Balansering av industriella frånluftsfläktar: Komplett guide från teori till praktik

Avsnitt 1: Grundläggande principer för obalans - Förstå "varför"

Att balansera roterande massor är en av de viktigaste operationerna vid underhåll och reparation av industriell utrustning, särskilt avgörande för avgasbalansering För effektiv och välgrundad eliminering av problem relaterade till överdriven vibration är en djup förståelse av de fysiska processer som ligger bakom obalans, dess varianter, orsaker och destruktiva konsekvenser nödvändig.

1.1. Obalansens fysik: Vibrationernas vetenskap

I en ideal värld skulle en roterande kropp, såsom ett avgasfläkthjul, vara perfekt balanserad. Ur mekanisk synvinkel innebär detta att dess huvudsakliga centrala tröghetsaxel helt sammanfaller med den geometriska rotationsaxeln. Men i verkligheten, på grund av tillverkningsfel och driftsfaktorer, uppstår ett tillstånd som kallas obalans, där rotorns masscentrum är förskjutet i förhållande till dess rotationsaxel.

När en sådan obalanserad rotor börjar rotera genererar denna massförskjutning centrifugalkraft. Denna kraft ändrar kontinuerligt riktning, verkar vinkelrätt mot rotationsaxeln och överförs genom axeln till lagerstöd och sedan till hela strukturen. Denna cykliska kraft är grundorsaken till vibrationer.

Där F är centrifugalkraften, m är den obalanserade massans magnitud, ω är vinkelhastigheten och r är avståndet från rotationsaxeln till den obalanserade massan (excentricitet).

Den viktigaste aspekten av detta förhållande är att tröghetskraften växer proportionellt mot kvadraten av rotationshastigheten (ω²). Detta har enorm praktisk betydelse för avgasbalansering procedurer. Till exempel kommer en fördubbling av frånluftsfläktens hastighet att öka vibrationskraften med fyra gånger. Denna icke-linjära tillväxt förklarar varför en frånluftsfläkt som arbetar acceptabelt vid låga hastigheter kan uppvisa katastrofala vibrationsnivåer när den når nominell eller ökad hastighet, till exempel när den styrs via frekvensomvandlare.

1.2. Klassificering av obalans: Tre typer av problem

Rotorns obalans, beroende på det inbördes arrangemanget av tröghetsaxeln och rotationsaxeln, är indelad i tre huvudtyper:

Statisk obalans (kraft/statisk obalans)

Definition: Inträffar när tröghetsaxeln förskjuts parallellt med rotationsaxeln. Detta kan visualiseras som att ha en "tung punkt" på rotorn.

Diagnos: Denna typ av obalans är unik genom att den manifesterar sig även i vila. Om en sådan rotor placeras på horisontella stöd med låg friktion (kallade "knivseggar"), kommer den alltid att rotera av gravitationen och stanna med den tunga spetsen nedåt.

Korrektion: Elimineras relativt enkelt genom att lägga till (eller ta bort) korrigerande massa i ett plan, 180 grader mittemot den identifierade tunga punkten. Statisk obalans är karakteristisk för smala, skivformade rotorer med låga längd-till-diameter-förhållanden (L/D) (t.ex. mindre än 0,5).

Parets obalans

Definition: Inträffar när tröghetsaxeln skär rotationsaxeln vid rotorns masscentrum. Fysiskt sett motsvarar detta att ha två lika obalanserade massor placerade i två olika plan längs rotorns längd och positionerade 180 grader från varandra.

Diagnos: I statiskt läge är en sådan rotor balanserad och tenderar inte att inta någon specifik position. Under rotation skapar dock detta masspar ett "gungande" eller "vobblande" moment som tenderar att vrida rotorn vinkelrätt mot rotationsaxeln, vilket orsakar starka vibrationer vid stöden.

Korrektion: Kräver korrigering i minst två plan för att kompensera för detta moment.

Dynamisk obalans

       

Definition: Detta är det vanligaste och mest frekvent förekommande fallet i praktiken, där tröghetsaxeln varken är parallell med eller skär rotationsaxeln utan snedvrids med den i rummet. Dynamisk obalans är alltid en kombination av statiska och parvisa obalanser.

Diagnos: Manifesteras endast under rotorns rotation.

