Uravnoteženje ventilatorjev – odpravite vibracije in podaljšajte življenjsko dobo opreme

Predstavljajte si visokohitrostni industrijski ventilator, ki se silovito trese, pri čemer se vijaki zrahljajo pri vsakem vrtljaju. Ta nočna mora je pogosto posledica rahlega neravnovesja v rotorju ventilatorja. Prekomerne vibracije in hrup niso le nadloga – so opozorilni znaki težave, ki lahko povzroči drage izpade in popravila.

Izravnava ventilatorja je postopek odpravljanja tega neravnovesja. Je eden najbolj iskanih postopkov pri vzdrževanju opreme, saj so ventilatorji zelo občutljivi na neenakomerno porazdelitev teže. Že najmanjše odstopanje lahko povzroči znatne vibracije. Neravnovesje nastane, ko geometrijsko središče gredi ventilatorja ni poravnano z njegovim težiščem. Višja kot je hitrost vrtenja ventilatorja, bolj kritično postane natančno uravnoteženje.

Na primer, neravnovesje le 20 gramov na robu velikega rotorja ventilatorja, ki se vrti s 3000 vrtljaji na minuto, lahko ustvari centrifugalno silo približno 900 N – približno kot utež s težo 90 kg, ki 50-krat na sekundo udari po ležajih. Ni presenetljivo, da takšno neravnovesje, če se ne odpravi, hitro povzroči škodo.

Kaj povzroča neravnovesje ventilatorjev?

Najpogostejši vzroki za neravnovesje ventilatorja so:

• Abrazivna obraba lopatic ventilatorja
• Nabiranje umazanije na lopaticah ventilatorja
• Ohlapna montaža ali napačna poravnava rotorja na pestu
• Temperaturna nihanja v ohišju ali gredi ventilatorja
• Izguba uteži za uravnoteženje (prej dodane)
• Deformacija rezila (upogibanje ali poškodba)

Zakaj je uravnoteženje ventilatorjev pomembno?

Delovanje neuravnoteženega ventilatorja povzroča vibracije, ki so nevarne za celotno konstrukcijo. Prekomerne vibracije vodijo do povečane porabe energije, pospešene obrabe in pogosto prezgodnje odpovedi ležajev (bodisi na gredi bodisi v nosilnih konstrukcijah). Zaradi okvar lahko povzročijo celo nenačrtovane izpade.

Po drugi strani pa bo dobro uravnotežen ventilator:

• Delujte učinkoviteje (manj porabe energije)
• Manj obremenjujte njegove komponente
• Podaljšajte življenjsko dobo ležajev in drugih delov
• Delujte tišje

Skratka, ne glede na to, ali nameščate nov ventilator ali servisirate obstoječega, med vzdrževanjem nikoli ne smete preskočiti koraka uravnoteženja.

Pomembno: Čeprav je neravnovesje najpogostejši vzrok za visoke vibracije ventilatorjev, ni edini vzrok. Vibracije lahko povzročijo tudi strukturne težave, prevelike zračnosti, težave z jermenskimi pogoni, nepravilna poravnava, razpoke v rotorju ali okvarjeni ležaji. Ključnega pomena je, da izkušen strokovnjak za diagnostiko vibracij ugotovi temeljni vzrok za povečane vibracije, preden se domneva, da bo uravnoteženje odpravilo težavo.

Komentar specialista

Kot kažejo izkušnje, ljudje pogosto poiščejo storitve uravnoteženja, kadar se vibracije povečajo. Vendar pa je uravnoteženje pravzaprav zadnji korak pri zmanjševanju vibracij. Preden se nadaljuje s tem korakom, je potreben temeljit pregled. diagnostika vibracij Izvesti je treba pregled stanja opreme. Najprej je treba ugotoviti in odpraviti morebitne pomanjkljivosti – kot so napake v sklopkah, pomanjkanje poravnave gredi ali nezadostna togost nosilne konstrukcije. Šele nato nadaljujte s fazo uravnoteženja, če je to še vedno potrebno.

