Înțelegerea defectelor ventilatorului
Definiție: Ce sunt defectele ventilatorului?
Defecte ale ventilatorului sunt defecțiuni ale ventilatoarelor și suflantelor industriale, inclusiv deteriorarea palelor (fisuri, eroziune, depuneri), dezechilibra din pierderi sau acumulări de material, instabilități aerodinamice (blocare, supratensiune), probleme structurale (pale slăbite, butuci fisurați) și defecțiuni ale rulmenților/transmisiei. Aceste defecte creează caracteristici vibrații modele dominate de frecvența de trecere a lamei și armonicele sale, împreună cu vibrațiile de dezechilibru 1× și pulsațiile aerodinamice de joasă frecvență.
Ventilatoarele sunt omniprezente în instalațiile industriale (HVAC, răcire industrială, aer de ardere, manipulare a materialelor), iar defecțiunile lor pot afecta producția, siguranța (ventilația) și eficiența energetică. Înțelegerea defectelor specifice ventilatoarelor și a tehnicilor de monitorizare permite o întreținere eficientă și previne defecțiunile catastrofale ale palelor.
Defecte comune ale ventilatorului
1. Deteriorarea și eroziunea lamei
Acumulare de material
- Cauza: Praf, crustă sau material de proces acumulat pe lame
- Efect: Creează dezechilibru de masă, modifică aerodinamica
- Simptom: Creșterea vibrației de 1× în timp
- Comune în: Ventilatoare pentru manipularea materialelor, ventilatoare de evacuare pentru procese
- Soluție: Curățare periodică, filtrare în amonte
Eroziune și uzură
- Cauza: Particule abrazive care uzează suprafețele lamelor
- Efect: Pierderea de material creează dezechilibru, degradarea performanței
- Model: De obicei asimetric (marginea anterioară mai mult decât cea posterioară)
- Detectare: 1× creștere a vibrațiilor, performanță redusă
Coroziune
- Atac chimic asupra materialului lamei
- Creează coroziuni și pierderi de material
- Reduce rezistența lamei
- Poate duce la fisuri și defectarea lamei
Crăpăturile lamei
- Locații: Rădăcina palei (atașament butuc), muchia anterioară, îmbinări sudate
- Cauze: Oboseală, coroziune, impact, vibrații
- Simptome: Schimbarea modelului de vibrații, posibilă componentă 2×
- Pericol: Poate duce la separarea completă a lamei
Lame lipsă sau rupte
- Dezechilibru sever din cauza configurației asimetrice a lamei
- Vibrații foarte mari de 1×
- Model anormal de frecvență de trecere a lamei
- Oprire imediată și reparații necesare
2. Dezechilibru
Cea mai frecventă problemă a vibrațiilor ventilatorului:
- Surse: Acumulări, eroziune, toleranțe de fabricație, deteriorarea lamei
- Semnătură: 1× vibrație sincronă
- Corecţie: Echilibrarea câmpului adesea eficient
- Recurent: Poate necesita abordarea cauzei principale (eroziune, surse de acumulare)
3. Instabilități aerodinamice
Stand
- Separarea fluxului de aer de la suprafețele palelor în condiții neproiectate
- Curgere turbulentă aleatorie care creează vibrații de bandă largă
- Eficiență și performanță reduse
- Frecventă la debite mici sau rezistență mare la intrare
Valoare
- Inversarea periodică a fluxului în sistem
- Frecvență foarte joasă (< 5 Hz) pulsații severe
- Poate deteriora ventilatorul și conductele
- Necesită modificări ale sistemului pentru eliminarea
4. Probleme structurale și mecanice
- Lame slăbite: Șuruburi de fixare sau suduri rupte, armonice multiple
- Hub crăpat: Defectarea structurii hub-ului poate fi catastrofală
- Arbore uzat: Permite roții ventilatorului să se deplaseze, creând o bătaie de ușă
- Rezonanța locuinței: Carcasa ventilatorului sau conductele rezonează la factorul de putere BPF sau la armonici
5. Probleme cu transmisia și rulmenții
- Probleme cu transmisia prin curea (uzură, nealiniere, tensiune)
- Defecțiuni ale rulmenților (frecvente în medii murdare/fierbinți)