Korrektion: Kräver alltid balansering i minst två korrektionsplan för att samtidigt kompensera för både kraft- och momentkomponenter.

1.3. Grundorsaker till problem: Varifrån kommer obalans?

Orsakerna till obalans kan delas in i två stora grupper, särskilt relevanta för avgasbalansering tillämpningar:

Operativa faktorer (vanligast):

• Materialackumulering: Vanligaste orsaken till att frånluftsfläktar arbetar i förorenade miljöer. Ojämn ansamling av damm, smuts, färg, processprodukter eller fukt på impellerbladen förändrar massfördelningen.
• Slitage och korrosion: Ojämnt slitage på blad, dropprotes från vätskeinträngning eller kemisk korrosion leder till massförlust i vissa områden och därav följande obalans.
• Termisk deformation: Ojämn uppvärmning eller kylning av rotorn, särskilt vid längre avstängningar av varm utrustning, kan leda till tillfällig eller permanent böjning av axeln eller pumphjulet.
• Förlust av balansvikter: Tidigare installerade korrigeringsvikter kan lossna på grund av vibrationer, korrosion eller mekanisk påverkan.

Tillverknings- och monteringsfel:

• Tillverkningsfel: Materialolikformighet (t.ex. gjutningsporositet), felaktigheter i bearbetningen eller dålig kvalitet på bladmonteringen i förhållande till impellern.
• Monterings- och installationsfel: Felaktig montering av pumphjulet på axeln, felinställning, lossning av navfästning, felinställning av motor- och fläktaxlar.
• Relaterade komponentproblem: Användning av icke-standardiserade eller slitna drivremmar, lagerdefekter, lossning av enhetens fäste i fundamentet (tillstånd som kallas "mjuk fot").

1.4. Konsekvenser av obalans: Kedjereaktion av förstörelse

Att ignorera obalansproblem leder till en kedjereaktion av destruktiva konsekvenser som påverkar både mekaniska utrustningskomponenter och ekonomisk prestanda, särskilt kritiskt i avgassystem:

Mekaniska konsekvenser:

• Vibrationer och buller: En kraftig ökning av vibrationer och buller är den mest uppenbara konsekvensen, vilket leder till försämrade arbetsförhållanden och fungerar som det första tecknet på ett fel.
• Accelererat lagerslitage: Den vanligaste, dyraste och farligaste konsekvensen. Cykliska belastningar från centrifugalkraften orsakar accelererad utmattning och förstörelse av rullelement och lagerbanor, vilket minskar lagrens livslängd med tiotals gånger.
• Utmattningsfel: Långvarig vibrationsexponering leder till utmattningsackumulering i metall, vilket potentiellt kan orsaka förstörelse av axlar, stödkonstruktioner, svetsar och till och med brott på förankringsbultar som håller fast enheten i fundamentet.
• Skador på intilliggande komponenter: Vibrationer förstör även kopplingsanslutningar, remdrifter och axeltätningar.

Ekonomiska och operativa konsekvenser:

• Ökad energiförbrukning: En betydande del av motorenergin går inte åt till att flytta luft utan till att skapa vibrationer, vilket leder till direkta ekonomiska förluster.
• Minskad prestanda: Vibrationer kan störa impellerns aerodynamiska egenskaper, vilket leder till minskat luftflöde och tryck som skapas av frånluftsfläkten.
• Nödstopp: I slutändan leder obalans till akuta avstängningar av utrustningen, vilket resulterar i dyra reparationer och förluster på grund av driftstopp i produktionslinjen.
• Säkerhetshot: I kritiska fall är det möjligt att impellern förstörs vid höga hastigheter, vilket utgör ett direkt hot mot personalens liv och hälsa.

Avsnitt 2: Vibrationsdiagnostik - Konsten att ställa exakt diagnos

Korrekt diagnos är hörnstenen för framgångsrik balansering. Innan man fortsätter med masskorrigering är det nödvändigt att med hög säkerhet fastställa att obalans verkligen är den primära orsaken till överdriven vibration. Detta avsnitt ägnas åt instrumentella metoder som inte bara möjliggör problemdetektering utan också exakt identifiering av dess natur.

