De ce se mișcă ventilatorul? Diagnosticarea mai întâi

Cea mai frecventă greșeală în echilibrarea ventilatoarelor este să pornești înainte de a ști ce corectezi. Nu orice vibrație este un dezechilibru. Fixarea greutăților corectoare atunci când problema reală este nealinierea, slăbirea sau rezonanța nu va rezolva nimic - și poate agrava lucrurile.

Începeți cu măsurarea vibrațiilor. Porniți ventilatorul la viteza de funcționare și capturați un spectru FFT. Ceea ce vedeți în spectru vă spune ce trebuie să faceți în continuare.

Ce cauzează, de fapt, dezechilibrul ventilatorului? În mediile industriale, acestea sunt principalele surse - și diferă în funcție de mediu:

Acumulare de material. Cauza numărul unu pentru ventilatoarele de evacuare, ventilatoarele cu tiraj indus și orice ventilator care manipulează particule. Praf, cenușă, depuneri de calciu, zahăr, pulbere de ciment - acestea se acumulează neuniform pe pale. Curățarea singură poate reduce vibrațiile cu 30-50%. Dacă echilibrați un ventilator murdar, corecția compensează depunerea - iar data viitoare când o bucată cade, sunteți din nou de la zero.

Uzură și coroziune. Fluxurile abrazive din proces erodează neuniform muchiile anterioare ale palelor. Vaporii chimici corodează palele la viteze diferite, în funcție de modelele de flux de aer. De-a lungul lunilor, distribuția masei se schimbă.

Deformare. Ciclurile termice ale ventilatoarelor cu gaz fierbinte provoacă deformare progresivă. Daunele provocate de impactul obiectelor ingerate îndoaie palele. Chiar și o singură pale îndoită la 1.500 RPM produce un dezechilibru măsurabil.

ISO 14694 și ISO 21940: Ce limite se aplică

Două standarde guvernează vibrațiile ventilatoarelor industriale. Unul este specific ventilatorului (ISO 14694), celălalt este calitatea generală a echilibrării rotorului (ISO 21940, fostul ISO 1940). Veți folosi ambele - unul pentru a seta limita de vibrații pe mașina instalată, celălalt pentru a defini calitatea echilibrării rotorului în timpul asamblării sau echilibrării în atelier.

ISO 14694 — Categorii Fan BV

ISO 14694 definește categoriile de Echilibru și Vibrații specifice ventilatoarelor industriale. Limita de vibrații la punerea în funcțiune (viteza, mm/s RMS, măsurată pe carcasele rulmenților) depinde de aplicație:

ISO 21940-11 — Clase de calitate a balanței (G)

Pentru rotorul în sine (ansamblul rotor + arbore), calitatea echilibrării este exprimată ca grad G (mm/s):

Ventilatoare de acoperiș — verificări periodice ale vibrațiilor previn reclamațiile legate de zgomot și defecțiunile rulmenților

Echilibrare după tipul de ventilator

Metoda greutății de probă funcționează la fiecare ventilator. Însă detaliile practice - câte planuri de corecție, unde se atașează greutățile, ce trebuie urmărit - depind de geometria rotorului și de mediul de funcționare.

Rotor ventilator centrifugal — greutățile de corecție se sudează de obicei pe placa din spate sau pe discul butucului

Plan unic vs. plan dublu: regula rapidă

Rotor de tip disc (lățime mult mai mică decât diametrul) → uniplan. Acoperă: ventilatoare axiale, roți centrifuge înguste, roți radiale înguste.

Rotor asemănător unui tambur (lățime comparabilă cu diametrul) → biplan. Acoperă: roți centrifuge late, ventilatoare cu dublă admisie, suflante lungi cu colivie.

Dacă aveți dubii, începeți cu un singur plan. Dacă vibrația nu scade sub limita ISO, treceți la două planuri — dezechilibrul include o componentă de cuplu (balansare) pe care un singur plan nu o poate corecta.

Roată tip colivie (tip tambur) - lățime ≈ diametru, necesită corecție pe două planuri

Procedura de echilibrare — pas cu pas

Echipament: Balanset-1A echilibrator portabil, laptop, accelerometru(e), tahometru laser, set de greutăți de probă, greutăți corectoare (oțel), echipament de sudură pentru fixare permanentă.

Echilibrarea în câmp a unei suflante industriale — senzor pe carcasa rulmentului, tahometru pe arbore

Raport de teren: Ventilator cu tiraj indus de 132 kW

O fabrică de ciment din sudul Europei avea un ventilator cu tiraj indus de 132 kW care trăgea gazele de eșapament ale cuptorului la 280°C. Ventilatorul era un model centrifugal cu o singură intrare, cu un diametru al roții de 1.800 mm, care funcționa la 1.470 RPM. Rulmenții fuseseră înlocuiți de două ori în 14 luni — fabrica avea o medie de o oprire neplanificată pe trimestru doar din cauza acestui ventilator.

