Розуміння дефектів осьового вентилятора
Визначення: Що таке дефекти осьового вентилятора?
Дефекти осьового вентилятора є проблеми, характерні для осьових вентиляторів, де повітря протікає паралельно осі вала через ротор, подібний до пропелера. Ці дефекти включають помилки кута нахилу лопатей, погіршення зазору на кінці, втома і розтріскування, руйнування кріплення маточини, зупинка обертання та аеродинамічні резонанси. Осьові вентилятори відрізняються від відцентрових вентиляторів шляхом потоку та розподілом сили, що робить їх схильними до унікальних режимів відмов, пов'язаних з скручуванням лопатей, потоками витоків на кінці та змінами осьової тяги.
Осьові вентилятори поширені в системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, градирнях, вентиляторах для електростанцій та промисловій вентиляції. Їхній великий діаметр та відносно легкі лопаті роблять їх особливо схильними до вібраційної втоми та аеродинамічної нестабільності.
Дефекти, характерні для осьового вентилятора
1. Проблеми з кроком та кутом нахилу лопатей
Неправильне налаштування висоти тону
- Вентилятори з регульованим кроком нахилу: Регулювання кута лопаті для налаштування продуктивності
- Неправильне налаштування: Лопаті встановлені під неправильним кутом для робочих умов
- Ефекти: Погана продуктивність, висока вібрація, схильність до зупинки
- Неоднорідне налаштування: Лопаті під різними кутами створюють дисбаланс
Деформація скручування лопаті
- Лопаті, постійно деформовані від аеродинамічних або відцентрових навантажень
- Змінює кути потоку, впливає на продуктивність
- Може створити дисбаланс, якщо скручування асиметричне
- Теплові спотворення від градієнтів температури
2. Проблеми з очищенням наконечника
Критичне значення осьових вентиляторів
- Витік потоку через кінчики лопатей (вихри на кінчиках)
- Ефективність дуже чутлива до зазору наконечника
- Кожне збільшення кліренсу на 1% втрачає ефективність ~1-2%
- Впливає на вібрацію та акустичні характеристики
Надмірний кліренс
- Причини: Знос, деформація корпусу, прогин лопатей, теплове зростання
- Ефекти: Втрата продуктивності, збільшення сили вихору наконечника, вібрація
- Типовий новий: 0,5-1,51 TP3T розмаху лопатей
- Необхідні дії: > 3% проміжку вказує на заміну або реконструкцію
Потріть кінчики
- Кінчики лез контактують з корпусом
- Від надмірного вібрація, термічний ріст або перекіс
- Створює шум, вібрацію, пошкоджує леза
- Сліди зносу помітні на кінчиках лез та корпусі
3. Структурні дефекти лопаті
Тріщини від втоми
- Розташування: Корінь лопаті (кріплення до маточини), передня кромка
- Причина: Змінні аеродинамічні навантаження, вібрація, резонанс
- Виявлення: Контроль за допомогою пенетранта барвника, магнітопорошкового або ультразвукового методу
- Критичність: Може призвести до вивільнення леза
Невдачі кріплення леза
- Розтріскування зварних швів на стику лопаті та маточини
- Болтові кріплення розхиталися
- Тріщини кореневих галтелів
- Прогресуюча недостатність, якщо її не виявляють
4. Аеродинамічні нестійкості
Обертовий стійло
- Розрив потоку на деяких лопатях, що обертаються навколо кільцевого простору
- Субсинхронна вібрація (0,2-0,5× швидкість ротора)
- Виникає при низькому потоці або високому опорі входу
- Може бути сильним, пошкоджуючим леза
Флаттер
- Самозбуджувана вібрація лопаті від аеропружного зчеплення
- Рух лопатей впливає на потік повітря, потік повітря впливає на рух лопатей
- Частота на власній частоті лопаті
- Може призвести до швидкого виходу з ладу леза
- Рідкісне, але катастрофічне явище, коли трапляється
Вібраційні сигнатури
Частота проходження лопатей
- Розрахунок: КПК = Кількість лопатей × Обороти за хвилину / 60
- Осьові вентилятори: BPF часто помітний (вищий, ніж у відцентрових вентиляторів)
- Підвищена амплітуда: Проблеми з зазором наконечника, пошкодження леза, проблеми з потоком
- Гармоніки: Кілька гармонік BPF вказують на проблеми з лопаткою або потоком
Дисбаланс
- Від наростання на лопатях, ерозії або нерівномірності кута тангажу
- 1× компонент вібрації
- Виправний через балансування з вантажами, встановленими на лезі
Вібрація, пов'язана зі звалюванням
- Субсинхронні компоненти (0,2-0,5×)
- Випадкова, коливальна амплітуда
- Збільшення широкосмугового шуму
- Зникає при збільшенні потоку
Виявлення та моніторинг
Аналіз вібрації
- Стандартний моніторинг вібрації підшипників
- Тренд амплітуди BPF
- Шукайте субсинхронні компоненти (зупинку)
- Вимірювання осьової вібрації (зміни тяги)
Моніторинг продуктивності
- Вимірювання повітряного потоку (метод перепаду тиску)
- Тенденції споживання енергії
- Розрахунок ефективності
- Порівняйте з проектними/базовими характеристиками
Інспекція
- Візуальний огляд лопаті на наявність тріщин, ерозії, корозії
- Перевірка кута нахилу лопаті
- Вимірювання зазору наконечника
- Перевірка маточини та точки кріплення
- НК для виявлення тріщин у критичних вентиляторах
Технічне обслуговування та виправлення
Технічне обслуговування леза
- Очистіть відкладення з лопатей (і перебалансуйте)
- Ремонт незначних пошкоджень від ерозії/корозії
- Замініть тріснуті або сильно пошкоджені леза
- Перевірте, чи всі лопаті мають однаковий кут нахилу
- Перевірте та затягніть болти кріплення леза
Відновлення після очищення
- Додайте кільця кожуха або ущільнення наконечників, якщо зазор надмірний
- Перебудувати корпус для зменшення діаметра
- Замініть вентилятор, якщо це економічно виправдано
Керування робочою точкою
- Відрегулюйте опір системи, щоб вентилятор працював поблизу розрахункової точки
- Регулювання швидкості для оптимального узгодження
- Уникайте роботи в зоні стоянки
- Регулювання впускного клапана або заслінки для регулювання діапазону обертання
Дефекти осьових вентиляторів поєднують стандартні проблеми обертових машин з аеродинамічними явищами, характерними для осьових вентиляторів. Розуміння структурних проблем лопатей, критичності зазору на кінці та аеродинамічних нестабільностей, таких як зупинка обертання, у поєднанні з відповідним моніторингом вібрації та випробуваннями продуктивності, забезпечує надійну роботу цих важливих повітряних машин у промисловому застосуванні.
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 