2.1. Varför vibrationer inte alltid är obalans: Differentialdiagnos

En viktig princip som varje underhållsspecialist måste förstå: överdriven vibration är ett symptom, inte en diagnos. Även om obalans är en av de vanligaste orsakerna till vibrationer i frånluftsfläkten, kan flera andra defekter skapa liknande mönster som måste uteslutas innan arbetet påbörjas. avgasbalansering arbete.

Huvudsakliga defekter som "förklär sig" som obalans:

• Feljustering: Axelfeljustering mellan motor och fläkt. I vibrationsspektrumet kännetecknas den av en signifikant topp vid dubbel körfrekvens (2x), särskilt i axiell riktning.
• Mekanisk löshet: Lossning av lagerstödbultar, sprickor i fundamentramen. Manifesterar sig som en serie av övertoner i löpfrekvensen (1x, 2x, 3x, etc.) och, i allvarliga fall, subövertoner (0,5x, 1,5x).
• Defekter i rullager: Sprickbildning, avskallingar i lagerbanor eller rullkroppar. Genererar vibrationer vid karakteristiska högfrekventa, icke-synkrona (inte multiplar av rotationsfrekvensen) komponenter beräknade från lagergeometri.
• Böjd axel: Skapar vibrationer vid både driftsfrekvens (1x) och dubbel driftsfrekvens (2x), vilket komplicerar diagnosen avsevärt och kräver obligatorisk fasanalys för att skilja från obalans och feljustering.
• Resonans: Skarp, multipel vibrationsförstärkning när driftsfrekvensen sammanfaller med en av konstruktionens naturliga frekvenser. Detta extremt farliga tillstånd elimineras inte genom balansering.

2.2. Specialistens verktygslåda: Ingenjörens ögon och öron

Noggrann vibrationsdiagnostik och efterföljande avgasbalansering kräver specialutrustning:

• Vibrationssensorer (accelerometrar): Primära datainsamlingsmetoder. För en komplett tredimensionell bild av maskinens vibrationer installeras sensorer på lagerhus i tre ömsesidigt vinkelräta riktningar: horisontell, vertikal och axiell.
• Bärbara vibrationsanalysatorer/balanserare: Moderna instrument som Balanset-1A kombinerar funktioner från en vibrometer (mätning av total vibrationsnivå), en FFT-spektrumanalysator (Fast Fourier Transform), en fasmätare och en balanseringskalkylator. De möjliggör fullständig diagnostik och balansering direkt på utrustningens arbetsplats.
• Varvräknare (optisk eller laser): Integrerad del av alla balanseringssatser. Nödvändig för exakt mätning av rotationshastighet och synkronisering av fasmätning. För drift appliceras en liten bit reflekterande tejp på axeln eller annan roterande del.
• Programvara: Specialiserad programvara möjliggör underhåll av utrustningsdatabaser, analysering av vibrationstrender över tid, djupgående spektrumdiagnostik och automatisk generering av arbetsrapporter.

2.3. Avläsning av vibrationsspektra (FFT-analys): Dechiffrering av maskinsignaler

Vibrationssignalen som mäts med accelerometern representerar ett komplext amplitud-tidsberoende. För diagnostik är en sådan signal dåligt informativ. Den viktigaste analysmetoden är Fast Fourier Transform (FFT), som matematiskt bryter ner komplexa tidssignaler i sitt frekvensspektrum. Spektrumet visar exakt vilka frekvenser som innehåller vibrationsenergi, vilket möjliggör identifiering av dessa vibrationskällor.

Den viktigaste obalansindikatorn i vibrationsspektrumet är närvaron av en dominant topp vid en frekvens exakt lika med rotorns rotationsfrekvens. Denna frekvens betecknas som 1x. Denna topps amplitud (höjd) är direkt proportionell mot obalansens magnitud.

2.4. Fasanalysens nyckelroll: Bekräftelse av diagnos

Fasanalys är ett kraftfullt verktyg som möjliggör en definitiv bekräftelse av diagnosen "obalans" och skiljer den från andra defekter som också manifesterar sig vid körfrekvens 1x.

Fas är i huvudsak tidsförhållandet mellan två vibrationssignaler med identisk frekvens, mätt i grader. Det visar hur olika maskinpunkter rör sig i förhållande till varandra och i förhållande till det reflekterande märket på axeln.

