Endüstriyel Fan Dengeleme: Fan Tipine Göre Yerinde İşlem
Santrifüj, eksenel, radyal ve egzoz fanlarının dengelenmesi için saha teknisyenlerinin başvurabileceği bir kaynak; titreşimin aslında dengesizlikten kaynaklanıp kaynaklanmadığının teşhisinden, düzeltmelerin ISO 14694 sınırlarına göre doğrulanmasına kadar her şeyi kapsar.
Vantilatör Neden Titriyor? Önce Teşhis
Fan dengelemesinde en sık yapılan hata, neyi düzelteceğinizi bilmeden işe başlamaktır. Her titreşim dengesizlik anlamına gelmez. Gerçek sorun hizalama bozukluğu, gevşeklik veya rezonans iken düzeltme ağırlıkları takmak hiçbir şeyi düzeltmez ve durumu daha da kötüleştirebilir.
Öncelikle titreşim ölçümüyle başlayın. Fanı çalışma hızında çalıştırın ve bir FFT spektrumu kaydedin. Spektrumda gördükleriniz size bundan sonra ne yapmanız gerektiğini söyleyecektir.
Koşu hızında baskın tepe noktası. Faz stabil. Dengeleme bunu düzeltecektir.
Güçlü ikinci harmonik, yüksek eksenel titreşim. Öncelikle hizalamayı düzeltin.
Birçok harmonik (3×, 4×, 5×…). Çatlak çerçeve, gevşek cıvatalar, temel hasarı.
Titreşim, devir sayısında (RPM) ani bir artış gösteriyor. Hızı veya sertliği değiştirin, dengeyi değil.
Fan dengesizliğine aslında ne sebep olur? Endüstriyel ortamlarda, bunlar en önemli kaynaklardır ve ortama göre farklılık gösterirler:
Malzeme birikimi. Egzoz fanları, cebri çekiş fanları ve partikül maddeyle çalışan tüm fanlar için en büyük sorun toz, kül, kalsiyum birikintileri, şeker, çimento tozu gibi parçacıkların kanatlar üzerinde düzensiz bir şekilde birikmesidir. Sadece temizlik bile titreşimi -50 oranında azaltabilir. Kirli bir fanı dengelemek, biriken parçacıkları telafi eder ve bir sonraki sefer bir parça düştüğünde, başa dönmüş olursunuz.
Aşınma ve korozyon. Aşındırıcı işlem akımları, bıçakların ön kenarlarını düzensiz bir şekilde aşındırır. Kimyasal buharlar, hava akışı modellerine bağlı olarak bıçakları farklı oranlarda aşındırır. Aylar içinde kütle dağılımı değişir.
Deformasyon. Sıcak gaz fanlarında termal döngü, kademeli deformasyona neden olur. Yutulan cisimlerden kaynaklanan darbe hasarı, kanatları büker. 1500 RPM'de tek bir bükülmüş kanat bile ölçülebilir bir dengesizliğe yol açar.
Temiz bir vantilatör yarı dengelidir. Tek bir sensör takmadan önce, pervaneyi tamamen metal yüzeye kadar temizleyin. Her bir kanadı çatlak, deformasyon ve gevşek perçinler açısından inceleyin. Göbek cıvatalarını sıkın. Ardından ölçüm yapın. Çoğu zaman titreşim o kadar azalır ki herhangi bir düzeltmeye gerek kalmaz.
ISO 14694 ve ISO 21940: Hangi Sınırlamalar Geçerlidir?
Endüstriyel fan titreşimini düzenleyen iki standart vardır. Biri fana özgü (ISO 14694), diğeri ise genel rotor dengeleme kalitesidir (ISO 21940, eski adıyla ISO 1940). Her ikisini de kullanacaksınız; biri kurulu makinedeki titreşim sınırını ayarlamak için, diğeri ise montaj veya atölye dengelemesi sırasında rotor dengeleme kalitesini tanımlamak için.
