Razumevanje napak aksialnih ventilatorjev
Definicija: Kaj so napake aksialnega ventilatorja?
Okvare aksialnega ventilatorja so težave, značilne za aksialne ventilatorje, kjer zrak teče vzporedno z osjo gredi skozi rotor, podoben propelerju. Te napake vključujejo napake kota naklona lopatic, poslabšanje zračnosti konice, lopatice utrujenost in razpoke, odpovedi pritrditve pesta, vrtenje in aerodinamične resonance. Aksialni ventilatorji se od centrifugalnih ventilatorjev razlikujejo po poti pretoka in porazdelitvi sile, zaradi česar so dovzetni za edinstvene načine odpovedi, povezane z zvijanjem lopatic, puščanjem konic in spremembami aksialnega potiska.
Aksialni ventilatorji so pogosti v sistemih HVAC, hladilnih stolpih, ventilatorjih za prepih v elektrarnah in industrijskem prezračevanju. Zaradi velikega premera in relativno lahkih lopatic so še posebej dovzetni za utrujenost zaradi vibracij in aerodinamične nestabilnosti.
Napake, specifične za aksialni ventilator
1. Težave z naklonom in kotom lopatic
Nepravilna nastavitev višine tona
- Ventilatorji z nastavljivim naklonom: Nastavljiv kot rezila za optimizacijo zmogljivosti
- Napačna prilagoditev: Rezila so nastavljena pod napačnim kotom za delovne pogoje
- Učinki: Slaba zmogljivost, visoke vibracije, nagnjenost k zastoju
- Neenakomerna nastavitev: Rezila pod različnimi koti, kar povzroča neuravnoteženost
Deformacija zaradi zvijanja rezila
- Lopatice, trajno zvite zaradi aerodinamičnih ali centrifugalnih obremenitev
- Spreminja kote pretoka, vpliva na delovanje
- Lahko povzroči neravnovesje, če je zasuk asimetričen
- Toplotna deformacija zaradi temperaturnih gradientov
2. Težave z odmikom konice
Kritični pomen aksialnih ventilatorjev
- Puščanje toka čez konice lopatic (vrtinci na konicah)
- Učinkovitost je zelo občutljiva na odmik konice
- Vsako povečanje zračnosti 1% izgubi ~1-2% učinkovitost
- Vpliva na vibracije in akustično delovanje
Prekomerna razdalja
- Vzroki: Obraba, deformacija ohišja, upogib lopatic, toplotna rast
- Učinki: Izguba zmogljivosti, povečana moč vrtinca konice, vibracije
- Tipično novo: 0,5–1,51 TP3T razpona lopatic
- Potrebno dejanje: > 3% razpona pomeni zamenjavo ali obnovo
Drgnjenje konic
- Konice rezil se dotikajo ohišja
- Od prekomernega vibracije, toplotna rast ali neusklajenost
- Povzroča hrup, vibracije, poškoduje rezilo
- Vidne sledi obrabe na konicah rezil in ohišju
3. Strukturne napake rezila
Utrujenostne razpoke
- Lokacija: Koren lopatice (pritrditev na pesto), sprednji rob
- Vzrok: Izmenične aerodinamične obremenitve, vibracije, resonanca
- Zaznavanje: Pregled s penetrantom barvila, magnetnimi delci ali ultrazvokom
- Kritičnost: Lahko povzroči sprostitev rezila
Napake pritrditve rezila
- Razpoke v zvarih na stičišču lopatice in pesta
- Vijaki, ki se zrahljajo
- Razpoke koreninskih filetov
- Progresivna odpoved, če ni zaznana
4. Aerodinamične nestabilnosti
Vrtljiva stojnica
- Ločitev toka na nekaterih lopaticah, ki se vrtijo okoli obroča
- Subsinhrone vibracije (0,2–0,5 × hitrost rotorja)
- Pojavi se pri nizkem pretoku ali visokem vhodnem uporu
- Lahko je silovito in poškoduje rezila.
Plapolanje
- Samovzburjene vibracije lopatic zaradi aeroelastične sklopke
- Gibanje lopatic vpliva na pretok zraka, pretok zraka vpliva na gibanje lopatic
- Frekvenca pri naravni frekvenci lopatice
- Lahko povzroči hitro odpoved rezila
- Redko, a katastrofalno, kadar se zgodi
Vibracijski podpisi
Frekvenca prehoda rezila
- Izračun: BPF = število lopatic × vrtljaji na minuto / 60
- Aksialni ventilatorji: BPF je pogosto izrazit (višji kot pri centrifugalnih ventilatorjih)
- Povišana amplituda: Težave z odmikom konice, poškodbe rezila, težave s pretokom
- Harmoniki: Več harmonikov BPF kaže na težave z lopaticami ali pretokom
Neravnovesje
- Zaradi nabiranja oblog na lopaticah, erozije ali neenakomernosti kota nagiba
- 1× vibracijska komponenta
- Popravljivo skozi uravnoteženje z utežmi, nameščenimi na rezilu
Vibracije, povezane z zastojem
- Subsinhrone komponente (0,2–0,5×)
- Naključna, nihajoča amplituda
- Povečanje šuma širokopasovnega omrežja
- Izgine, ko se pretok poveča
Zaznavanje in spremljanje
Analiza vibracij
- Standardni nadzor vibracij ležajev
- Trend amplitude BPF
- Poiščite podsinhrone komponente (zastoj)
- Merjenje aksialnih vibracij (spremembe potiska)
Spremljanje učinkovitosti delovanja
- Merjenje pretoka zraka (metoda tlačne razlike)
- Trendi porabe energije
- Izračun učinkovitosti
- Primerjava z zasnovo/osnovno zmogljivostjo
Inšpekcijski pregled
- Vizualni pregled rezila glede razpok, erozije, korozije
- Preverjanje kota naklona lopatic
- Merjenje razmika konice
- Pregled pesta in pritrdilnih točk
- NDT za odkrivanje razpok v kritičnih ventilatorjih
Vzdrževanje in popravki
Vzdrževanje rezil
- Očistite nabiranje umazanije z rezil (in ponovno uravnotežite)
- Popravilo manjših poškodb zaradi erozije/korozije
- Zamenjajte razpokane ali močno poškodovane rezila
- Preverite, ali so vse lopatice pod enakim kotom nagiba
- Preverite in privijte pritrdilne vijake rezila
Obnova razsvetljave
- Če je zračnost prevelika, dodajte obroče za zaščito ali tesnila konic
- Obnovite ohišje za zmanjšanje premera
- Zamenjajte ventilator, če je ekonomsko upravičeno
Nadzor delovne točke
- Prilagodite upor sistema, da bo ventilator deloval blizu projektne točke
- Spremenljiv nadzor hitrosti za optimalno ujemanje
- Izogibajte se delovanju v območju stojnic
- Krmiljenje dovodne lopute ali lopute za zmanjšanje vrtenja
Napake aksialnih ventilatorjev združujejo standardne težave vrtečih se strojev z aerodinamičnimi pojavi, značilnimi za aksialne stroje. Razumevanje strukturnih težav z lopaticami, kritičnosti odmika od konice in aerodinamičnih nestabilnosti, kot je vrtenje, skupaj z ustreznim spremljanjem vibracij in testiranjem delovanja, omogoča zanesljivo delovanje teh bistvenih strojev za premikanje zraka v industrijskih aplikacijah.
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 