Bestämning av obalanstyp per fas:

• Statisk obalans: Båda lagerstöden rör sig synkront, "i fas". Därför kommer fasvinkelskillnaden mätt vid två stöd i samma radiella riktning att vara nära 0° (±30°).
• Par- eller dynamisk obalans: Stöden utför oscillerande rörelse "i motfas". Motsvarande kommer fasskillnaden mellan dem att vara nära 180° (±30°).

Anordningar

Bärbar balanserare & vibrationsanalysator Balanset-1A

€1,751.00

Delar

Vibrationssensor

€90.00

Delar

Optisk sensor (laservarvtalsmätare)

€124.00

Anordningar

Balanset-4

€6,803.00

Delar

Magnetiskt stativ i storlek 60 kgf

€46.00

Delar

Reflekterande tejp

€10.00

Anordningar

Dynamisk balanserare "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Avsnitt 3: Praktisk balanseringsguide - Steg-för-steg-metoder och professionella tips

Det här avsnittet ger detaljerad steg-för-steg-anvisning för att utföra avgasbalansering arbete, från förberedande operationer till specialiserade tekniker för olika typer av frånluftsfläktar.

3.1. Förberedande skede - 50% of Success

Kvalitetsförberedelser är nyckeln till framgångsrik och säker avgasbalanseringAtt försumma detta steg leder ofta till felaktiga resultat och tidsförlust.

Säkerheten först:

Innan något arbete påbörjas måste utrustningen vara helt strömlös. Standardprocedurer för låsning/tagout (LOTO) tillämpas för att förhindra oavsiktlig start. Frånvaro av spänning vid motorterminalerna måste verifieras.

Rengöring och visuell inspektion:

Detta är inte en preliminär utan en primär operation. Pumphjulet måste rengöras noggrant från alla ansamlingar - smuts, damm, produkter. I många fall eliminerar eller minskar enbart en högkvalitativ rengöring obalansen helt och hållet, vilket gör ytterligare balansering onödig. Efter rengöring utförs en noggrann visuell inspektion av blad, skivor och svetsar för att upptäcka sprickor, bucklor, deformationer och slitage.

Mekanisk kontroll ("Interventionshierarki"):

Innan massfördelningen korrigeras måste hela aggregatets mekaniska stabilitet verifieras:

• Bultanslutningsåtdragning: Kontrollera och vid behov dra åt bultarna som håller fast pumphjulet vid navet, navet vid axeln, lagerhusen vid ramen och ramens förankringsbultar vid fundamentet.
• Geometrikontroll: Kontrollera axelns och pumphjulets radiella och axiella rundgång med hjälp av mätklockor. Kontrollera även bladens inriktning och enhetligheten i deras anfallsvinkel, visuellt eller med hjälp av mallar och mätverktyg.

3.2. Statisk balansering: Enkla metoder för enkla fall

Statisk balansering tillämpas på smala, skivformade rotorer (t.ex. impellrar med litet L/D-förhållande) när dynamisk balansering är tekniskt omöjlig eller ekonomiskt opraktisk.

Knivkantsmetoden:

Klassisk och mycket exakt metod. Rotorn (borttagen från enheten) placeras på två perfekt horisontella, parallella och släta prismor eller lågfriktionsstöd. Under gravitationens inverkan kommer rotorns "tunga punkt" alltid att tendera att inta den nedre positionen. Korrigeringsvikten installeras precis mittemot (vid 180°) denna punkt. Processen upprepas tills rotorn förblir i neutral jämvikt i valfri position.

Fri rotationsmetod ("Lodlinje"):

Förenklad metod som kan användas för fläktar med blad direkt på plats. Efter att drivremmarna (om sådana finns) tagits bort roteras impellern långsamt och släpps. Det tyngsta bladet faller nedåt. Korrigering görs genom att lägga till små vikter (t.ex. med hjälp av tejp eller magneter) på de lättaste bladen tills impellern slutar söka någon specifik position.

3.3. Dynamisk fältbalansering: Professionellt tillvägagångssätt

Detta är den primära metoden för industriell avgasbalanseringutförs med hjälp av specialiserade instrument som Balanset-1A utan demontering av utrustningen. Processen består av flera obligatoriska steg.