ISO 14694 — Fan BV kategorileri
ISO 14694, özellikle endüstriyel fanlar için Denge ve Titreşim kategorilerini tanımlar. Devreye alma titreşim limiti (hız, mm/s RMS, yatak yuvalarında ölçülür) uygulamaya bağlıdır:
| Kategori | Başvuru | Devreye alma sınırı | Alarm seviyesi |
|---|---|---|---|
| BV-3 | Standart endüstriyel kullanım — havalandırma, genel egzoz, 300 kW'a kadar kazan fanları | 4,5 mm/s | 9,0 mm/s |
| BV-4 | Proses açısından kritik fanlar — petrokimya, enerji santrali ID/FD fanları | 2,8 mm/s | 5,6 mm/s |
| BV-5 | Hassas fanlar — yarı iletken temiz odaları, laboratuvar HVAC sistemleri | 1,8 mm/s | 3,5 mm/s |
ISO 21940-11 — Terazi kalite sınıfları (G)
Rotorun kendisi (çark + şaft tertibatı) için denge kalitesi G derecesi (mm/s) olarak ifade edilir:
| Sınıf | Başvuru | Notlar |
|---|---|---|
| G 16 | Tarım fanları, büyük düşük hızlı üniteler | ~600 RPM'nin altında kabul edilebilir. |
| G 6.3 | Çoğu genel endüstriyel fan | BV-3 sınıfı için standart hedef |
| G 2.5 | Türbin tahrikli fanlar, yüksek hızlı üniteler, BV-4/BV-5 sınıfı | ~3.000 RPM'nin üzerinde veya proses açısından kritik fanlar için gereklidir. |
Kullanım ISO 14694 BV Takılan fan titreşiminin ne zaman kabul edilebilir olduğuna karar vermek için; bu, sahadaki geçme/kalma kriterinizdir. Kullanın ISO 21940 G Pervaneyi dengeleme atölyesine gönderirken veya fan üreticisine dengeleme kalitesi belirtirken. Çoğu genel endüstriyel fan için: BV-3 + G 6.3. Proses açısından kritik olanlar için: BV-4 + G 2.5.
Fan Tipine Göre Dengeleme
Deneme ağırlığı yöntemi her fan için işe yarar. Ancak pratik detaylar – kaç düzeltme düzlemi kullanılacağı, ağırlıkların nereye takılacağı, nelere dikkat edilmesi gerektiği – pervane geometrisine ve çalışma ortamına bağlıdır.
Santrifüj fanlar (geriye doğru kavisli, ileriye doğru kavisli)
Endüstriyel HVAC ve proses havalandırmasının temel taşı. Dar tekerlekler (genişlik < ½ çap) → tek düzlem dengeleme. Geniş tekerlekler ve çift girişli tasarımlar → iki düzlem, her iki rulmanda da sensörler. İçi boş bıçak boşluklarında ve arka plakada ürün birikmesi yaygındır. Düzeltme ağırlıkları göbek diskine veya arka plakaya yerleştirilir ve kalıcı olması için kaynaklanır.
Eksenel fanlar (pervane tipi)
Disk şeklindeki rotorlar neredeyse her zaman tek düzlemlidir. Ağırlıklar göbeğe veya kanat köküne yerleştirilir. Kanat uçlarına kütle eklemekten kaçının; bu, aerodinamik davranışı değiştirir. Kanat eğim açısındaki varyasyona dikkat edin: eşit olmayan eğim, kanat geçiş frekansında aerodinamik titreşim üretir ve bu, dengeleme ile düzeltilemez. Dengelemeden önce eğimi iletki ile doğrulayın.
Egzoz ve cebri çekiş fanları
Sıcak, kirli, aşındırıcı — denge kurmanın en zor olduğu ortam. Denge sıcaklığı, Soğuk değil. Termal bozulma denge durumunu değiştirir; ortam sıcaklığında uygulanan bir düzeltme, 200°C işlem sıcaklığında yanlış olabilir. Kaynaklı çelik ağırlıklar kullanın - yapıştırıcı ve bant yüksek sıcaklıklarda işlevini yitirir. Erişim genellikle sınırlıdır; dengeleme ziyareti öncesinde muayene kapıları talep edin veya takın.
Radyal kanatlı (kürek) fanlar
Düz radyal bıçaklar, genellikle malzeme taşıma (talaş, tahıl, atık) için kullanılır. Aşındırıcı parçacıklardan dolayı ön kenarlarda yoğun aşınma meydana gelir. Dengeleme için en basit geometriye sahiptir - ağırlıklar doğrudan göbek diskine kaynaklanır. Ancak bıçak kalınlığını kontrol edin: bıçaklar minimum kalınlığın altına düşmüşse, dengelemeden önce değiştirin.
