Pramoninių ventiliatorių balansavimas: procedūra vietoje pagal ventiliatoriaus tipą
Lauko techniko informacinis leidinys išcentrinių, ašinių, radialinių ir ištraukiamųjų ventiliatorių balansavimui – nuo vibracijos disbalanso nustatymo iki korekcijų patikrinimo pagal ISO 14694 ribas.
Kodėl ventiliatorius dreba? Pirmiausia diagnozė
Dažniausia ventiliatoriaus balansavimo klaida yra pradėti balansuoti dar nežinant, ką taisyti. Ne kiekviena vibracija yra disbalansas. Korekcinių svarelių pritvirtinimas, kai tikroji problema yra nesuderinamumas, laisvumas ar rezonansas, nieko neišspręs ir gali tik pabloginti situaciją.
Pradėkite nuo vibracijos matavimo. Paleiskite ventiliatorių darbiniu greičiu ir užfiksuokite FFT spektrą. Tai, ką matote spektre, pasakys, ką daryti toliau.
Dominuojantis pikas bėgimo greičiu. Fazė stabili. Balansavimas tai išspręs.
Stipri antroji harmonika, padidėjusi ašinė vibracija. Pirmiausia sureguliuokite lygiavimą.
Daug harmonikų (3×, 4×, 5×…). Įtrūkęs rėmas, atsilaisvinę varžtai, pažeistas pamatas.
Vibracija staigiai šokteli ties vienu aps./min. Keiskite greitį arba standumą – ne pusiausvyrą.
Kas iš tikrųjų sukelia ventiliatoriaus disbalansą? Pramonės aplinkoje tai yra pagrindiniai šaltiniai, ir jie skiriasi priklausomai nuo aplinkos:
Medžiagos kaupimasis. Pagrindinė ištraukiamųjų ventiliatorių, dirbtinės traukos ventiliatorių ir bet kurio kito ventiliatoriaus, su kuriuo susiduria dalelės, vibracijos priežastis. Dulkės, pelenai, kalcio nuosėdos, cukrus, cemento milteliai – jie netolygiai kaupiasi ant menčių. Vien valymas gali sumažinti vibraciją 30–50%. Jei subalansuosite nešvarų ventiliatorių, korekcija kompensuos nuosėdas – ir kitą kartą, kai nukris gabalas, grįšite į pradinį tašką.
Dėvėjimasis ir korozija. Abrazyviniai proceso srautai netolygiai ardo menčių priekinius kraštus. Cheminiai garai korozuoja mentes skirtingu greičiu, priklausomai nuo oro srauto modelių. Bėgant mėnesiams, masės pasiskirstymas keičiasi.
Deformacija. Karštų dujų ventiliatorių terminis ciklas palaipsniui deformuoja mentes. Prarytų objektų padaryta žala sulenkia mentes. Net viena sulenkta mentes esant 1500 aps./min. greičiui sukelia išmatuojamą disbalansą.
Švarus ventiliatorius yra pusiau subalansuotas. Prieš montuodami vieną jutiklį, nuvalykite sparnuotę iki gryno metalo. Patikrinkite kiekvieną mentę, ar nėra įtrūkimų, deformacijų ir atsilaisvinusių kniedžių. Priveržkite stebulės varžtus. Tada išmatuokite. Perpus trumpiau vibracija sumažėja tiek, kad korekcijos nereikia.
ISO 14694 ir ISO 21940: Kurie apribojimai taikomi?
Pramoninių ventiliatorių vibraciją reglamentuoja du standartai. Vienas skirtas konkrečiam ventiliatoriui (ISO 14694), kitas – bendrajai rotorių balansavimo kokybei (ISO 21940, anksčiau ISO 1940). Naudosite abu – vieną vibracijos ribai nustatyti sumontuotoje mašinoje, kitą – rotoriaus balansavimo kokybei apibrėžti surinkimo arba dirbtuvių balansavimo metu.
