Waarom het balanceren van afzuigventilatoren cruciaal is

Onbalans in afzuigventilatoren leidt tot verhoogde trillingen, lawaai, energieverlies en vroegtijdige slijtage van componenten. Dit geldt voor elke ventilator die continu of onder belasting werkt – of het nu gaat om woongebouwen, commerciële HVAC-systemen of industriële ventilatie – dynamische balancering is essentieel voor betrouwbaarheid, prestaties en veiligheid.

Gevolgen van ventilatoronevenwicht

Zelfs kleine asymmetrieën in de massaverdeling kunnen bij bedrijfssnelheden aanzienlijke centrifugale krachten veroorzaken. Deze krachten resulteren in:

• Overmatige trillingen: Onevenwichtigheid genereert dynamische belastingen die druk uitoefenen op lagers, steunen en kanaalverbindingen.
• Geluidsemissie: Regelmatige geluiden van de waaier duiden op een onevenwichtige rotatie en maskeren vaak dieperliggende mechanische problemen.
• Lager- en asdegradatie: Trillingsenergie verkort de levensduur van lagers en kan leiden tot verkeerde uitlijning of vermoeidheid van de as.
• Inefficiënte luchtstroom: Wiebelende waaiers verstoren de stromingsymmetrie, waardoor de druk afneemt en het stroomverbruik toeneemt.

Wat veroorzaakt onevenwichtigheid?

Onbalans kan het gevolg zijn van fabriekstoleranties, onjuiste montage of slijtage in het veld. Stofophoping, corrosie van de bladen, inconsistente lassen of zelfs kleine vervorming tijdens het transport kunnen de massaverdeling beïnvloeden. Bij dakventilatoren verergert blootstelling aan weersomstandigheden deze factoren. Een verkeerde uitlijning van de poelie of flexibele bevestigingen kunnen de symptomen versterken, maar zijn geen hoofdoorzaak.

Soorten ventilatoren die balancering vereisen

Elke roterende ventilatorconstructie moet gedurende zijn levenscyclus mogelijk gebalanceerd worden. Dit omvat:

• Axiale afzuigventilatoren met lange, lichtgewicht bladen
• Achterwaarts gebogen centrifugaalventilatoren gebruikt in HVAC- en industriële omgevingen
• Gemengde-stroomventilatoren in hogedruk- of variabele snelheidstoepassingen
• Radiaalbladventilatoren voor verontreinigde of met deeltjes beladen lucht

Elk type heeft zijn eigen toegangsmoeilijkheden en trillingspatronen, waardoor een juiste meetpositionering en een juiste configuratie van het balansvlak vereist zijn.

Hoe vaak moet je balanceren?

De balanceerintervallen zijn afhankelijk van de bedrijfsuren en de omgeving. Voor commerciële HVAC-systemen kan een jaarlijkse controle voldoende zijn. In industriële of corrosieve systemen dient de trillingsmonitoring elk kwartaal te gebeuren. Herbalanceren wordt aanbevolen als de trillingssnelheid hoger is dan 4,5 mm/s, de luchtstroom afneemt of er onverwachte geluiden optreden.

Stapsgewijze ventilatorbalanceringsprocedure

1. Sensorinstallatie en -instelling: Monteer trillingssensoren loodrecht op de rotatieas – één op elk lagerhuis. Bevestig de lasertachometer met een magneetvoet en richt deze op een stukje reflecterende tape op de rotor. Sluit alle sensoren aan op het Balanset-1A-apparaat en het apparaat via USB op een laptop.
2. Eerste meting: Start de Balanset-1A-software. Selecteer de modus "Two-plane balancing" en voer de naam en locatie van de ventilator in. Laat de ventilator op operationele snelheid draaien en meet de initiële trilling in beide vlakken. Dit levert de basislijnamplitude en fasewaarden voor elke sensor op.
3. Proefgewichtprocedure: Bevestig een testgewicht met een bekende massa aan het eerste vlak (de zijde waar de eerste sensor is gemonteerd). Start de rotor en registreer de trillingsniveaus opnieuw. Zorg ervoor dat de trillingsamplitude of -fase met minstens 20% is gewijzigd — dit bevestigt dat het gewicht het systeem correct beïnvloedt.
4. Tweede vliegtuigtest: Verplaats hetzelfde testgewicht naar het tweede vlak en voer nog een trillingsmeting uit. Het systeem beschikt nu over voldoende gegevens van beide vlakken om invloedscoëfficiënten te berekenen en onbalans te corrigeren.
5. Correctieberekening: De software berekent automatisch de benodigde correctiemassa en -hoek voor elk vlak, op basis van de testresultaten en opgeslagen invloedscoëfficiënten. De hoeken worden bepaald vanuit de positie van het testgewicht, in de rotatierichting.
6. Correctiegewicht installatie: Verwijder het proefgewicht. Meet en installeer de berekende correctiemassa's nauwkeurig met de voorgeschreven straal en hoek. Bevestig ze stevig met lassen, bouten of andere methoden die geschikt zijn voor de rotatiesnelheid en omgeving.
7. Definitieve verificatie: Start de rotor opnieuw op en voer een nieuwe trillingstest uit. De software geeft de resterende trillingsniveaus weer. Indien nodig kunnen extra fijnafstellingsgewichten worden toegevoegd. Het balanceren wordt als succesvol beschouwd wanneer de trillingswaarden binnen de tolerantiegrenzen van ISO 1940 vallen.