Tek düzlem mi, çift düzlem mi: hızlı kural
Disk benzeri rotor (Genişlik çaptan çok daha az) → tek düzlem. Kapsadığı tipler: eksenel fanlar, dar santrifüj çarklar, dar radyal çarklar.
Tambur benzeri rotor (Genişlik çapa benzer) → iki düzlemli. Kapaklar: geniş santrifüj çarklar, çift girişli fanlar, uzun sincap kafesli üfleyiciler.
Şüpheniz varsa, tek düzlemle başlayın. Titreşim ISO limitinin altına düşmezse, çift düzleme geçin; dengesizlik, tek düzlemin düzeltemediği bir çift (salınım) bileşenini içerir.
Dengeleme İşlemi — Adım Adım
Teçhizat: Balanset-1A Taşınabilir dengeleyici, dizüstü bilgisayar, ivmeölçer(ler), lazer takometre, deneme ağırlık seti, düzeltme ağırlıkları (çelik), kalıcı bağlantı için kaynak ekipmanı.
Temizleyin, inceleyin ve ön kontrol yapın.
Pervaneyi tamamen temizleyin; her kanadı, her boşluğu, arka plakayı ve göbeği. Çatlakları, bükülmüş kanatları, eksik perçinleri ve aşınmış ön kenarları kontrol edin. Göbek cıvatalarını, ayar vidalarını ve kama yuvasının durumunu kontrol edin. Yatak yuvalarının temele sıkıca oturduğunu ve gevşek bir taban olmadığını doğrulayın.
Fanı çalıştırın ve bir FFT spektrumu kaydedin. Baskın titreşimin 1× RPM'de (dengesizlik) olduğunu doğrulayın. Eğer 2× veya daha yüksek harmonikler baskınsa, dengelemeden önce mekanik nedeni giderin.
Sensörleri ve takometreyi takın.
İvmeölçeri, pervanenin yanındaki yatak yuvasına (fan çarkına en yakın yatak) radyal olarak monte edin. Dökme demir yuvalarda manyetik montaj, paslanmaz çelik veya alüminyumda ise cıvatalı bağlantı elemanları kullanın. İki düzlemli işlerde, karşı yatağa ikinci bir sensör takın.
Şafta veya görünür bir dönen yüzeye yansıtıcı bant yapıştırın. Lazer takometreyi net görüş hattı sağlayacak şekilde konumlandırın. Balanset-1A'ya bağlayın, yazılımı başlatın ve devir sayısını doğrulayın.
İlk titreşimi kaydedin (Çalıştırma 0)
Fanı çalışma hızında çalıştırın. Okumaların stabilize olmasını bekleyin — çoğu fan için 15-30 saniye, büyük ve termal yüklü üniteler için daha uzun sürebilir. Balanset-1A titreşim hızını (mm/s) ve faz açısını (°) gösterir.
Bu sizin başlangıç değeriniz. Örnek: 72° açıyla 18,6 mm/s — ISO 14694 BV-3 C Bölgesi'nin derinliklerinde ("sadece kısa süreliğine tolere edilebilir").
Deneme ağırlığı testi (Test 1)
Fanı durdurun. Bir kanat veya göbeğe, bilinen bir açısal konumda deneme amaçlı bir ağırlık takın. Ağırlık, titreşimi en az 20-30 g değiştirecek kadar ağır, ancak hasara neden olmayacak kadar hafif olmalıdır. 200 kg'lık bir pervane için 20-40 g ile başlayın.
Fanı çalıştırın, yeni titreşim vektörünü kaydedin. Yazılım artık iki veri noktasına sahip ve etki katsayısını hesaplıyor; yani rotorun belirli bir konumdaki kütleye nasıl tepki verdiğini belirliyor.
Düzeltme ağırlığını takın.
Yazılım şu bilgileri görüntüler: ""195° açıyla 65 g takın"". Deneme ağırlığını çıkarın. Düzeltme kütlesi hazırlayın ve elektronik terazide tartın. Hesaplanan açıda kaynak yapın.