ISO 14694. Ventiliatorių BV kategorijos
ISO 14694 apibrėžia pusiausvyros ir vibracijos kategorijas, skirtas būtent pramoniniams ventiliatoriams. Paleidimo vibracijos riba (greitis, mm/s RMS, matuojama ant guolių korpusų) priklauso nuo taikymo:
| Kategorija | Paraiška | Paleidimo riba | Aliarmo lygis |
|---|---|---|---|
| BV-3 | Standartinis pramoninis naudojimas – vėdinimas, bendras ištraukimas, katilų ventiliatoriai iki 300 kW | 4,5 mm/s | 9,0 mm/s |
| BV-4 | Procesui kritiškai svarbūs ventiliatoriai — naftos chemijos, elektrinių ID/FD ventiliatoriai | 2,8 mm/s | 5,6 mm/s |
| BV-5 | Tikslūs ventiliatoriai – puslaidininkių švarios patalpos, laboratorinės ŠVOK sistemos | 1,8 mm/s | 3,5 mm/s |
ISO 21940-11. Balanso kokybės klasės (G)
Pačio rotoriaus (sparnuotės + veleno mazgo) balanso kokybė išreiškiama G laipsniu (mm/s):
| Klasė | Paraiška | Pastabos |
|---|---|---|
| G 16 | Žemės ūkio ventiliatoriai, dideli mažo greičio agregatai | Priimtinas esant žemesnei nei ~600 aps./min. |
| G 6.3 | Dauguma bendrųjų pramoninių ventiliatorių | Standartinis BV-3 klasės taikinys |
| G 2.5 | Turbininiai ventiliatoriai, didelio greičio agregatai, BV-4/BV-5 klasės | Reikalingi virš ~3000 aps./min. arba procesui svarbiems ventiliatoriams |
Naudokite ISO 14694 BV nuspręsti, kada sumontuoto ventiliatoriaus vibracija yra priimtina – tai jūsų patvirtinimo/neatlikimo kriterijai lauke. Naudokite ISO 21940 G siunčiant rotorių į balansavimo dirbtuves arba nurodant balansavimo kokybę ventiliatoriaus gamintojui. Daugumai bendrųjų pramoninių ventiliatorių: BV-3 + G 6.3. Proceso požiūriu kritiniams: BV-4 + G 2.5.
Balansavimas pagal ventiliatoriaus tipą
Bandomojo svorio metodas tinka kiekvienam ventiliatoriui. Tačiau praktinės detalės – kiek korekcinių plokštumų, kur pritvirtinti svarmenis, į ką atkreipti dėmesį – priklauso nuo sparnuotės geometrijos ir darbo aplinkos.
Išcentriniai ventiliatoriai (atgal lenkti, į priekį lenkti)
Pramoninių ŠVOK ir procesų vėdinimo sistemų pagrindinis darbinis arkliukas. Siauri ratai (plotis < ½ skersmens) → balansavimas vienoje plokštumoje. Platūs ratai ir dvigubo įleidimo angos → dviejų plokštumų jutikliai abiejuose guoliuose. Produkto kaupimasis tuščiavidurėse menčių ertmėse ir ant galinės plokštės yra įprastas reiškinys. Korekciniai svareliai dedami ant stebulės disko arba galinės plokštės – suvirinti, kad būtų pastovūs.
Ašiniai ventiliatoriai (sraigtiniai)
Disko formos rotoriai – beveik visada vienoje plokštumoje. Svoriai dedami ant stebulės arba mentės pagrindo. Venkite pridėti masės prie menčių galiukų – tai keičia aerodinamines savybes. Stebėkite menčių žingsnio kampo kitimą: nevienodas žingsnis sukelia aerodinaminę vibraciją mentės praėjimo dažniu, kurios balansavimas negali ištaisyti. Prieš balansuodami patikrinkite žingsnį kampmatkiu.
Ištraukiamojo ir dirbtinio oro ventiliatoriai
Karšta, nešvari, korozinė – sunkiausia balansavimo aplinka. Balansas karštas, o ne šalta. Terminis deformavimas keičia balanso būseną; esant aplinkos temperatūrai pritaikyta korekcija gali būti neteisinga esant 200 °C proceso temperatūrai. Naudokite suvirintus plieninius svarmenis – klijai ir juosta susidėvi esant tokiai temperatūrai. Prieiga dažnai yra ribota; prieš balansavimo vizitą paprašykite arba sumontuokite apžiūros dureles.
Radialinių menčių (irkliniai) ventiliatoriai
Plokšti radialiniai peiliai, dažnai naudojami medžiagų tvarkymui (medžio drožlėms, grūdams, atliekoms). Didelis priekinių briaunų susidėvėjimas dėl abrazyvinių dalelių. Paprasčiausia balansavimo geometrija – svareliai privirinami tiesiai prie stebulės disko. Tačiau patikrinkite peilių storį: jei peiliai susidėvėję žemiau minimalaus storio, prieš balansavimą juos pakeiskite.