Aanbevolen gereedschap: Balanset-1A

De Balanset-1A Het draagbare balanceersysteem is geoptimaliseerd voor in-situ rotorcorrectie. Het omvat:

• Meetbereik: 0,02–80 mm/s (trillingssnelheid)
• Frequentiebereik: 5–550 Hz
• Toerentalbereik: 100 tot 100.000
• Fasenauwkeurigheid: ±1°
• FFT-spectrumanalyse en ISO 1940-naleving

Alle gegevens worden gearchiveerd, waardoor herhaaldelijk gebruik van invloedscoëfficiënten en langetermijndiagnostiek mogelijk is. Het systeem werkt direct in de lagers van de ventilator zelf, zonder dat er apparatuur gedemonteerd of gedemonteerd hoeft te worden.

Veldervaring: Dakbalancering bij koud weer

Tijdens een recente onderhoudsbeurt aan een hoogbouw werden de afzuigventilatoren op het dak gebalanceerd bij temperaturen onder het vriespunt (-6 °C). Ondanks de wind en de beperkte toegang maakte de Balanset-1A een snelle installatie en nauwkeurige diagnose mogelijk. Resultaat: de trillingssnelheid daalde van 6,8 mm/s naar minder dan 1,8 mm/s, waardoor de efficiëntie van de ventilator werd hersteld en de levensduur van de lagers werd verlengd.

Tijdelijke versus permanente correcties

Proefgewichten worden alleen gebruikt tijdens de kalibratie. Voor permanente correctie worden stalen, aluminium of roestvrijstalen inzetstukken gebruikt, gekozen op basis van de omgeving (bijv. corrosierisico). Stevige bevestiging is essentieel om massaverlies tijdens rotatie te voorkomen. Split-mass technieken helpen bij het balanceren op krappe of moeilijk bereikbare plaatsen.

Uitdagingen in besloten installaties

In systemen met luchtkanalen of plafondmontage is de toegang tot de waaier beperkt. Monteurs moeten mogelijk via toegangspanelen werken of lange sondeverlengstukken gebruiken. De compacte sensorkoppen en USB-interface van de Balanset-1A maken metingen op afstand mogelijk terwijl de ventilator blijft draaien.

Post-balanceringsmonitoring

Stel na het balanceren een trillingsbasislijn vast. Gebruik deze voor voorspellend onderhoud door veranderingen in de loop van de tijd te volgen. De Balanset-1A-software slaat trillingsgrafieken en spectra op, waarmee nieuwe problemen kunnen worden geïdentificeerd voordat ze schade veroorzaken, zoals stofophoping, structurele verschuivingen of lagerdegradatie.

Wanneer je geen evenwicht moet bewaren

Voer geen balancering uit op rotoren met mechanische schade: gebarsten bladen, kromgetrokken assen, lagerspeling of losse bevestigingen. Deze moeten eerst worden gerepareerd. Balanceren corrigeert alleen massagerelateerde problemen, geen structurele defecten.

Conclusie

Balanceren is geen eenmalige taak – het is een essentieel onderdeel van het onderhoud van roterende apparatuur. Met hulpmiddelen zoals Balanset-1AVeldtechnici kunnen nauwkeurige, herhaalbare rotorcorrecties uitvoeren onder realistische omstandigheden. Dit vermindert de uitvaltijd, verbetert de luchtkwaliteit en garandeert een stabiele werking in elk seizoen of elke toepassing. Voor kritieke systemen is balanceren een investering in uptime, niet alleen in trillingsbeheersing.