- Probleme de cuplare (nealiniere, uzură)
- Defecțiuni ale motorului care afectează funcționarea ventilatorului
Caracteristicile vibrațiilor
Frecvența de trecere a lamei (BPF)
Frecvența cheie specifică ventilatorului:
- Calcul: BPF = Număr de lame × RPM / 60
- Exemplu: Ventilator cu 12 pale la 1200 RPM → BPF = 240 Hz
- Amplitudine normală: Depinde de tipul ventilatorului (ventilatoare axiale mai puternice decât cele centrifuge)
- BPF crescut: Deteriorarea palei, probleme de gardă, probleme aerodinamice
- Armonice: 2×BPF, 3×BPF indică probleme sau rezonanțe ale palelor
Dezechilibru (1×)
- Cea mai comună componentă de mare amplitudine
- Crește odată cu acumularea sau eroziunea
- Corectabil prin echilibrare
- Poate recidiva dacă cauza principală nu este abordată
Pulsații aerodinamice
- Stand: Creșterea benzii largi, fluctuații aleatorii
- Supratensiune: Pulsații severe de 1-5 Hz
- Turbulenţă: Bandă largă de joasă frecvență (10-100 Hz)
Considerații specifice ventilatorului
Tipuri de ventilatoare și modele de defecte
Ventilatoare centrifuge
- Cea mai frecventă problemă a dezechilibrului
- BPF de obicei amplitudine moderată
- Acumulări frecvente pe lamele curbate înapoi
- Probleme cu etanșările și rulmenții cauzate de contaminarea procesului
Ventilatoare axiale
- Amplitudini BPF mai mari sunt normale
- Distanța la vârful lamei este critică
- Instabilitățile aerodinamice sunt mai frecvente
- Oboseala palelor din cauza sarcinilor aerodinamice alternante
Ventilatoare cu tiraj indus (ID)
- Eroziune severă din cauza cenușii volante și a particulelor
- Temperaturile ridicate care afectează materialele
- Medii corozive
- Reechilibrare frecventă necesară
Strategia de diagnostic
Evaluare inițială
- Măsurarea vibrațiilor generale la rulmenți
- Efectuați analiza FFT identificând frecvențele dominante
- Verificați dacă există 1× (dezechilibru), BPF (probleme cu palele), frecvențele rulmenților
- Evaluați performanța (debit, presiune)
- Inspecție vizuală, dacă este accesibilă
Identificarea problemelor
- Mare 1×: Dezechilibru → echilibrare sau curățare ventilator
- BPF ridicat: Deteriorarea lamei, probleme de spațiu liber → inspectați lamele
- Bandă largă: Cavitație sau blocare → verificați punctul de funcționare
- Frecvență joasă: Supratensiune sau recirculare → modificarea sistemului
- Frecvențe de rulment: Uzura rulmenților → înlocuiți rulmenții
Prevenire și întreținere
Echilibrarea
- Roți de ventilatoare cu echilibrare pe teren in situ
- Reechilibrare după curățare sau repararea lamei
- Folosiți greutăți cu clipsare sau cu șuruburi pentru reglare
- Greutăți de echilibrare a documentelor pentru referință
Inspecție și curățare
- Inspecție periodică pentru depuneri, eroziune, deteriorare
- Curățați lamele în timpul întreruperilor de alimentare
- Verificați siguranța atașării lamei
- Căutați fisuri, în special la rădăcinile lamelor
Practici operaționale
- Operați în apropierea punctului de proiectare atunci când este posibil
- Evitați funcționarea prelungită la temperaturi extreme (debit foarte mare sau foarte mic)
- Controlul condițiilor de admisie (minimizarea turbulențelor)
- Implementați acoperiri protectoare pentru servicii erozive/corozive
Defectele ventilatoarelor combină probleme mecanice comune tuturor echipamentelor rotative cu probleme aerodinamice specifice ventilatoarelor. Semnătura frecvenței de trecere a palelor, combinată cu tehnici standard de analiză a vibrațiilor, permite o monitorizare eficientă a stării ventilatoarelor și ghidează deciziile de întreținere pentru aceste mașini critice de mișcare a aerului în instalațiile industriale.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 