Na primer, nedavna stranka je zahtevala uravnoteženje ventilatorja za sušilno enoto. Naše meritve vibracij (natančneje spekter hitrosti vibracij) so pokazale prisotnost mehanske zrahljanosti. Pri pregledu smo odkrili poškodbe na mestu, kjer je bila nosilna konstrukcija ventilatorja pritrjena na temelj. Po ponovni pritrditvi nosilcev in ponovni diagnozi smo ugotovili, da je preostalo neravnovesje znotraj sprejemljivih meja. V tem primeru uravnoteženje ni bilo več potrebno. Težave, kot so zrahljani temelji ali nepravilna poravnava, bodo preprečile uspešno uravnoteženje. Ne pozabite, da se uravnoteženje sme izvajati le na stroju, ki je sicer v dobrem mehanskem stanju.

Kako se izvaja uravnoteženje ventilatorjev

Naši strokovnjaki običajno izvajajo uravnoteženje ventilatorja (bodisi uravnoteženje rotorja bodisi celotnega ventilatorskega kolesa) na kraju samem z uporabo lastnih ležajev ventilatorja. Ta pristop na kraju samem omogoča maksimalno natančnost in hitrost brez potrebe po razstavljanju, s čimer se izognemo nepotrebnim posegom v strukturo opreme.

Pri vsakem balansiranju si prizadevamo za čim nižjo preostalo neravnovesje in upoštevamo standarde kakovosti balansiranja. ISO 1940-1-2007 za ustrezni razred opreme. Za to uporabljamo prenosno napravo za dinamično uravnoteženje – analizator vibracij Balanset-1A.

Vključeni koraki:

Postopek uravnoteženja je sestavljen iz več faz. Število uporabljenih senzorjev in njihovo namestitev lahko določi proizvajalec ventilatorja. Splošne smernice priporočajo namestitev senzorjev na ležaje gredi ventilatorja in na ohišje. Če to zaradi konstrukcijskih omejitev ni mogoče, je treba senzorje namestiti na mesta, ki so čim bolj neposredno povezana z ležaji.

1. Namestite senzorje vibracij pravokotno na os vrtenja rotorja.

   

2. Tahometer namestite na magnetno stojalo.

   

3. Na jermenico nalepite odsevni trak in senzor vrtljajev usmerite proti traku.
4. Priključite senzorje vibracij na napravo za uravnoteženje in napravo na prenosnik.

   

5. Zaženite programsko opremo za uravnoteženje na prenosniku.
6. Izberite način uravnoteženja v dveh ravninah.

   

7. Vnesite identifikacijo rotorja (ime ali številko) in njegovo lokacijo.
8. Stehtajte testno utež in vnesite njeno vrednost ter polmer, na katerem bo nameščena.

   

9. Zaženite ventilator (rotor) in izmerite začetno raven vibracij (osnovna vrednost).

   

10. Preskusno utež namestite v prvo korekcijsko ravnino na rotorju ventilatorja.
11. Ponovno zaženite ventilator in opravite drugo meritev vibracij.
12. Preverite, ali se je amplituda ali faza vibracij spremenila za vsaj 20% (kar kaže, da je imela testna utež merljiv učinek).
13. Odstranite preskusno utež s prve ravnine in jo namestite na drugo ravnino rotorja.
14. Ventilator ponovno zaženite in opravite tretjo meritev vibracij.
15. Programska oprema nato izračuna potrebne korekcijske uteži in kote, pod katerimi jih je treba namestiti v prvi in drugi ravnini.

    

16. Z rotorja odstranite preskusno utež.
17. Pripravite trajno korekcijsko utež z določeno maso (kot je izračunano).
18. Korekcijsko utež pritrdite ali privarite na rotor na označenih mestih.