Vienplanis ir dviplanis: trumpa taisyklė
Disko formos rotorius (plotis daug mažesnis už skersmenį) → viena plokštuma. Apima: ašinius ventiliatorius, siaurus išcentrinius ratus, siaurus radialinius ratus.
Būgno formos rotorius (plotis palyginamas su skersmeniu) → dviejų plokštumų. Apima: plačius išcentrinius ratus, dvigubo įsiurbimo ventiliatorius, ilgus voverės tipo pūstuvus.
Jei abejojate, pradėkite nuo vienos plokštumos. Jei vibracija nesumažėja žemiau ISO ribos, pereikite prie dviejų plokštumų – disbalansas apima porą (svyravimo) komponentų, kurių vienos plokštumos vibracija negali ištaisyti.
Balansavimo procedūra – žingsnis po žingsnio
Įranga: Balanset-1A nešiojamas balansyras, nešiojamas kompiuteris, akselerometras (-ai), lazerinis tachometras, bandomųjų svarelių rinkinys, korekciniai svareliai (plieniniai), suvirinimo įranga nuolatiniam tvirtinimui.
Išvalykite, apžiūrėkite ir iš anksto patikrinkite
Kruopščiai išvalykite sparnuotę – kiekvieną mentę, kiekvieną ertmę, galinę plokštę, stebulę. Patikrinkite, ar nėra įtrūkimų, sulenktų menčių, trūkstamų kniedžių ir susidėvėjusių priekinių briaunų. Patikrinkite stebulės varžtus, fiksavimo sraigtus ir griovelių būklę. Įsitikinkite, kad guolių korpusai tvirtai pritvirtinti prie pamato ir ar nėra minkštos kojos.
Įjunkite ventiliatorių ir užfiksuokite FFT spektrą. Įsitikinkite, kad dominuojanti vibracija yra ties 1× aps./min. (disbalansas). Jei dominuoja 2× ar didesnės harmonikos, prieš balansuodami pašalinkite mechaninę priežastį.
Įdiekite jutiklius ir tachometrą
Akselerometrą radialiai pritvirtinkite prie rotoriaus pusės guolio korpuso (guolio, esančio arčiausiai ventiliatoriaus rato). Ketaus korpusams naudokite magnetinį laikiklį; nerūdijančio plieno arba aliuminio korpusams – varžtais tvirtinamus kilimėlius. Dviejų plokštumų darbams antrą jutiklį sumontuokite ant priešingo guolio.
Pritvirtinkite šviesą atspindinčią juostelę prie veleno arba matomo besisukančio paviršiaus. Padėkite lazerinį tachometrą taip, kad jis būtų aiškiai matomas. Prijunkite prie „Balanset-1A“, paleiskite programinę įrangą ir patikrinkite apsukų rodmenis.
Įrašyti pradinę vibraciją (0 serija)
Paleiskite ventiliatorių darbiniu greičiu. Palaukite, kol rodmenys stabilizuosis – daugumai ventiliatorių tai trunka 15–30 sekundžių, o dideliems, termiškai apkrautiems įrenginiams – ilgiau. „Balanset-1A“ rodo vibracijos greitį (mm/s) ir fazės kampą (°).
Tai jūsų bazinis lygis. Pavyzdys: 18,6 mm/s ties 72° kampu – giliai ISO 14694 BV-3 C zonoje ("tik trumpalaikis toleruotinas").
Bandomasis svorių kilnojimas (1 važiavimas)
Sustabdykite ventiliatorių. Pritvirtinkite bandomąjį svorį prie mentės arba stebulės žinomoje kampinėje padėtyje. Svoris turėtų būti pakankamai sunkus, kad pakeistų vibraciją bent 20–30%, bet pakankamai lengvas, kad nepažeistų ventiliatoriaus. 200 kg rotoriui pradėkite nuo 20–40 g.
Paleiskite ventiliatorių, užregistruokite naują vibracijos vektorių. Programinė įranga dabar turi du duomenų taškus ir apskaičiuoja įtakos koeficientą – kaip rotorius reaguoja į masę tam tikroje vietoje.
Įdiekite korekcinį svorį
Programinė įranga rodo: ""Įrengti 65 g 195° kampu"". Nuimkite bandomąjį svarelį. Paruoškite korekcinę masę – pasverkite ją elektroninėmis svarstyklėmis. Suvirinkite apskaičiuotu kampu.
