Aksiālo ventilatoru defektu izpratne
Aksiālā ventilatora defekti ir bojājumi, kas raksturīgi aksiālās plūsmas ventilatoriem, kuros gaiss virzās paralēli vārpstas asij caur propellerim līdzīgu mehānismu. rotors. Tās ietver lāpstiņas slīpuma leņķa kļūdas, galu klīrensa pasliktināšanos, lāpstiņas nogurums un plaisāšanu, rumbas piestiprinājuma kļūmēm, rotācijas sastrēgumiem un aerodinamiskajām rezonansēm. Aksiālie ventilatori atšķiras no centrbēdzes ventilatoriem ar to plūsmas ceļu un spēka sadalījumu, kas tos pakļauj unikāliem bojājumu veidiem, kas saistīti ar lāpstiņu savijumu, galu noplūdes plūsmu un mainīgu aksiālo vilci. Tie ietilpst plašākā ventilatoru saimē. ventilatoru defekti bet pieprasa savu diagnostikas pieeju.
Aksiālie ventilatori ir visur - HVAC sistēmās, dzesēšanas torņos, spēkstaciju vilces ventilatoros un rūpnieciskajā ventilācijā. To lielais diametrs un relatīvi vieglās lāpstiņas padara tos īpaši jutīgus pret vibrācijas izraisītu nogurumu un aerodinamisko nestabilitāti - problēmas, kas skaidri izpaužas, kad vibrācijas analīze apsekojumu, ja zināt, kādi paraksti jāmeklē.
1. Lāpstiņas slīpuma un leņķa problēmas
Nepareizs piķa iestatījums
- Regulējama soļa ventilatori: asmens leņķis ir regulējams, lai pielāgotu veiktspēju.
- Nepareiza regulēšana: lāpstiņas ir iestatītas nepareizā leņķī atbilstoši darba apstākļiem.
- Ietekme: slikta veiktspēja, augsta vibrācija un tendence apstāties.
- Neviendabīgs iestatījums: lāpstiņas, kas novietotas dažādos leņķos, nevienmērīgi sadala masu un aerodinamisko slodzi, radot nelīdzsvarotība.
Asmens sagriešanās deformācija
- Lāpstiņas, kas pastāvīgi savītas aerodinamisko vai centrbēdzes slodžu dēļ.
- izmainīti plūsmas leņķi, kas pasliktina veiktspēju.
- Asimetrisks vērpjot, kas rada nelīdzsvarotību.
- Siltuma kropļojumi, ko izraisa temperatūras gradients rotorā.
2. Problēmas ar uzgaļa klīrensu
Kādēļ aksiālajiem ventilatoriem ir ļoti svarīgs galu klīrenss
- Plūsma noplūst pāri lāpstiņu galiem, veidojot galu virpuļus.
- Efektivitāte ir ļoti atkarīga no uzgaļa klīrensa.
- Katrs klīrensa palielinājums par 1% samazina efektivitāti par aptuveni 1-2%.
- Klīrenss ietekmē arī vibrācijas un akustiskās īpašības.
Pārmērīga klīrensa
- Cēloņi: valkāt, korpusa deformācija, lāpstiņu deformācija un termiskā izaugsme.
- Ietekme: veiktspējas samazināšanās, spēcīgāki uzgaļa virpuļi un paaugstināta vibrācija.
- Tipisks jauns klīrenss: 0.5-1.5% no lāpstiņas šķērsgriezuma.
- Nepieciešamā rīcība: vairāk nekā 3% diapazons norāda, ka ventilators ir jānomaina vai jāpārbūvē.
Padoms Berzes
- Asmeņu gali saskaras ar korpusu.
- Iemesls ir pārmērīga vibrācija, termiskā izaugsme vai neatbilstība.
- rada troksni, vibrāciju un lāpstiņu bojājumus - lokāla veida rotora berzes.
- Gan uz asmeņu galiem, gan uz korpusa ir redzamas nodiluma pēdas.
3. Asmens konstrukcijas defekti
Noguruma plaisas
- Atrašanās vieta: lāpstiņas sakni (vietā, kur tā savienojas ar rumbu) un priekšējo malu.
- Iemesls: aerodinamisko slodžu, vibrācijas un lāpstiņas rezonanse.
- Atklāšana: krāsu penetranta, magnētisko daļiņu vai ultraskaņas. nerūpnieciskā pārbaude.
- Kritiskums: ja noguruma plaisa netiek pamanīta, tā var progresēt līdz asmeņa atbrīvošanai - visa asmeņa izmešanai.
Asmens stiprinājuma kļūmes
- Metinājuma šuves plaisā lāpstiņas savienojuma vietā.
- Skrūvju stiprinājumi darbojas vaļīgi.
- Sakņu filejas plaisas.
- Progresējoša mazspēja, ja slimība netiek konstatēta agrīni.
4. Aerodinamiskās nestabilitātes
Rotējošais stends
- Plūsmas atdalīšanās, kas veidojas uz dažām lāpstiņām un rotē ap gredzenu.
- Ražo subsinhronā vibrācijas pie 0,2-0,5 × rotora ātruma.
- Rodas pie mazas plūsmas vai lielas ieplūdes pretestības.
- Var būt vardarbīgs un bojāt asmeņus.
Plandīšanās
- Lāpstiņas pašiedvesmojošās vibrācijas, kas rodas no aeroelastiskās sakabes, ir viens no šādiem veidiem pašierastā vibrācija.