Sıcak egzoz fanları için: yumuşak çelik veya paslanmaz çelik ağırlıklar kullanın, tam nüfuzlu kaynakla tutturun. ATEX/patlamaya dayanıklı ortamlar için: sadece cıvatalı ağırlıklar (kaynak yok). Temiz hava HVAC sistemleri için: titreşim seviyeleri orta düzeydeyse kelepçeli ağırlıklar veya denge macunu kabul edilebilir.
Doğrula ve kırp (Çalıştırma 2)
Fanı tekrar çalıştırın. Kalan titreşim, ISO 14694 devreye alma limitinin altında olmalıdır: BV-3 için 4,5 mm/s, BV-4 için 2,8 mm/s. Hedef değerin üzerindeyse, yazılım ince ayar için küçük bir ek ağırlık olan bir düzeltme önerir. Uygulamada, 80% fan işi tek bir düzeltme işleminden sonra tamamlanmaktadır.
Güvenli ve belgelenmiş
Düzeltme ağırlığını kalıcı olarak kaynaklayın (sadece punta kaynağı değil, tam kaynak dikişi). Balanset-1A raporunu saklayın; bu rapor titreşim spektrumlarını, düzeltme kütlesini/açısını ve öncesi/sonrası karşılaştırmasını arşivler. Bu veriler bakım yönetim sisteminize aktarılır ve gelecekteki eğilim analizi için bir temel oluşturur.
Saha Raporu: 132 kW Cebri Çekişli Fan
Güney Avrupa'daki bir çimento fabrikasında, 280°C'deki fırın egzoz gazını çeken 132 kW'lık bir cebri çekiş fanı bulunuyordu. Fan, 1800 mm çark çapına sahip, tek girişli santrifüj tasarımlı ve 1470 RPM hızında çalışıyordu. Yataklar 14 ay içinde iki kez değiştirilmişti; fabrika, sadece bu fandan kaynaklanan ortalama olarak her çeyrekte bir plansız duruş yaşıyordu.
Titreşim izleme, her rulman değişiminden sonraki haftalar içinde değerlerin 15 mm/s'nin üzerine çıktığını gösterdi. Bakım ekibi sorunun rulman kalitesinden kaynaklandığını varsayarak tedarikçi değiştirdi. Sorun rulmanlarda değil, pervanedeydi. Kalsiyum andit birikintileri arka plakada ve kanat boşluklarında düzensiz bir şekilde birikerek kademeli bir dengesizliğe neden oluyordu.
Planlı bir fırın duruşu sırasında geldik. İlk adım: temizlik. Ekip pervaneyi basınçlı suyla yıkadı; titreşim 22 mm/s'den 11,4 mm/s'ye düştü. Yine de BV-3 limitinin üzerinde. Balanset-1A'yı kurduk, deneme ağırlığını çalıştırdık ve düzeltme uyguladık; 85 g, 218° açıyla arka plakaya kaynaklandı.
Cebri çekiş fanı — çimento fırını egzozu, 280°C
132 kW santrifüj fan, 1800 mm çark, 1470 RPM. Pervane üzerindeki kalsiyum birikintileri, kademeli dengesizliğe neden oldu. Müdahaleden önceki 14 ay içinde iki rulman arızası meydana geldi.
Bu işten sonra alınan en önemli karar: Tesis, bakım planına üç ayda bir titreşim kontrolü ekledi ve sensör yerleştirme işlemini hızlandırmak için fan gövdesine kalıcı bir erişim kapağı taktı. İlk yılda yaklaşık 4.500 €'luk rulman değiştirme maliyetinden tasarruf sağlandı. Balanset-1A ilk işte kendini amorti etti.
Dengeleme Sorunu Çözmediğinde
Temizleme, ölçme ve düzeltme işlemlerini yaptınız, ancak titreşim hala limitin üzerinde. Dengeleme döngüsünü tekrarlamadan önce şunları kontrol edin:
1. Yapısal rezonans. Eğer fanın çalışma devri (RPM) destek çerçevesinin, kaidenin veya havalandırma kanallarının doğal frekansıyla çakışıyorsa, denge kalitesinden bağımsız olarak titreşim artar. Test: Hızı 5-101 devir/dakika yukarı ve aşağı değiştirin. Eğer titreşim küçük bir devir/dakika değişikliğiyle aniden düşerse, bu rezonanstır. Çözüm, yapıyı sertleştirmek veya çalışma hızını değiştirmektir; daha fazla düzeltme ağırlığı eklemek değil.
