Ücretsiz Mühendislik Aracı

Soğutma Kulesi Fan Titreşim Hesaplayıcısı

Soğutma kulesi fanları için kanat geçiş frekansını, uç hızını, dengesizlikten kaynaklanan merkezkaç kuvvetini, ISO 21940'a göre izin verilen dengesizliği hesaplayın ve kule yapısı rezonans riskini değerlendirin.

ISO 21940BPFUç Hızı

Sonuçlar

Bıçak Geçiş Frekansı (BPF)
Uç Hızı
1× Frekans
İzin Verilebilir Dengesizlik (Toplam)
Tolerans Sınırında Santrifüj Kuvveti
İpucu Hız Değerlendirmesi
Kule Yapısı Rezonansı Kaygısı

Temel Formüller

BPF = Bıçak Sayısı × RPM / 60 [Hz]
Uç Hızı = π × D × RPM / 60 [m/s]

Uç Hızı Yönergeleri

  • < 55 m/s — FRP bıçaklar için normal
  • 55–65 m/s — Kabul edilebilir, bıçak gerilimini kontrol edin.
  • > 65 m/s — Yüksek gerilim, bıçak yorgunluğu riski

Kule Yapısı Rezonansı

Soğutma kulesi yapılarının doğal frekansları tipik olarak 1-5 Hz arasındadır. Fanın 1× frekansı veya BPF'nin frekansı kulenin doğal frekansına yakın düşerse, ciddi titreşim amplifikasyonu meydana gelebilir. En az 20% ayırma payı bırakın.

Soğutma Kulesi Fanları için Titreşim Limitleri

Esnek yapısı nedeniyle, soğutma kulesi fanlarının titreşim sınırları çoğu döner ekipmana göre daha sıkıdır:

  • Normal: < 3 mm/s RMS hızı, fan köprüsü yapısında
  • Uyarı: 3–5 mm/s — ilk fırsatta araştırın
  • Alarm: 5–8 mm/s — yakında bakım planlayın
  • Seyahat: > 8 mm/s — yapısal hasarı önlemek için kapatıldı

Soğutma Kulesi Fan Titreşiminin Yaygın Nedenleri

  • Bıçak açısı uyumsuzluğu: Tüm kanatların aynı eğim açısına (±0,5°) sahip olması gerekir.
  • Bıçak kütle farkı: Tüm bıçakların ağırlığını ölçün — 1% aralığında eşleştirin veya denge ağırlıkları ekleyin.
  • Göbek dengesizliği: Bıçak değişiminden sonra rotor dengesini kontrol edin.
  • Şanzıman sorunları: Dişli temas sıklığı ve rulman arızası sıklığı
  • Kule yapısının rezonansı: Yapının fonksiyonu 1×'e veya BPF'ye çok yakın
  • Buz/kalıntı birikimi: Düzensiz birikimler dengeyi değiştirir.
  • Gevşek bıçak cıvataları: Ani titreşimler ve harmonikler oluşturur.
  • Motor/tahrik sistemi sorunları: VFD tahrikli fanlar belirli hızlarda rezonanslara neden olabilir.

Uç Boşaltma Yönergeleri

Kanat ucu açıklığı, kanat ucu ile fan gövdesi (venturi) arasındaki boşluktur. Hem aerodinamik verimliliği hem de titreşim davranışını doğrudan etkiler. Uygun kanat ucu açıklığı, düzgün hava akışı dağılımını sağlar ve geri dönüş kayıplarını en aza indirir:

  • Çok küçük (<0,5% çap): Özellikle termal genleşme durumunda bıçak ile gövde arasında temas riski.
  • Optimal (0,5–1,5% çap): Yeterli güvenlik payı ile en iyi verimlilik
  • Çok büyük (>2% çapında): Hava akışının yeniden dolaşımı verimliliği 5–15% oranında azaltır.

ISO 21940'a göre İzin Verilebilir Dengesizlik

İzin verilen özgül dengesizlik (eksantriklik), denge derecesi ve dönme hızı ile belirlenir:

e_per = G × 1000 / ω [μm]
U_per = e_per × M [g·mm]

Burada G, denge eğimi (mm/s), ω, açısal hız (rad/s) ve M, toplam dönen kütledir (kg). Soğutma kulesi fanları için, toplam kanat tertibatı kütlesi (göbek dahil) kullanılmalıdır.

Dengesizlikten Kaynaklanan Merkezkaç Kuvveti

İzin verilen dengesizlik sınırında oluşan merkezkaç kuvveti:

F = M × e_per × ω² / 10⁶ [N]

Bu kuvvet, şaft hızıyla döner ve dişli kutusu aracılığıyla fan köprüsü yapısına iletilir. Esnek yapılara sahip soğutma kulelerinde, mütevazı kuvvetler bile önemli yapısal titreşimlere neden olabilir.

Bıçak Geçiş Frekansı Açıklaması

BPF, kanatların sabit bir noktadan geçtiği frekanstır. Fan gövdesini ve yapısını harekete geçiren aerodinamik bir titreşim oluşturur. Titreşim spektrumunda, BPF olası harmoniklerle (2×BPF, 3×BPF) belirgin bir tepe noktası olarak görünür. Yüksek BPF genliği şunları gösterir:

  • Kanatlar arasındaki kanat eğim açısı farklılıkları
  • Bıçak aralıklarının düzensizliği (üretim veya montaj hatası)
  • Bıçak yoluna yakın engel (yapısal eleman, enkaz)
  • Bıçak ucu bir taraftaki fan grubuna çok yakın çalışıyor.

Şanzımanla İlgili Hususlar

  • Dişlilerin birbirine geçme sıklığı: Diş sayısı × giriş mili devir sayısı — dişli arızalarını izleyin
  • Yağ analizi: Düzenli yağ örneklemesi, titreşim artmadan önce dişli aşınmasını tespit etmeye yardımcı olur.
  • Şanzıman bağlantı cıvataları: Tork değerlerini düzenli olarak kontrol edin; gevşeklik, senkronize olmayan titreşime neden olur.
  • Hizalanma: Motor ile şanzıman arasındaki bağlantının hizalanması, erken arızayı önlemek için kritik öneme sahiptir.

İzleme ipucu: Soğutma kulesi fanlarında gelişen dengesizliği tespit etmenin en etkili yolu, zaman içinde 1× RPM'de titreşim eğilimini izlemektir. Kalıcı olarak monte edilmiş ivmeölçerler veya planlanmış rota tabanlı ölçümler kullanarak otomatik uyarılar kurun.

⚠️ Önemli: Soğutma kulesi fanlarının titreşim limitleri, esnek destek yapısı nedeniyle genellikle genel dönen makinelerden daha katıdır. Birçok operatör, alarm seviyesi olarak 5 mm/s ve arıza seviyesi olarak 8 mm/s hız kullanır. Fan tertibatının yerinden oynamış olabileceği herhangi bir bakım işleminden sonra, fan ucu açıklığını daima kontrol edin.

Vibromera — Taşınabilir Dengeleme ve Titreşim Analizi
Profesyonel saha dengeleme cihazları ve yazılımları. 50'den fazla ülkede kullanılmaktadır.
Daha fazla bilgi edin
Kategoriler:

WhatsApp