- Lāpstiņas kustība maina gaisa plūsmu, un gaisa plūsma savukārt virza lāpstiņas kustību.
- Notiek pie asmens dabiskā frekvence.
- Var izraisīt ātru asmens atteici.
- Reti, bet katastrofāli, ja tā notiek.
5. Vibrācijas signatūras
Asmens caurlaides frekvence
- Aprēķins: BPF = lāpstiņu skaits × RPM / 60. To var aprēķināt uzreiz, izmantojot Blade Pass frekvences kalkulators.
- Aksiālie ventilatori: . asmens caurlaišanas frekvence bieži vien ir izteikts - vairāk nekā centrbēdzes ventilatoriem.
- Paaugstināta amplitūda: norāda uz uzgriežņa klīrensa problēmām, lāpstiņas bojājumiem vai plūsmas problēmām.
- Harmonikas: vairāki BPF harmonikas norāda uz lāpstiņas vai plūsmas problēmām.
Nelīdzsvarotība
- Rodas no asmeņu uzkrāšanās, erozijas vai slīpuma leņķa nevienmērības.
- Parādās kā 1 × skriešanas ātruma komponents.
- Koriģējams ar lauka balansēšana ar uz lāpstiņām piestiprinātiem atsvariem.
Ar apstāšanās izraisīta vibrācija
- Subsinhronās sastāvdaļas 0,2-0,5 × diapazonā.
- nejauša, svārstīga amplitūda.
- Platjoslas trokšņu pieaugums.
- Izzūd, kad plūsma tiek palielināta - noderīgs apstiprinošs tests.
6. Atklāšana un uzraudzība
Vibrāciju analīze
- Standarta gultņu vibrācijas uzraudzība.
- BPF amplitūdas tendence laika gaitā.
- Apakšsinhrono komponentu, kas signalizē par kavēšanos, uzraudzība.
- Aksiālā vibrācija mērījumus, lai fiksētu vilces svārstības.
Veiktspējas uzraudzība
- Gaisa plūsmas mērīšana ar spiediena diferenciālo metodi.
- Enerģijas patēriņa tendences.
- Efektivitātes aprēķins.
- Salīdzinājums ar konstrukciju vai bāzes līnija veiktspēju.
Pārbaude
- Asmeņu vizuāla pārbaude, lai konstatētu plaisas, eroziju un korozija.
- Asmens slīpuma leņķa pārbaude.
- Virsbūves klīrensa mērīšana.
- Rumbas un stiprinājuma punktu pārbaude.
- NDT plaisu noteikšanai kritiskos ventilatoros.
7. Lauka balansēšana un vibrācijas robežas
Tā kā aksiālais ventilators darbojas uz saviem gultņiem, praktisks veids, kā novērst dominējošo 1 × disbalansu, ir līdzsvarot to uz vietas, nevis noņemt rotoru. Pārnēsājams divkanālu analizators, piem. Balanset-1A izmēra 1× amplitūda un fāze darba ātrumā aprēķina ietekmes koeficienti ventilatora, un tas norāda ventilatora masu un leņķi. korekcijas svars pievienot pie lāpstiņām. Pēc tam tā pārbauda rezultātu, salīdzinot ar atlikušais disbalanss pielaide. Lielo rūpniecisko ventilatoru pieņemšanai un līdzsvara kvalitātes klasēm īpaši paredzēti šādi risinājumi ISO 14694, bet kopējo vibrācijas intensitāti gultņu korpusos novērtē, ņemot vērā mūsdienu ISO 20816-3 (standarts, kas aizstāja ISO 10816-3).
8. Uzturēšana un labošana
Asmens apkope
- Notīriet uz asmeņiem izveidojušos nosēdumus, pēc tam atjaunojiet līdzsvaru.
- salabojiet nelielus erozijas un korozijas bojājumus.
- Nomainiet saplaisājušus vai stipri bojātus asmeņus.
- Pārbaudiet, vai visas lāpstiņas atrodas vienādā leņķī.
- Pārbaudiet un pievelciet asmeņu stiprinājuma skrūves.
Klīrensu atjaunošana
- Pievienojiet apvalka gredzenus vai uzgaļa blīvējumus, ja ir pārmērīga atstarpe.
- Pārbūvējiet korpusu, lai samazinātu tā diametru.
- Ja tas ir ekonomiski pamatoti, nomainiet ventilatoru.
Darbības punkta vadība
- Noregulējiet sistēmas pretestību tā, lai ventilators darbotos tuvu tā konstrukcijas punktam.
- Optimālai saskaņošanai izmantojiet mainīga ātruma regulatoru.
- Izvairieties no darbības stenda apgabalā.
- Pagrieziena samazināšanai izmantojiet ieplūdes lāpstiņu vai aizbīdņa regulatoru.
Aksiālo ventilatoru defekti apvieno rotējošo mašīnu standarta problēmas ar aerodinamiskām parādībām, kas raksturīgas tikai aksiālās plūsmas mašīnām. Izpratne par lāpstiņu konstrukcijas problēmām, lāpstiņu galu klīrensa kritiskumu un nestabilitāti, piemēram, rotējošu kavēšanos, apvienojumā ar atbilstošu vibrāciju monitoringu un veiktspējas testēšanu nodrošina šo būtisko gaisa kustības mašīnu uzticamu darbību rūpnieciskajā ekspluatācijā.
