Eksenel Fan Arızalarını Anlama
Tanım: Eksenel Fan Arızaları Nelerdir?
Aksiyel fan arızaları Bunlar, pervane benzeri bir rotor aracılığıyla havanın şaft eksenine paralel olarak aktığı eksenel akışlı fanlara özgü sorunlardır. Bu kusurlar arasında kanat eğim açısı hataları, uç boşluğunun bozulması, kanat tükenmişlik ve çatlama, göbek bağlantı arızaları, dönme durması ve aerodinamik rezonanslar. Eksenel fanlar, akış yolu ve kuvvet dağılımları bakımından santrifüj fanlardan farklılık gösterir ve bu da onları kanat burkulması, uç sızıntı akışları ve eksenel itme değişimleriyle ilgili benzersiz arıza modlarına karşı hassas hale getirir.
Aksiyel fanlar, HVAC sistemlerinde, soğutma kulelerinde, enerji santrali hava akış fanlarında ve endüstriyel havalandırmada yaygın olarak kullanılır. Geniş çaplı ve nispeten hafif kanatları, onları titreşim kaynaklı yorulmaya ve aerodinamik dengesizliklere karşı özellikle hassas hale getirir.
Eksenel Fan-Spesifik Kusurlar
1. Bıçak Eğimi ve Açı Sorunları
Yanlış Perde Ayarı
- Ayarlanabilir Eğimli Fanlar: Performans ayarı için bıçak açısı ayarlanabilir
- Uyumsuzluk: Bıçaklar çalışma koşullarına göre yanlış açıya ayarlanmış
- Etkileri: Zayıf performans, yüksek titreşim, durma eğilimi
- Düzensiz Ayar: Farklı açılardaki bıçaklar dengesizliğe neden oluyor
Bıçak Bükülme Deformasyonu
- Aerodinamik veya santrifüj yüklerinden dolayı kalıcı olarak bükülmüş kanatlar
- Akış açılarını değiştirir, performansı etkiler
- Asimetrik bükülme durumunda dengesizlik yaratabilir
- Sıcaklık gradyanlarından kaynaklanan termal bozulma
2. Uç Temizleme Sorunları
Aksiyel Fanlarda Kritik Önem
- Kanat uçlarından akış sızıntısı (uç girdapları)
- Verimlilik uç boşluğuna karşı çok hassastır
- Her 1%'lik açıklık artışı ~1-2% verimlilik kaybına neden olur
- Titreşim ve akustik performansı etkiler
Aşırı Boşluk
- Nedenleri: Aşınma, gövde bozulması, bıçak sapması, termal büyüme
- Etkileri: Performans kaybı, artan uç girdap gücü, titreşim
- Tipik Yeni: 0,5-1,5% bıçak açıklığı
- Gerekli Eylem: > 3% aralığının değiştirilmesi veya yeniden inşa edilmesi anlamına gelir
Uç Ovmaları
- Bıçak uçları gövdeye temas ediyor
- Aşırı titreşim, termal büyüme veya yanlış hizalama
- Gürültü, titreşim ve bıçak hasarı yaratır
- Bıçak uçlarında ve gövdede aşınma izleri görülüyor
3. Bıçak Yapısal Kusurları
Yorgunluk Çatlakları
- Konum: Bıçak kökü (göbeğe bağlantı), ön kenar
- Neden: Alternatif aerodinamik yükler, titreşim, rezonans
- Tespit: Boya penetranı, manyetik parçacık veya ultrasonik muayene
- Kritiklik: Bıçak serbest kalmasına yol açabilir
Bıçak Bağlantı Arızaları
- Bıçak-göbek birleşimindeki kaynaklar çatlıyor
- Gevşek çalışan cıvatalı bağlantılar
- Kök fileto çatlakları
- Tespit edilmezse ilerleyici başarısızlık
4. Aerodinamik Kararsızlıklar
Döner Tezgah
- Halka etrafında dönen bazı kanatlarda akış ayrımı
- Alt-senkron titreşim (rotor hızının 0,2-0,5 katı)
- Düşük akışta veya yüksek giriş direncinde meydana gelir
- Şiddetli olabilir, bıçaklara zarar verebilir
Çırpınma
- Aeroelastik bağlantıdan kaynaklanan kendiliğinden uyarılan kanat titreşimi
- Bıçak hareketi hava akışını, hava akışı bıçak hareketini etkiler
- Bıçak doğal frekansındaki frekans
- Hızlı bıçak arızasına neden olabilir
- Nadirdir ancak meydana geldiğinde felakete yol açar
Titreşim İmzaları
Bıçak Geçiş Frekansı
- Hesaplama: BPF = Bıçak Sayısı × RPM / 60
- Aksiyel Fanlar: BPF genellikle belirgindir (santrifuj fanlardan daha yüksektir)
- Yükselmiş Genlik: Uç boşluğu sorunları, bıçak hasarı, akış sorunları
- Harmonikler: Birden fazla BPF harmoniği, kanat veya akış sorunlarına işaret eder
Dengesizlik
- Bıçak birikmesinden, aşınmadan veya eğim açısının düzensizliğinden
- 1× titreşim bileşeni
- Düzeltilebilir dengeleme bıçak üzerine monte edilmiş ağırlıklarla
Durmayla İlgili Titreşim
- Eşzamanlı olmayan bileşenler (0,2-0,5×)
- Rastgele, dalgalanan genlik
- Geniş bant gürültüsü artışı
- Akış arttığında kaybolur
Tespit ve İzleme
Titreşim Analizi
- Standart yatak titreşim izleme
- BPF genlik eğilimi
- Alt-senkron bileşenleri arayın (durma)
- Eksenel titreşim ölçümü (itme değişimleri)
Performans İzleme
- Hava akışı ölçümü (basınç farkı yöntemi)
- Güç tüketimi eğilimi
- Verimlilik hesaplaması
- Tasarım/temel performansla karşılaştırın
Denetleme
- Çatlaklar, erozyon ve korozyon açısından görsel bıçak muayenesi
- Bıçak eğim açısı doğrulaması
- Uç boşluğu ölçümü
- Göbek ve bağlantı noktası denetimi
- Kritik fanlarda çatlak tespiti için NDT
Bakım ve Düzeltme
Bıçak Bakımı
- Bıçaklardaki birikintileri temizleyin (ve yeniden dengeleyin)
- Küçük erozyon/korozyon hasarlarını onarın
- Çatlak veya ciddi şekilde hasar görmüş bıçakları değiştirin
- Tüm bıçakların aynı eğim açısında olduğunu doğrulayın
- Bıçak bağlantı cıvatalarını kontrol edin ve sıkın
Temizleme Restorasyonu
- Boşluk fazlaysa, örtü halkaları veya uç contaları ekleyin
- Çapı azaltmak için muhafazayı yeniden inşa edin
- Ekonomik olarak uygunsa fanı değiştirin
Çalışma Noktası Kontrolü
- Sistem direncini fanı tasarım noktasına yakın çalıştıracak şekilde ayarlayın
- Optimum eşleşme için değişken hız kontrolü
- Durak bölgesinde işlem yapmaktan kaçının
- Giriş kanatçığı veya damper kontrolü için kısma
Eksenel fan arızaları, standart döner makine sorunlarını, eksenel akış makinelerine özgü aerodinamik olgularla birleştirir. Kanat yapısal sorunları, uç boşluğu kritikliği ve döner durma gibi aerodinamik dengesizliklerin anlaşılması, uygun titreşim izleme ve performans testleri ile birleştirildiğinde, bu temel hava hareket ettiren makinelerin endüstriyel uygulamalarda güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.