    

19. Ponovno zaženite ventilator in preverite, ali je bilo uravnoteženje uspešno (ravni vibracij so zdaj znotraj sprejemljivih meja).
20. Če programska oprema predlaga nadaljnje manjše prilagoditve, dodajte dodatno utež, kot je priporočeno, in ponovno preverite tehtnico, dokler se vibracije ne zmanjšajo.

Z upoštevanjem tega postopka zagotavljamo visoko raven natančnosti pri uravnoteženju ventilatorjev, kar prispeva k dolgoročni učinkovitosti in zanesljivosti vaše industrijske opreme.

Zaključek

Pravilno uravnoteženje ventilatorjev odpravlja enega glavnih virov vibracij strojev. Rezultat je bolj gladko in zanesljivo delovanje vaše opreme. Zanemarjanje tega koraka lahko povzroči drage okvare, medtem ko vam bo redno uravnoteženje (po odpravi morebitnih osnovnih mehanskih težav) dolgoročno prihranilo čas in denar. Ne čakaj da se ventilator zaradi vibriranja sam od sebe razpade – vključite uravnoteženje kot rutinski del programa vzdrževanja, da zaščitite svoje stroje in zagotovite njihovo optimalno delovanje.

Pogosto zastavljena vprašanja

Kaj povzroča neravnovesje ventilatorjev?

Neravnovesje ventilatorja je običajno posledica neenakomerne porazdelitve mase v vrtečih se delih. Pogosti vzroki vključujejo abrazivno obrabo lopatic ventilatorja, nabiranje umazanije na lopaticah, ohlapne ali nepravilno poravnane rotorje, nihanja temperature, ki povzročajo raztezanje ali krčenje materiala, izgubo predhodno nameščenih uteži za uravnoteženje ali fizično deformacijo lopatic.

Zakaj je uravnoteženje ventilatorjev pomembno?

Neuravnotežen ventilator povzroča prekomerne vibracije, ki lahko poškodujejo ventilator in priključeno opremo. Uravnoteženje ventilatorja zmanjša te vibracije, prepreči izgubo energije in zmanjša obremenitev ležajev in drugih komponent. Pravilno uravnotežen ventilator deluje tudi tišje in učinkoviteje, kar podaljša življenjsko dobo opreme.

Kako uravnotežiti ventilator?

Uravnoteženje ventilatorja se izvaja z dodajanjem ali odstranjevanjem teže na rotorju ventilatorja (impelerju), da se odpravi morebitno neravnovesje mase. Splošni postopek vključuje merjenje vibracij ventilatorja, določanje, kje je neravnovesje, in nato pritrditev majhnih korekcijskih uteži na določena mesta na rotorju, da se to izravna. Sodobni prenosni uteži uporabljajo senzorje in programsko opremo za vodenje tega postopka ter izračun natančne teže in potrebne namestitve. (Za podrobnosti glejte zgornji postopek po korakih.)

Kdaj je treba industrijski ventilator uravnotežiti?

Industrijski ventilator je treba uravnotežiti vsakič, ko opazite prekomerne vibracije ali po kakršnih koli popravilih/vzdrževalnih delih, ki bi lahko motila njegovo ravnovesje (kot je zamenjava ali varjenje lopatic ventilatorja). Nove ventilatorje proizvajalec običajno dobro uravnoteži, vendar lahko sčasoma obraba in nabiranje materiala povzročita neravnovesje. Dobra praksa je, da kot del vzdrževanja redno preverjate raven vibracij in opravite uravnoteženje, če te ravni presegajo priporočene meje.

Ali je mogoče uravnotežiti ventilatorje na kraju samem?

Da. Uravnoteženje ventilatorjev je pogosto mogoče opraviti na kraju samem z uporabo prenosne opreme za uravnoteženje. Uravnoteženje na kraju samem, tako kot zgoraj opisana storitev, uporablja lastne ležaje ventilatorja in ne zahteva razstavljanja stroja. To prihrani čas in zagotavlja, da je ventilator uravnotežen v normalnih obratovalnih pogojih.