Forståelse av aksiale viftedefekter

Enheter

Bærbart balanse- og vibrasjonsanalyseapparat Balanset-1A

$2,358.31

Deler

Vibrasjonssensor.

$107.47

Deler

Optisk sensor (lasertakometer)

$148.07

Enheter

Balanset-4.

$8,123.32

Deler

Magnetisk stativ Insize-60-kgf.

$54.93

Deler

Reflekterende tape.

$11.94

Enheter

Dynamisk balanseringsenhet "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definisjon: Hva er aksiale viftedefekter?

Defekter i aksialviften er problemer spesifikke for aksialvifter der luft strømmer parallelt med akselaksen gjennom en propelllignende rotor. Disse feilene inkluderer feil i bladvinkelen, forringelse av bladklaring, utmattelse og sprekker, feil i navfester, roterende stans og aerodynamiske resonanser. Aksialvifter skiller seg fra sentrifugalvifter i strømningsbane og kraftfordeling, noe som gjør dem utsatt for unike feilmoduser relatert til bladvridning, lekkasjestrømmer i spissen og variasjoner i aksialtrykk.

Aksialvifter er vanlige i HVAC-systemer, kjøletårn, kraftverkstrekkvifter og industriell ventilasjon. Deres store diameter og relativt lette blader gjør dem spesielt utsatt for vibrasjonsindusert utmatting og aerodynamisk ustabilitet.

Aksialviftespesifikke defekter

1. Problemer med bladvinkel og -høyde

Feil tonehøydeinnstilling

• Justerbare vifter: Justerbar bladvinkel for ytelsesjustering
• Feiljustering: Knivene er satt til feil vinkel for driftsforholdene
• Effekter: Dårlig ytelse, høy vibrasjon, tendens til å stanse
• Ikke-uniform innstilling: Kniver i forskjellige vinkler skaper ubalanse

Bladvridningsdeformasjon

• Blader permanent vridd på grunn av aerodynamiske eller sentrifugale belastninger
• Endrer strømningsvinkler, påvirker ytelsen
• Kan skape ubalanse hvis vridningen er asymmetrisk
• Termisk forvrengning fra temperaturgradienter

2. Problemer med tippeklaring

Kritisk betydning i aksialvifter

• Strømningslekkasje over bladspisser (spissvirvler)
• Effektivitet svært følsom for spissklaring
• Hver 1% økning i klaring mister ~1-2% effektivitet
• Påvirker vibrasjoner og akustisk ytelse

Overdreven klaring

• Årsaker: Slitasje, husdeformasjon, bladavbøyning, termisk vekst
• Effekter: Ytelsestap, økt spissvirvelstyrke, vibrasjon
• Typisk nytt: 0,5–1,5% bladspenn
• Nødvendig handling: > 3% av spennvidden indikerer utskifting eller ombygging

Tips Rubs

• Bladspissene berører huset
• Fra overdreven vibrasjon, termisk vekst eller feiljustering
• Skaper støy, vibrasjoner og skader på bladet
• Synlige slitasjemerker på bladspissene og huset

3. Strukturelle defekter på bladet

Utmattelsessprekker

• Sted: Bladrot (feste til nav), forkant
• Forårsake: Vekslende aerodynamiske belastninger, vibrasjoner, resonans
• Oppdagelse: Fargestoffpenetrant, magnetisk partikkel eller ultralydinspeksjon
• Kritisk: Kan føre til bladfrigjøring

Feil med bladfeste

• Sveisesømmer sprekker ved blad-nav-kryss
• Boltede fester som jobber seg løst
• Rotfiletsprekker
• Progressiv svikt hvis ikke oppdaget

4. Aerodynamiske ustabiliteter

Roterende stall

• Strømningsseparasjon på noen blader som roterer rundt ringrommet
• Subsynkron vibrasjon (0,2–0,5× rotorhastighet)
• Oppstår ved lav strømning eller høy innløpsmotstand
• Kan være voldelig og skadelig for bladene

Flagring

• Selveksitert bladvibrasjon fra aeroelastisk kobling
• Bladbevegelse påvirker luftstrømmen, luftstrømmen påvirker bladbevegelsen
• Frekvens ved bladets naturlige frekvens
• Kan forårsake rask bladsvikt
• Sjelden, men katastrofal når den inntreffer

Vibrasjonssignaturer

Bladpasseringsfrekvens

• Beregning: BPF = Antall kniver × RPM / 60
• Aksialvifter: BPF ofte fremtredende (høyere enn sentrifugalvifter)
• Forhøyet amplitude: Problemer med dyseklaring, bladskader, strømningsproblemer
• Harmoniske: Flere BPF-harmoniske indikerer problemer med bladet eller strømningen

Ubalanse

• Fra bladoppbygging, erosjon eller ujevn stigningsvinkel
• 1× vibrasjonskomponent
• Kan korrigeres gjennom balansering med bladmonterte vekter

Stallrelatert vibrasjon

• Subsynkrone komponenter (0,2–0,5×)
• Tilfeldig, fluktuerende amplitude
• Økning av bredbåndsstøy
• Forsvinner når strømmen øker

Deteksjon og overvåking

Vibrasjonsanalyse

• Standard lagervibrasjonsovervåking
• BPF-amplitude-trend
• Se etter subsynkrone komponenter (stall)
• Aksial vibrasjonsmåling (skyvekraftvariasjoner)

Ytelsesovervåking

• Luftstrømmåling (trykkdifferansemetode)
• Trend i strømforbruk
• Effektivitetsberegning
• Sammenlign med design-/grunnlinjeytelse

Undersøkelse

• Visuell bladinspeksjon for sprekker, erosjon, korrosjon
• Verifisering av bladvinkel
• Måling av spissklaring
• Inspeksjon av nav og festepunkt
• NDT for sprekkdeteksjon i kritiske vifter

Vedlikehold og korrigering

Vedlikehold av blad

• Fjern opphopning fra bladene (og balanser på nytt)
• Reparer mindre erosjons-/korrosjonsskader
• Skift ut sprukne eller alvorlig skadede kniver
• Verifiser alle bladene i samme stigningsvinkel
• Kontroller og stram til boltene for bladfeste

Restaurering av opprydding

• Legg til dekselringer eller dysepakninger hvis klaringen er for stor
• Gjenoppbygg huset for å redusere diameteren
• Skift ut viften hvis det er økonomisk forsvarlig

Driftspunktkontroll

• Juster systemmotstanden for å kjøre viften nær designpunktet
• Variabel hastighetskontroll for optimal tilpasning
• Unngå drift i stallområde
• Innløpsving eller spjeldkontroll for nedstenging

Defekter i aksiale vifter kombinerer standard problemer med roterende maskiner med aerodynamiske fenomener som er spesifikke for aksiale strømningsmaskiner. Forståelse av strukturelle problemer med bladene, kritiskheten av spissklaringen og aerodynamiske ustabiliteter som roterende stall, kombinert med passende vibrasjonsovervåking og ytelsestesting, muliggjør pålitelig drift av disse viktige luftflytende maskinene i industrielle applikasjoner.

---

← Tilbake til hovedindeksen