Karšto oro ištraukimo ventiliatoriams: naudokite mažaanglio arba nerūdijančio plieno svarmenis, suvirintus su pilnu įsiskverbimu. ATEX / sprogimui atsparioms aplinkoms: tik prisukami svarmenys (nevirinti). Švaraus oro ŠVOK sistemoms: jei vibracijos lygis yra vidutinis, gali būti priimtini tvirtinami svarmenys arba balansuojantis glaistas.
Patikrinkite ir apkarpykite (2 paleidimas)
Paleiskite ventiliatorių dar kartą. Liekamoji vibracija turėtų būti mažesnė už ISO 14694 paleidimo ribą: 4,5 mm/s BV-3 atveju, 2,8 mm/s BV-4 atveju. Jei ji viršija tikslinę vertę, programinė įranga siūlo atlikti korekciją – nedidelį papildomą svorį tiksliam sureguliavimui. Praktiškai 80% ventiliatoriaus darbų atliekama po vieno korekcijos etapo.
Saugu ir dokumentuota
Korekcinį svorį suvirinkite visam laikui (visą virvelę, ne tik priklijuokite). Išsaugokite „Balanset-1A“ ataskaitą – joje archyvuojami vibracijos spektrai, korekcijos masė / kampas ir palyginimai prieš / po. Šie duomenys tiekiami į jūsų techninės priežiūros valdymo sistemą ir suteikia pagrindą būsimoms tendencijoms.
Lauko ataskaita: 132 kW dirbtinės traukos ventiliatorius
Pietų Europoje esančioje cemento gamykloje buvo 132 kW galios dirbtinės traukos ventiliatorius, įsiurbiantis 280 °C temperatūros krosnies išmetamąsias dujas. Ventiliatorius buvo vieno įleidimo angos išcentrinis, 1800 mm rato skersmens, sukimosi greitis 1470 aps./min. Guoliai per 14 mėnesių buvo keičiami du kartus – vien dėl šio ventiliatoriaus gamykla vidutiniškai sustodavo vieną kartą per ketvirtį.
Vibracijos stebėjimo metu rodmenys pakilo virš 15 mm/s per kelias savaites po kiekvieno guolio keitimo. Techninės priežiūros komanda manė, kad problema buvo guolių kokybė, ir pakeitė tiekėjus. Problema buvo ne guoliai, o sparnuotė. Kalcio andito nuosėdos netolygiai kaupėsi ant galinės plokštės ir menčių ertmėse, todėl laipsniškai disbalansas susidarė.
Atvykome suplanuoto krosnies sustabdymo metu. Pirmas žingsnis: valymas. Komanda slėginiu srove nuplovė sparnuotę – vibracija sumažėjo nuo 22 mm/s iki 11,4 mm/s. Vis dar viršija BV-3 ribą. Nustatėme „Balanset-1A“, atlikome bandomąjį svoriavimą ir pritaikėme korekciją – prie galinės plokštės 218° kampu privirinome 85 g.
Indukcinės traukos ventiliatorius – cemento krosnies ištraukiamoji duja, 280 °C
132 kW išcentrinis ventiliatorius, 1800 mm ratas, 1470 aps./min. Kalcio nuosėdos ant sparnuotės sukėlė laipsnišką disbalansą. Du guolių gedimai per 14 mėnesių iki intervencijos.
Svarbus sprendimas po šio darbo: gamykla į savo techninės priežiūros planą įtraukė ketvirtinius vibracijos patikrinimus ir ant ventiliatoriaus korpuso įrengė nuolatines prieigos dureles, kad jutikliai būtų greičiau įstatyti. Per pirmuosius metus sutaupytos guolių keitimo išlaidos: maždaug 4 500 eurų. „Balanset-1A“ atsipirko jau per pirmąjį darbą.
Kai balansavimas nepadeda
Išvalėte, išmatavote, pakoregavote, o vibracija vis dar viršija ribą. Prieš kartodami balansavimo ciklą, patikrinkite šiuos dalykus:
1. Struktūrinis rezonansas. Jei ventiliatoriaus darbinis apsisukimų skaičius (SQ) sutampa su atraminio rėmo, pagrindo ar ortakio natūraliuoju dažniu, vibracija sustiprėja nepriklausomai nuo balanso kokybės. Bandymas: keiskite greitį 5–10% aukštyn ir žemyn. Jei vibracija staigiai sumažėja net ir nedideliu apsukų pokyčiu, tai yra rezonansas. Problemą reikia išspręsti standinant konstrukciją arba keičiant veikimo greitį, o ne pridedant daugiau korekcinio svorio.