Monitorizarea vibrațiilor a arătat citiri care au depășit 15 mm/s în câteva săptămâni de la fiecare schimbare a rulmenților. Echipa de întreținere a presupus că problema era calitatea rulmenților și a schimbat furnizorul. Nu rulmenții erau problema, ci rotorul. Depozitele de calciu andit s-au acumulat neuniform pe placa din spate și în cavitățile palelor, creând un dezechilibru progresiv.

Am ajuns în timpul unei opriri programate a cuptorului. Primul pas: curățarea. Echipa a spălat rotorul cu presiune — vibrațiile au scăzut de la 22 mm/s la 11,4 mm/s. Încă peste limita BV-3. Am instalat Balanset-1A, am rulat greutatea de probă și am aplicat corecția — 85 g sudați pe placa din spate la 218°.

Decizia cheie după acea lucrare: uzina a adăugat verificări trimestriale ale vibrațiilor la planul de întreținere și a instalat o ușă de acces permanentă pe carcasa ventilatorului pentru o amplasare mai rapidă a senzorilor. Costul de înlocuire a rulmenților evitat în primul an: aproximativ 4.500 EUR. Balanset-1A s-a amortizat de la prima lucrare.

Când echilibrarea nu rezolvă problema

Ați curățat, măsurat, corectat, iar vibrațiile sunt încă peste limită. Înainte de a repeta ciclul de echilibrare, verificați următoarele:

1. Rezonanță structurală. Dacă turația de funcționare a ventilatorului coincide cu o frecvență naturală a cadrului de susținere, a piedestalului sau a conductei, vibrația se amplifică indiferent de calitatea echilibrării. Test: variați viteza cu 5–10% în sus și în jos. Dacă vibrația scade brusc odată cu o mică modificare a turației, aceasta este rezonanță. Soluția constă în rigidizarea structurii sau în modificarea vitezei de funcționare - nu în adăugarea unei greutăți de corecție suplimentare.

2. Picior moale. Contact neuniform la picioarele motorului sau ale piedestalului rulmentului. Când strângeți un șurub, cadrul se deformează și adaugă tensiune. Slăbiți fiecare șurub al piciorului pe rând și verificați dacă se mișcă cu un comparator cu cadran. Dacă vreun picior se ridică mai mult de 0,05 mm, adăugați o șaibă. Talpa moale poate adăuga 2-4 mm/s de vibrații pe care nicio echilibrare nu le va elimina.

3. Nealiniere. Dacă ventilatorul este acționat prin curea, verificați tensiunea curelei și alinierea fuliei. Dacă este acționat direct, verificați alinierea cuplajului (unghiulară + decalaj). Nealinierea apare ca o turație de 2× RPM în spectrul FFT și vibrații axiale crescute. Corectați alinierea înainte de echilibrare.

4. Arc termic (ventilatoare de evacuare). Rotorul își schimbă forma pe măsură ce se încălzește. O corecție de echilibrare aplicată la rece poate fi greșită la temperatura de funcționare. Soluție: rulați ventilatorul la temperatura de proces timp de peste 30 de minute, apoi măsurați și echilibrați la temperatură ridicată. Acest lucru este mai dificil, dar necesar pentru ventilatoarele cu temperaturi peste 150°C.

După înlocuirea rotorului: Reechilibrarea întotdeauna

Un rotor nou din fabrică este echilibrat în atelier — de obicei la G6.3 sau mai bine. Dar echilibrarea în atelier se face pe mașina de echilibrare a producătorului, nu pe arbore, în rulmenți, cu cuplajul.

Când se instalează noul rotor, fiecare interfață introduce erori: potrivirea cheii, scaunul conic, alinierea cuplajului, poziția șurubului de fixare. Chiar și 20 de microni de excentricitate la butuc - invizibil cu ochiul liber - creează un dezechilibru măsurabil la 1.470 RPM.

Planificați întotdeauna o echilibrare finală in situ după instalare. Corecția este de obicei mică (10–30 g), dar diferența în ceea ce privește durata de viață a rulmenților este mare. Omiterea acestui pas este cel mai frecvent motiv pentru care rotoarele noi "vibrează din prima zi"."

Echipament: Specificații Balanset-1A

Procedura de mai sus utilizează Balanset-1A sistem portabil de echilibrare. Specificații cheie pentru funcționarea cu ventilatorul:

Kitul include două accelerometre, tahometru laser, bandă reflectorizantă, suporturi magnetice, software pe USB și geantă de transport. Fără abonamente. Fără taxe de licență recurente.

Întrebări frecvente