Kernformules

Tipsnelheidsrichtlijnen

• < 55 m/s — Normaal voor FRP-bladen
• 55–65 m/s — Aanvaardbaar, controleer de bladspanning
• > 65 m/s — Hoge belasting, risico op bladvermoeidheid

Torenstructuurresonantie

Koeltorenconstructies hebben doorgaans een eigenfrequentie van 1–5 Hz. Als de ventilatorfrequentie (1×) of de BPF (Band Pass Factor) in de buurt van de eigenfrequentie van de toren ligt, kan er een sterke trillingsversterking optreden. Houd een scheidingsmarge van minimaal 20% aan.

Trillingslimieten voor koeltorenventilatoren

Door hun flexibele structuur gelden voor koeltorenventilatoren strengere trillingslimieten dan voor de meeste roterende apparatuur:

• Normaal: < 3 mm/s snelheid RMS op ventilatorbrugconstructie
• Waarschuwing: 3–5 mm/s — onderzoek dit bij de eerstvolgende gelegenheid
• Alarm: 5–8 mm/s — plan binnenkort onderhoud in
• Reis: > 8 mm/s — uitschakelen om structurele schade te voorkomen

Veelvoorkomende oorzaken van trillingen van koeltorenventilatoren

• Ongelijke bladhoek: Alle bladen moeten dezelfde hellingshoek hebben (±0,5°).
• Verschil in bladmassa: Weeg alle bladen — zorg dat ze binnen de 1%-reeks vallen of voeg balansgewichten toe.
• Naafonbalans: Controleer na het vervangen van de rotorbladen de rotorbalans.
• Versnellingsbakproblemen: Tandwieloverbrengingsfrequentie en lagerdefectfrequenties
• Resonantie van de torenconstructie: fn van structuur te dicht bij 1× of BPF
• IJs-/puinophoping: Ongelijkmatige stortingen veranderen het saldo.
• Losse bladbouten: Creëert impulsieve trillingen en harmonischen.
• Motor-/aandrijvingsproblemen: Ventilatoren met frequentieomvormers kunnen bij bepaalde snelheden resonanties veroorzaken.

Richtlijnen voor het vrijgeven van fooien

De tipspeling is de afstand tussen de punt van het ventilatorblad en de venturi (de behuizing van de ventilator). Deze heeft direct invloed op zowel de aerodynamische efficiëntie als het trillingsgedrag. Een juiste tipspeling zorgt voor een gelijkmatige luchtstroomverdeling en minimaliseert recirculatieverliezen.

• Te klein (<0,5% diameter): Risico op contact tussen de schoepen en de stapel, vooral bij thermische uitzetting.
• Optimaal (diameter 0,5–1,5%): Optimale efficiëntie met voldoende veiligheidsmarge.
• Te groot (>2% diameter): Luchtcirculatie vermindert de efficiëntie met 5–15%

Toelaatbare onbalans volgens ISO 21940

De toelaatbare specifieke onbalans (excentriciteit) wordt bepaald door de balanshoek en het toerental:

Waarbij G de balanssnelheid (mm/s) is, ω de hoeksnelheid (rad/s) en M de totale roterende massa (kg). Voor koeltorenventilatoren moet de totale massa van de ventilatorbladen (inclusief naaf) worden gebruikt.

Centrifugale kracht als gevolg van onbalans

De centrifugale kracht die wordt gegenereerd bij de toelaatbare onbalanslimiet:

Deze kracht roteert met de assnelheid en wordt via de versnellingsbak overgebracht naar de ventilatorbrugconstructie. Bij koeltorens met flexibele constructies kunnen zelfs geringe krachten aanzienlijke trillingen veroorzaken.

Uitleg over de bladpassagefrequentie

BPF is de frequentie waarmee de schoepen een vast punt passeren. Deze frequentie genereert een aerodynamische pulsatie die de ventilatorbehuizing en -structuur in trilling brengt. In het trillingsspectrum verschijnt BPF als een duidelijke piek met mogelijke harmonischen (2×BPF, 3×BPF). Een hoge BPF-amplitude duidt op:

• verschillen in bladhellingshoek tussen bladen
• Ongelijkmatige bladafstand (productie- of installatiefout)
• Obstakel nabij het bladpad (constructieonderdeel, puin)
• De punt van het ventilatorblad komt aan één kant te dicht bij de ventilatorbehuizing.

Overwegingen met betrekking tot de versnellingsbak

• Tandwiel-ingrijpfrequentie: Aantal tanden × toerental van de ingaande as — controleer op defecten aan de tandwielen
• Olieanalyse: Regelmatige oliebemonstering helpt slijtage van de tandwielen te detecteren voordat de trillingen toenemen.
• Bouten voor de versnellingsbaksteun: Controleer regelmatig het aanhaalmoment; loszittende bouten veroorzaken trillingen die niet synchroon lopen.
• Uitlijning: De juiste uitlijning van de koppeling tussen motor en versnellingsbak is cruciaal om voortijdige slijtage te voorkomen.