2. Minkšta pėda. Netolygus kontaktas tarp variklio arba guolio pagrindo kojų. Priveržus vieną varžtą, rėmas deformuojasi ir prideda įtempį. Po vieną atlaisvinkite kiekvieną kojelės varžtą ir patikrinkite, ar juda, naudodami indikatorių. Jei kuri nors kojelė pakyla daugiau nei 0,05 mm, įdėkite ją į tarpinę. Minkšta kojelė gali pridėti 2–4 mm/s vibraciją, kurios nepašalins joks balansavimas.
3. Nesuderinimas. Jei ventiliatorius varomas diržu, patikrinkite diržo įtempimą ir skriemulių lygiavimą. Jei varomas tiesiogiai, patikrinkite movos lygiavimą (kampinį + poslinkį). Neteisėtas lygiavimas matomas kaip 2× aps./min. FFT spektre ir padidėjusi ašinė vibracija. Prieš balansuodami pakoreguokite lygiavimą.
4. Terminis lankas (ištraukiamieji ventiliatoriai). Sparnuotė keičia formą jai įkaitus. Šaltai pritaikyta balanso korekcija darbinėje temperatūroje gali būti neteisinga. Sprendimas: leiskite ventiliatoriui veikti proceso temperatūroje 30+ minučių, tada išmatuokite ir subalansuokite karštomis sąlygomis. Tai sunkiau, bet būtina ventiliatoriams, kurių temperatūra viršija 150 °C.
1 veiksmas: FFT spektras – koks dažnis dominuoja? 2 veiksmas: Riedėjimo laisvąja eiga bandymas – ar vibracijos takelis sukasi sklandžiai (disbalansas), ar staiga padidėja esant vienam aps./min. (rezonansas)? 3 veiksmas: Fazės stabilumas – ar fazės kampas kartojamas (disbalansas) ar šokinėja (atsipalaidavimas/užspaudimas)? „Balanset-1A“ fiksuoja visus tris. Jei atsakymas nėra disbalansas, nutraukite balansavimą ir pašalinkite pagrindinę priežastį.
Po sparnuotės keitimo: visada subalansuokite
Naujas gamykloje parduodamas sparnuotė yra subalansuota dirbtuvėse – paprastai iki G6.3 ar geresnio kalibro. Tačiau dirbtuvių balansavimas atliekamas gamintojo balansavimo staklėmis, o ne ant veleno, guoliuose ar movoje.
Įrengus naują rotorių, kiekviena sąsaja sukelia klaidų: rakto prigludimas, kūginis lizdas, movos lygiavimas, fiksavimo varžto padėtis. Net 20 mikronų ekscentricitetas ties stebule – nematomas akiai – sukuria išmatuojamą disbalansą esant 1470 aps./min.
Visada suplanuokite galutinį balansavimą vietoje po įrengimo. Pataisa paprastai yra nedidelė (10–30 g), tačiau guolio tarnavimo laiko skirtumas yra didelis. Šio žingsnio praleidimas yra dažniausia priežastis, kodėl nauji sparnuotės "vibruoja nuo pirmos dienos"."
Įranga: „Balanset-1A“ specifikacijos
Aukščiau aprašyta procedūra naudoja Balanset-1A Nešiojama balansavimo sistema. Pagrindinės ventiliatoriaus veikimo specifikacijos:
Komplektą sudaro du akselerometrai, lazerinis tachometras, šviesą atspindinti juosta, magnetiniai laikikliai, programinė įranga USB atmintinėje ir nešiojimo dėklas. Jokių prenumeratų. Jokių pasikartojančių licencijos mokesčių.
Ventiliatoriai vibruoja viršydami ISO ribas?
„Balanset-1A“ gali valdyti viską – nuo 300 mm ortakio ventiliatoriaus iki 3 metrų skersmens vidinio skersmens ventiliatoriaus. Vienas įrenginys, jokių pasikartojančių mokesčių, 2 metų garantija, DHL pristatymas visame pasaulyje.
Dažnai užduodami klausimai
Pasiruošę nustoti keisti guolius ir pradėti šalinti pagrindinę priežastį?
„Balanset-1A“. Vienas įrenginys kiekvienam ventiliatoriui – nuo stogo ištraukiamojo oro iki 3 metrų skersmens vidinio skersmens ventiliatoriaus. Pristatymas visame pasaulyje per DHL. Jokių prenumeratų.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 
0 komentarų