2. Yumuşak ayak. Motor veya yatak kaidesi ayaklarında düzensiz temas. Bir cıvatayı sıktığınızda, çerçeve deforme olur ve gerilim artar. Her bir ayak cıvatasını tek tek gevşetin ve bir kadran göstergesiyle hareketi kontrol edin. Herhangi bir ayak 0,05 mm'den fazla kalkarsa, araya pul koyun. Yumuşak ayak, dengeleme ile giderilemeyecek 2-4 mm/s titreşime neden olabilir.
3. Hizalama hatası. Eğer fan kayış tahrikli ise, kayış gerginliğini ve kasnak hizalamasını kontrol edin. Direkt tahrikli ise, kaplin hizalamasını (açısal + sapma) kontrol edin. Hizalama hatası, FFT spektrumunda 2× RPM ve artan eksenel titreşim olarak kendini gösterir. Dengelemeden önce hizalamayı düzeltin.
4. Isı yaylı sistem (egzoz fanları). Pervane ısındıkça şekil değiştirir. Soğukken uygulanan denge düzeltmesi, çalışma sıcaklığında yanlış olabilir. Çözüm: Fanı 30 dakikadan fazla süreyle proses sıcaklığında çalıştırın, ardından sıcak koşullar altında ölçüm yapın ve dengeleyin. Bu daha zordur ancak 150°C'nin üzerindeki fanlar için gereklidir.
Adım 1: FFT spektrumu — hangi frekans baskın? Adım 2: Yavaşlama testi — titreşim hızıyla birlikte düzgün bir şekilde mi artıyor (dengesizlik) yoksa belirli bir devirde (rezonans) ani bir yükseliş mi gösteriyor? Adım 3: Faz kararlılığı — faz açısı her çalıştırmada tekrarlanabilir mi (dengesizlik) yoksa sürekli değişiyor mu (gevşeklik/sıkıştırma)? Balanset-1A her üçünü de yakalar. Cevap dengesizlik değilse, dengelemeyi durdurun ve asıl nedeni düzeltin.
Pervane Değişiminden Sonra: Her Zaman Dengeleme İşlemini Yeniden Yapın
Fabrikadan çıkan yeni bir pervane, genellikle G6.3 veya daha iyi bir seviyede, atölyede dengelenir. Ancak atölye dengelemesi, üreticinin dengeleme makinesinde yapılır, sizin şaftınızda, yataklarınızda, kaplininizle birlikte değil.
Yeni pervane takıldığında, her arayüzde hata oluşur: kama uyumu, konik yuva, kaplin hizalaması, ayar vidası konumu. Göbekte gözle görülemeyen 20 mikronluk bir eksantriklik bile, 1470 RPM'de ölçülebilir bir dengesizliğe neden olur.
Montajdan sonra her zaman yerinde son bir denge ayarı yapmayı planlayın. Düzeltme genellikle küçüktür (10-30 g), ancak rulman ömründeki fark büyüktür. Bu adımı atlamak, yeni pervanelerin "ilk günden itibaren titreşmesinin" en yaygın nedenidir."
Ekipman: Balanset-1A Özellikleri
Yukarıdaki prosedür şunu kullanır: Balanset-1A Taşınabilir dengeleme sistemi. Fan çalışması için temel özellikler:
Kit içeriğinde iki adet ivmeölçer, lazer takometre, yansıtıcı bant, manyetik montaj aparatları, USB üzerinde yazılım ve taşıma çantası bulunmaktadır. Abonelik gerektirmez. Tekrarlayan lisans ücreti yoktur.
Fanlar ISO limitlerinin üzerinde mi titreşiyor?
Balanset-1A, 300 mm'lik kanal fanından 3 metre iç çaplı fana kadar her şeyi destekler. Tek cihaz, yinelenen ücret yok, 2 yıl garanti, DHL ile dünya çapında gönderim.
Sıkça Sorulan Sorular
Rulman değiştirmeyi bırakıp asıl sorunu çözmeye hazır mısınız?
Balanset-1A. Çatı havalandırmasından 3 metre iç çaplı fanlara kadar her türlü fan için tek bir cihaz. DHL ile dünya çapında gönderim. Abonelik gerekmez.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 
0 Yorum