Steg 1: Inledande mätning (inledande körning)

• Vibrationssensorer är installerade på lagerhus och reflekterande tejp är applicerat på axeln för varvräknaren.
• Frånluftsfläkten startas och bringas till nominell driftshastighet.
• Med hjälp av en vibrationsanalysator registreras initialdata: amplitud (vanligtvis i mm/s) och fasvinkel (i grader) för vibrationen vid driftsfrekvens 1x. Dessa data representerar den initiala obalansvektorn.

Steg 2: Provviktskörning

Logik: För att instrumentet ska kunna beräkna exakt hur obalans ska korrigeras är det nödvändigt att introducera en känd förändring i systemet och observera dess reaktion. Detta är syftet med installation av provvikter.

• Val av massa och plats: Provvikten väljs så att den orsakar en märkbar men säker förändring i vibrationsvektorn (t.ex. amplitudförändring på 20-30° och/eller fasförskjutning på 20-30°). Vikten fästs tillfälligt i valt korrektionsplan vid känd vinkelposition.
• Mått: Upprepa uppstart och mätning utförd, registrera nya amplitud- och fasvärden.

Steg 3: Beräkning och installation av korrigeringsvikt

Moderna balanseringsinstrument som Balanset-1A utför automatiskt vektorsubtraktion av den initiala vibrationsvektorn från vektorn som erhållits med provvikten. Baserat på denna skillnad (influensvektor) beräknar instrumentet exakt massa och exakt vinkel där permanent korrigeringsvikt måste installeras för att kompensera för initial obalans.

Korrigering kan göras antingen genom att lägga till massa (svetsa metallplattor, montera bultar med muttrar) eller ta bort massa (borra hål, slipa). Att lägga till massa är att föredra eftersom det är en reversibel och mer kontrollerad process.

Steg 4: Verifieringskörning och trimbalansering

• Efter installation av permanent korrigeringsvikt (och borttagning av provvikt) utförs en verifieringskörning för att utvärdera resultatet.
• Om vibrationsnivån minskade men fortfarande överstiger acceptabla standarder, utförs trimbalansering. Proceduren upprepas, men resultaten från verifieringskörningen används nu som initialdata. Detta möjliggör en iterativ, stegvis metod för att uppnå önskad balanseringskvalitet.

3.4. Balansering i ett eller två plan? Praktiska urvalskriterier

Att välja mellan balansering i ett eller två plan är ett viktigt beslut som påverkar hela procedurens framgång, särskilt viktigt för avgasbalansering applikationer.

Huvudkriterium: Förhållande mellan rotorlängd (L) och diameter (D).

• Om L/D < 0,5 och rotationshastighet mindre än 1000 varv/min, dominerar vanligtvis statisk obalans och balansering i ett plan räcker.
• Om L/D > 0,5 eller rotationshastigheten är hög (>1000 RPM) börjar parets obalans spela en betydande roll, vilket kräver tvåplansbalansering för eliminering.

3.5. Särdrag vid balansering av överhängande fläktar

Överhängda avgasfläktar, där arbetshjulet (impellern) är placerat bortom lagerstöden, innebär en särskild komplexitet vid balansering.

Problem: Sådana system är i sig dynamiskt instabila och extremt känsliga för obalans, särskilt av partyp. Detta manifesterar sig ofta som onormalt hög axiell vibration.

Komplikationer: Att tillämpa standardmetoder med två plan på frihängande rotorer leder ofta till otillfredsställande resultat eller kräver installation av otillräckligt stora korrigeringsvikter. Systemreaktion på provvikt kan vara ointuitiv: till exempel kan installation av vikt på pumphjulet orsaka större vibrationsförändring vid fjärrstödet (vid motorn) än vid ett nära.

Rekommendationer: Balansering av överhängda frånluftsfläktar kräver större specialistkunskap och förståelse för dynamik. Det är ofta nödvändigt att använda specialiserade programvarumoduler i vibrationsanalysatorer som tillämpar statisk/kraftparseparationsmetod för mer exakt korrigerande massberäkning.

Avsnitt 4: Komplexa fall och professionella tekniker

Även med strikt följsamhet till procedurer kan specialister stöta på situationer där standardmetoder inte ger resultat. Dessa fall kräver djupare analys och tillämpning av icke-standardiserade tekniker.

