai ar šios gedimų priežastys būdingos ašinio srauto ventiliatoriams, kuriuose oras juda lygiagrečiai su veleno ašimi per sraigtą primenančią rotorius. Tai apima mentės pasvirimo kampo paklaidas, mentės galo tarpo pablogėjimą, mentės nuovargis ir įtrūkimai, tvirtinimo prie stebulės gedimai, sukimosi sustojimas bei aerodinaminiai rezonansai. Ašiniai ventiliatoriai nuo centrinės jėgos ventiliatorių skiriasi srauto trajektorija ir jėgos pasiskirstymu, dėl ko jiems būdingi specifiniai gedimų tipai, susiję su mentės išlinkimu, srauto nuotėkiu mentės gale ir kintančia ašine trauka. Jie priklauso platesnei ventiliatorių defektai tačiau reikalauja savito diagnostinio požiūrio.
Ašiniai ventiliatoriai plačiai naudojami šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemose, aušinimo bokštuose, elektrinių traukos ventiliatoriuose ir pramoninėje ventiliacijoje. Dėl didelio skersmens ir palyginti lengvų mentelių jie yra ypač jautrūs vibracijos sukeliamam nuovargiui ir aerodinaminiam nestabilumui – šios problemos aiškiai pasireiškia vibracijos analizė apklausą, kai žinote, kokių požymių reikia ieškoti.
1. Ašmenų žingsnio ir kampo problemos
Neteisingas žingsnio nustatymas
- Ventiliatoriai su reguliuojamu žingsniu: peilio kampą galima reguliuoti, kad būtų pasiektas optimalus našumas.
- Neteisingas reguliavimas: peiliai nustatyti netinkamu kampu, atsižvelgiant į darbo sąlygas.
- Poveikis: prastas veikimas, stiprus vibravimas ir polinkis užgesinti variklį.
- Nevienodas nustatymas: skersai išdėstyti mentės nevienodai paskirsto masę ir aerodinaminę apkrovą, dėl to susidaro disbalansas.
Ašmenų sukimo deformacija
- Aerodinaminės arba išcentrinės apkrovos nuolat iškreipia mentis.
- Pasikeitę srauto kampai, dėl kurių pablogėja veikimas.
- Asimetrinis susukimas, sukuriantis disbalansą.
- Terminis deformavimas, kurį sukelia temperatūros skirtumai rotoriuje.
2. Antgalio tarpo problemos
Kodėl tarpai tarp mentelių yra ypač svarbūs ašinėse ventiliatoriuose
- Srautas nuteka per mentės galiukus, sukurdamas galiukų sūkurius.
- Našumas labai priklauso nuo tarpą tarp peilio ir pagrindo.
- Kiekvienas 1 % praėjimo aukščio padidėjimas sumažina efektyvumą maždaug 1–2 %.
- Atstumas taip pat turi įtakos vibracijai ir akustinėms savybėms.
Per didelis klirensas
- Priežastys: dėvėti, korpuso deformacija, mentės išlinkimas ir šiluminis plėtimasis.
- Poveikis: galingumo sumažėjimas, stipresni srauto galų sūkuriai ir padidėjęs vibravimas.
- Tipinis naujų prekių išpardavimas: 0,5–1,5 % mentės ilgio.
- Reikalingas veiksmas: Jei deformacija viršija 3 %, tai reiškia, kad ventiliatorių reikia pakeisti arba remontuoti.
Patarimų įtrynimai
- Peilių galiukai liečiasi su korpusu.
- Sukelia per didelis vibracija, terminis plėtimasis arba nesuderinimas.
- Sukelia triukšmą, vibraciją ir mentės pažeidimus — tai lokalizuota forma rotoriaus trynimas.
- Ant lapų matomi nusidėvėjimo ženklai tiek ant lapų galiukų, tiek ant korpuso.
3. Ašmenų konstrukcijos defektai
Nuovargio įtrūkimai
- Vieta: peilio pagrindas (ten, kur jis jungiasi su stebulės) ir priekinis kraštas.
- Priežastis: kintančios aerodinaminės apkrovos, vibracija ir mentės rezonansas.
- Aptikimas: skvarbos, magnetinių dalelių arba ultragarso neardomieji bandymai.
- Kritiškumas: Jei nepastebėta, nuovargio įtrūkimai gali išsiplėsti iki mentės atsiskyrimo – visos mentės išmetimo.
Peilių tvirtinimo gedimai
- Sujungimo vietoje tarp mentės ir stebulės atsiranda įtrūkimų.
- Atsisegantys varžtais tvirtinami priedai.
- Šaknies filė įtrūkimai.
- Jei liga nebus laiku diagnozuota, jos eiga bus progresuojanti.
4. Aerodinaminis nestabilumas
Besisukantis gardas
- Srauto atskyrimas, susidarantis ant kai kurių mentelių ir besisukantis aplink žiedinį tarpą.
- Produces subsinchroninis vibracija, lygi 0,2–0,5 karto didesniam nei rotoriaus greičiui.
- Tai atsitinka esant mažam srautui arba dideliam įėjimo pasipriešinimui.
- Gali būti agresyvus ir pažeisti peilius.
Plazdėjimas
- Savaiminis mentės virpėjimas, kylantis dėl aeroelastinio sąveikavimo — tai savaime sužadinta vibracija.
