Fläktbalansering – Eliminera vibrationer och förläng utrustningens livslängd

Föreställ dig en höghastighetsindustrifläkt som skakar våldsamt, med bultar som lossnar vid varje rotation. Detta mardrömsscenario orsakas ofta av en liten obalans i fläktens rotor. Kraftiga vibrationer och buller är mer än bara olägenheter – de är varningstecken på ett problem som kan leda till kostsamma driftstopp och reparationer.

Balansering av fläktar är processen att korrigera denna obalans. Det är en av de mest eftertraktade procedurerna inom underhåll av utrustning eftersom fläktar är mycket känsliga för ojämn viktfördelning. Även den minsta avvikelse kan leda till betydande vibrationer. En obalans uppstår när fläktaxelns geometriska centrum inte är i linje med dess masscentrum. Ju högre fläktens rotationshastighet är, desto mer kritisk blir exakt balansering.

Till exempel kan en obalans på bara 20 gram vid kanten av en stor fläktrotor som roterar med 3000 varv/min generera cirka 900 N centrifugalkraft – ungefär som en 90 kg tung vikt som slår mot lagren 50 gånger per sekund. Det är ingen överraskning att om den lämnas okorrigerad orsakar en sådan obalans snabbt skador.

Vad orsakar obalans i fläktar?

De vanligaste orsakerna till obalans i fläktsystemet är

• Abrasivt slitage på fläktblad
• Smutsansamlingar på fläktbladen
• Lös montering eller feljustering av impellern på navet
• Temperaturfluktuationer i fläkthuset eller axeln
• Förlust av en balansvikt (tidigare tillagd)
• Bladdeformation (böjning eller skada)

Varför är fläktbalansering viktigt?

Att använda en obalanserad fläkt resulterar i vibrationer som är farliga för hela konstruktionen. Överdriven vibration leder till ökad energiförbrukning, accelererat slitage och ofta för tidigt lagerhaveri (antingen på axeln eller i stödkonstruktioner). Det kan till och med orsaka oplanerade driftstopp på grund av haverier.

Å andra sidan kommer en välbalanserad fläkt att:

• Kör mer effektivt (mindre energislöseri)
• Lägg mindre belastning på dess komponenter
• Förläng livslängden på lager och andra delar
• Arbeta tystare

Kort sagt, oavsett om du installerar en ny fläkt eller servar en befintlig, bör du aldrig hoppa över balanseringssteget under underhållet.

Viktigt: Även om obalans är den vanligaste orsaken till höga vibrationer i fläktar, är det inte den enda orsaken. Strukturella problem, för stort spel, problem med remdrift, feljusteringar, sprickor i rotorn eller felaktiga lager kan också skapa vibrationer. Det är avgörande att en erfaren vibrationsdiagnostikspecialist fastställer grundorsaken till eventuella ökade vibrationer innan man antar att balansering kommer att åtgärda det.

Specialistens kommentar

Som erfarenheten visar söker folk ofta balanseringstjänster när vibrationerna ökar. Balansering är dock faktiskt det sista steget i att minska vibrationerna. Innan man går vidare till det steget krävs en grundlig vibrationsdiagnostik av utrustningens skick måste utföras. Eventuella brister – såsom defekter i kopplingar, bristande axeluppriktning eller otillräcklig styvhet i stödstrukturen – bör identifieras och korrigeras först. Först därefter bör du gå vidare till balanseringssteget, om det fortfarande är nödvändigt.

Till exempel begärde en kund nyligen en fläktbalansering för en torkanläggning. Våra vibrationsmätningar (specifikt vibrationshastighetsspektrumet) indikerade förekomst av mekanisk glapp. Vid inspektion upptäckte vi skador där fläktens stödstruktur var fäst vid fundamentet. Efter att ha återfäst stöden och utfört en ny diagnos fann vi att den kvarvarande obalansen låg inom acceptabla gränser. I det här fallet behövdes inte längre balansering. Problem som lösa fundament eller feljusteringar förhindrar en lyckad balansering. Kom ihåg att balansering endast bör utföras på en maskin som i övrigt är i gott mekaniskt skick.

Hur fläktbalansering utförs

Våra specialister utför vanligtvis balansering av fläktar (antingen balansera impellern eller hela fläkthjulet) på plats med hjälp av fläktens egna lager. Denna in-situ-metod möjliggör maximal precision och hastighet utan att behöva demonteras, vilket undviker onödiga störningar i utrustningens struktur.

I varje balanseringsjobb strävar vi efter lägsta möjliga kvarvarande obalans och följer balanseringskvalitetsstandarderna för ISO 1940-1-2007 för lämplig utrustningsklass. För att uppnå detta använder vi en bärbar dynamisk balanseringsenhet – vibrationsanalysatorn Balanset-1A.

Involverade steg:

Balanseringsprocessen består av flera steg. Antalet sensorer som används och deras placering kan specificeras av fläkttillverkaren. Allmänna riktlinjer rekommenderar placering av sensorer på fläktaxelns lager och på huset. Om detta inte är möjligt på grund av konstruktionsbegränsningar bör sensorer monteras på platser som är så direkt anslutna till lagren som möjligt.