4.1. Vanliga misstag och hur man undviker dem

Misstag 1: Felaktig diagnos

Det vanligaste och mest kostsamma misstaget är att försöka balansera vibrationer orsakade av feljustering, mekanisk glapp eller resonans.

Lösning: Börja alltid med en fullständig vibrationsanalys (spektrum- och fasanalys). Om spektrumet inte visar tydlig 1x toppdominans men betydande toppar vid andra frekvenser förekommer, kan balansering inte påbörjas förrän huvudorsaken har eliminerats.

Misstag 2: Ignorera förberedelsestadiet

Hoppa över rengöring av impellern eller kontroll av åtdragning av bultförband.

Lösning: Följ strikt den "interventionshierarki" som beskrivs i avsnitt 3.1. Rengöring och åtdragning är inte alternativ utan obligatoriska första steg.

Misstag 3: Ta bort alla gamla balansvikter

Denna åtgärd förstör tidigare (möjligen fabriks-) balanseringsresultat och komplicerar ofta arbetet avsevärt, eftersom den initiala obalansen kan bli mycket stor.

Lösning: Ta aldrig bort alla vikter utan god anledning. Om impellern har samlat på sig många små vikter från tidigare balanseringar kan de tas bort, men kombinera sedan deras vektorsumma till en ekvivalent vikt och montera den på plats.

Misstag 4: Kontrollerar inte dataupprepbarhet

Börjande balansering med instabila initiala amplitud- och fasavläsningar.

Lösning: Innan provvikterna monteras, utför 2-3 kontrollstarter. Om amplituden eller fasen "flyter" från början till början, indikerar detta att det finns ett mer komplext problem (resonans, termisk böjning, aerodynamisk instabilitet). Balansering under sådana förhållanden ger inte ett stabilt resultat.

4.2. Balansering nära resonans: När fasen ligger

Problem: När frånluftsfläktens driftshastighet är mycket nära en av systemets naturliga vibrationsfrekvenser (resonans), blir fasvinkeln extremt instabil och mycket känslig för minsta hastighetsfluktuationer. Detta gör standardvektorberäkningar baserade på fasmätning felaktiga eller helt omöjliga.

Lösning: Fyra-körningsmetoden

Väsen: Denna unika balanseringsmetod använder inte fasmätningar. Korrigerande viktberäkning utförs uteslutande baserat på förändringar i vibrationsamplituden.

Process: Metoden kräver fyra körningar i följd:

1. Mät initial vibrationsamplitud
2. Mät amplituden med provvikten installerad i villkorlig 0°-position
3. Mät amplituden med samma vikt flyttad till 120°
4. Mät amplituden med samma vikt flyttad till 240°

Baserat på fyra erhållna amplitudvärden konstrueras en grafisk lösning (cirkelskärningsmetod) eller en matematisk beräkning utförs, vilket möjliggör bestämning av nödvändig massa och installationsvinkel för korrigeringsvikten.

4.3. När problemet inte är balans: Strukturella och aerodynamiska krafter

Strukturella problem:

Svagt eller sprucket underlag, lossade stöd kan ge resonans med frånluftsfläktens driftsfrekvens och mångdubbla vibrationerna.

Diagnos: För att bestämma strukturella egenfrekvenser i avstängt tillstånd används ett stöttest (bumptest). Det utförs med en speciell modal hammare och accelerometer. Om en av de funna egenfrekvenserna är nära driftsrotationsfrekvensen är problemet resonans.

Aerodynamiska krafter:

Luftflödesturbulens vid inloppet (på grund av hinder eller alltför stängt spjäll, så kallad "fläktbrist") eller utloppet kan orsaka lågfrekventa, ofta instabila vibrationer som inte är relaterade till massobalans.

Diagnos: Test med aerodynamisk belastningsförändring vid konstant rotationshastighet utförs (t.ex. genom att gradvis öppna/stänga spjället). Om vibrationsnivån förändras avsevärt är dess natur sannolikt aerodynamisk.