- Sraigto judesiai keičia oro srautą, o oro srautas savo ruožtu skatina sraigto judesius.
- Atsiranda ant peilio savasis dažnis.
- Gali sukelti greitą peilio gedimą.
- Retai pasitaiko, bet kai nutinka – pasekmės yra katastrofiškos.
5. Vibracijos charakteristikos
Menčių praėjimo dažnis
- Skaičiavimas: BPF = mentelių skaičius × apsisukimų skaičius per minutę / 60. Tai galima greitai apskaičiuoti naudojant Blade Pass dažnio skaičiuoklė.
- Ašiniai ventiliatoriai: . peilio praėjimo dažnis dažnai yra ryškus — labiau nei išcentrinėse ventiliatoriuose.
- Padidėjusi amplitudė: rodo, kad yra problemų su peilio galų tarpu, peilio pažeidimais arba srauto sutrikimais.
- Harmonikos: multiple BPF harmonikos rodo, kad yra problemų su peiliu arba srautu.
Disbalansas
- Kyla dėl nuosėdų susidarymo ant mentės, erozijos arba mentės pasvirimo kampo netolygumo.
- Rodomas kaip 1× bėgimo greičio komponentas.
- Correctable by lauko balansavimas su ant peilio pritvirtintais svareliais.
Su užstojimu susijusi vibracija
- Pusiau sinchroniniai komponentai, kurių diapazonas yra 0,2–0,5×.
- Atsitiktinė, kintanti amplitudė.
- Padidėjęs plačiajuosčio ryšio triukšmas.
- Išnyksta padidėjus srautui — tai naudingas patvirtinantis bandymas.
6. Aptikimas ir stebėjimas
Vibracijos analizė
- Standartinis guolių vibracijos stebėjimas.
- BPF amplitudės kitimas laikui bėgant.
- Stebėti nesinchroninius komponentus, kurie signalizuoja variklio sustojimą.
- Ašinė vibracija matavimas, skirtas traukos pokyčiams nustatyti.
Veiklos stebėjimas
- Oro srauto matavimas slėgio skirtumo metodu.
- Energijos suvartojimo tendencijos.
- Našumo skaičiavimas.
- Palyginimas su projektu arba pradinė vertė performance.
Apžiūra
- Vizualinis peilių patikrinimas, siekiant nustatyti įtrūkimus, eroziją ir korozija.
- Sraigto žingsnio kampo patikrinimas.
- Antgalio tarpo matavimas.
- Sąvaros ir tvirtinimo taškų patikrinimas.
- Neardomieji bandymai, skirti įtrūkimams kritiškai svarbiuose ventiliatoriuose nustatyti.
7. Lauko balansavimas ir vibracijos ribos
Kadangi ašiniai ventiliatoriai veikia ant savo pačių guolių, praktiškiausias būdas pašalinti vyraujantį 1× disbalansą yra subalansuoti jį vietoje, o ne išimti rotorių. Nešiojamas dviejų kanalų analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A matuoja 1× amplitudė ir fazė veikimo greičiu apskaičiuoja įtakos koeficientai ventiliatoriaus, ir nurodo jo masę bei kampą korekcinis svoris pridėti prie mentelių. Tada ji palygina gautą rezultatą su likutinis disbalansas tolerancija. Kalbant apie priimtinumo ir pusiausvyros kokybės klases, dideli pramoniniai ventiliatoriai yra specialiai pritaikyti ISO 14694, o bendras vibracijos stiprumas guolių korpusuose vertinamas pagal šiuolaikinius ISO 20816-3 (standartas, pakeitęs ISO 10816-3).
8. Priežiūra ir taisymas
Peilių priežiūra
- Nuvalykite nuosėdas nuo mentelių, tada iš naujo subalansuokite.
- Pašalinkite nedidelius erozijos ir korozijos pažeidimus.
- Pakeiskite įtrūkusias arba smarkiai apgadintas menteles.
- Patikrinkite, ar visų mentelių pasvirimo kampas yra vienodas.
- Patikrinkite ir priveržkite peilio tvirtinimo varžtus.
Išvalymo restauravimas
- Jei tarpas per didelis, pritvirtinkite apsauginius žiedus arba galinių dalių sandariklius.
- Perstatykite korpusą, kad sumažintumėte jo skersmenį.
- Jei tai ekonomiškai pagrįsta, pakeiskite ventiliatorių.
Veikimo taškų valdymas
- Nustatykite sistemos varžą taip, kad ventiliatorius veiktų artimiausiai jo projektiniam taškui.
- Naudokite greičio reguliatorių, kad pasiektumėte optimalų suderinimą.
- Venkite dirbti stabdymo zonoje.
- Reguliavimui naudokite įsiurbimo mentės arba sklendės valdymą.
Aksialinių ventiliatorių gedimai apima ne tik įprastas besisukančių mechanizmų problemas, bet ir aerodinaminius reiškinius, būdingus būtent aksialinio srauto įrenginiams. Supratimas apie mentės konstrukcijos ypatumus, mentės galo tarpo svarbą ir nestabilumo reiškinius, pavyzdžiui, sukimosi sustojimą, kartu su tinkama vibracijos stebėsena ir veikimo bandymais, užtikrina, kad šie svarbūs oro srauto įrenginiai pramonėje veiktų patikimai.