1. Montera vibrationssensorerna vinkelrätt mot rotorns rotationsaxel.

   

2. Montera varvräknaren på magnetstativet.

   

3. Fäst reflextejp på remskivan och rikta varvtalssensorn mot tejpen.
4. Anslut vibrationssensorerna till balanseringsenheten och anslut enheten till den bärbara datorn.

   

5. Starta balanseringsprogrammet på den bärbara datorn.
6. Välj balanseringsläge med två plan.

   

7. Ange rotorns identifikation (namn eller nummer) och dess plats.
8. Väg testvikten och ange dess värde och radien där den ska installeras.

   

9. Kör fläkten (rotorn) och mät den initiala vibrationsnivån (baslinjen).

   

10. Montera testvikten i det första korrigeringsplanet på fläktens rotor.
11. Kör fläkten igen och gör en andra vibrationsmätning.
12. Verifiera att vibrationsamplituden eller -fasen har förändrats med minst 20% (vilket indikerar att testvikten hade en mätbar effekt).
13. Ta bort testvikten från det första planet och montera den på rotorns andra plan.
14. Kör fläkten en gång till och gör en tredje vibrationsmätning.
15. Programvaran beräknar sedan de erforderliga korrigeringsvikterna och vinklarna för att placera dem i det första och andra planet.

    

16. Ta bort provvikten från rotorn.
17. Förbered den permanenta korrektionsvikten för den angivna massan (enligt beräkning).
18. Fäst eller svetsa fast korrigeringsvikten/vikterna på rotorn vid de angivna positionerna.

    

19. Kör fläkten igen och kontrollera att balanseringen lyckades (vibrationsnivåerna är nu inom acceptabla gränser).
20. Om programvaran föreslår ytterligare mindre justeringar, lägg till den extra vikten enligt rekommendationerna och kontrollera balansen igen tills vibrationen är minimerad.

Genom att följa denna procedur säkerställer vi en hög precisionsnivå vid fläktbalansering, vilket bidrar till långsiktig effektivitet och tillförlitlighet hos din industriella utrustning.

Slutsats

Korrekt fläktbalansering eliminerar en av de främsta källorna till maskinvibrationer. Resultatet blir en jämnare och mer tillförlitlig drift av din utrustning. Att försumma detta steg kan leda till kostsamma fel, medan regelbunden balansering (efter att ha åtgärdat eventuella underliggande mekaniska problem) sparar tid och pengar i längden. Vänta inte för att en fläkt ska vibrera isär sig själv — inkludera balansering som en rutinmässig del av ditt underhållsprogram för att skydda dina maskiner och hålla dem i optimal drift.

Vanliga frågor

Vad orsakar obalans i fläkten?

Fläktobalans orsakas vanligtvis av en ojämn massafördelning i de roterande delarna. Vanliga orsaker inkluderar slitage på fläktbladen, smutsansamling på bladen, lösa eller feljusterade impeller, temperaturfluktuationer som orsakar materialutvidgning eller sammandragning, förlust av tidigare installerade balansvikter eller fysisk deformation av ett blad.

Varför är det viktigt att balansera fläkten?

En obalanserad fläkt producerar kraftiga vibrationer som kan skada fläkten och ansluten utrustning. Att balansera en fläkt minskar dessa vibrationer, vilket förhindrar energislöseri och minimerar belastningen på lager och andra komponenter. En korrekt balanserad fläkt arbetar också tystare och mer effektivt, vilket förlänger utrustningens livslängd.

Hur balanserar man en fläkt?

Fläktbalansering utförs genom att lägga till eller ta bort vikt på fläktens rotor (impeller) för att korrigera eventuella massobalanser. Den allmänna processen innebär att mäta fläktens vibrationer, bestämma var obalansen finns och sedan fästa små korrigeringsvikter på specifika positioner på rotorn för att motverka den. Moderna bärbara balanserare använder sensorer och programvara för att styra denna process och beräkna exakt den vikt och placering som behövs. (Se steg-för-steg-proceduren ovan för detaljer.)

När ska en industrifläkt balanseras?

En industrifläkt bör balanseras när du märker kraftiga vibrationer eller efter reparations-/underhållsarbete som kan störa balansen (som att byta ut eller svetsa fläktblad). Nya fläktar är vanligtvis välbalanserade av tillverkaren, men med tiden kan slitage och materialansamling orsaka obalans. Det är en bra vana att regelbundet kontrollera vibrationsnivåerna som en del av underhållet och utföra balansering om dessa nivåer överstiger de rekommenderade gränserna.

Kan fläktbalansering göras på plats?

Ja. Fläktbalansering kan ofta göras på plats (in situ) med hjälp av portabel balanseringsutrustning. Balansering på plats, liksom den tjänst som beskrivs ovan, använder fläktens egna lager och kräver inte att maskinen demonteras. Detta sparar tid och säkerställer att fläkten är balanserad under normala driftsförhållanden.