4.4. Analys av verkliga exempel (fallstudier)

Exempel 1 (Resonans):

I ett dokumenterat fall gav balansering av tilluftsfläkten med standardmetoden inga resultat på grund av extremt instabila fasavläsningar. Analysen visade att driftshastigheten (29 Hz) var mycket nära pumphjulets naturliga frekvens (28 Hz). Tillämpning av fyrstegsmetoden, oberoende av fas, möjliggjorde framgångsrik vibrationsreducering till en acceptabel nivå, vilket gav en tillfällig lösning tills fläkten byttes ut mot en mer tillförlitlig modell.

Exempel 2 (Flera defekter):

Vibrationsanalys av frånluftsfläktar vid en sockerfabrik avslöjade komplexa problem. Ett fläktspektrum indikerade vinkelfeljustering (höga 1x- och 2x-toppar i axiell riktning), medan ett annat visade mekanisk glapp (likformiga övertoner 1x, 2x, 3x). Detta visar vikten av sekventiell feleliminering: först utfördes justering och åtdragning av fästen, och först därefter, om nödvändigt, skulle balansering utföras.

Avsnitt 5: Standarder, toleranser och förebyggande underhåll

Det sista steget i allt tekniskt arbete är att utvärdera dess kvalitet enligt myndighetskrav och utveckla en strategi för att hålla utrustningen i gott skick på lång sikt.

5.1. Översikt över viktiga standarder (ISO)

Flera internationella standarder används för att utvärdera balanseringskvalitet och vibrationstillstånd hos frånluftsfläktar.

ISO 14694:2003:

Huvudstandard för industrifläktar. Fastställer krav för balanseringskvalitet och maximalt tillåtna vibrationsnivåer beroende på fläktens tillämpningskategori (BV-1, BV-2, BV-3, etc.), effekt och installationstyp.

ISO 1940-1:2003:

Denna standard definierar balanskvalitetsgrader (G) för stela rotorer. Kvalitetsgraden kännetecknar tillåten kvarvarande obalans. För de flesta industriella frånluftsfläktar gäller följande grader:

• G6.3: Standard industriell kvalitet, lämplig för de flesta allmänna industriella tillämpningar.
• G2.5: Förbättrad kvalitet, krävs för höghastighets- eller särskilt kritiska frånluftsfläktar där vibrationskraven är strängare.

ISO 10816-3:2009:

Reglerar utvärdering av vibrationsförhållanden hos industrimaskiner baserat på mätningar på icke-roterande delar (t.ex. lagerhus). Standarden introducerar fyra tillståndszoner:

• Zon A: "Bra" (ny utrustning)
• Zon B: "Tillfredsställande" (obegränsad drift tillåten)
• Zon C: "Acceptabelt under begränsad tid" (orsaksidentifiering och eliminering krävs)
• Zon D: "Oacceptabelt" (vibrationer kan orsaka skador)

ISO 14695:2003:

Denna standard fastställer enhetliga metoder och villkor för vibrationsmätningar hos industriella fläktar, vilket är nödvändigt för att säkerställa jämförbarhet och reproducerbarhet av resultat som erhållits vid olika tidpunkter och på olika utrustningar.

5.2. Långsiktig strategi: Integrering i ett program för prediktivt underhåll

Avgasbalansering bör inte betraktas som en engångsreparation. Det är en integrerad del av en modern strategi för prediktivt underhåll.

Genom att regelbundet implementera vibrationsövervakning (t.ex. insamling av data genom rutterna med bärbara analysatorer) kan utrustningens tillstånd spåras över tid. Trendanalys, särskilt gradvis ökning av vibrationsamplituden vid körfrekvens 1x, är en tillförlitlig indikator på att obalansen utvecklas.

Denna metod möjliggör:

• Planera balansering i förväg, innan vibrationsnivån når kritiska värden som fastställts enligt ISO 10816-3-standarden.
• Förebygger sekundära skador på lager, kopplingar och stödstrukturer som oundvikligen uppstår vid långvarig drift med kraftiga vibrationer.
• Eliminera oplanerade nödstopp genom att omvandla reparationsarbete till planerade förebyggande åtgärder.

Att skapa en elektronisk databas över viktiga vibrationsförhållanden i utrustningen och regelbunden trendanalys utgör grunden för att fatta tekniskt sunda och ekonomiskt effektiva underhållsbeslut, vilket i slutändan ökar tillförlitligheten och den totala produktionseffektiviteten.