Vibracijska dijagnostika ventilatora učinkovita je metoda ispitivanja bez razaranja koja omogućuje pravovremeno prepoznavanje početnih i izraženih nedostataka ventilatora i na taj način sprječava hitne slučajeve, predviđa preostali vijek trajanja dijelova i smanjuje troškove održavanja i popravka ventilatora (ventilacijske jedinice ).

1. Uobičajene frekvencije vibracija ventilatora

• Glavna komponenta vibracije rotora sa impelerom je harmonična komponenta sa brzinom rotora , uzrokovane ili neravnotežom rotora s radnim kolom, ili hidrodinamičkom / aerodinamičkom neravnotežom radnog kola. (Hidrodinamička/aerodinamička neravnoteža radnog kola može nastati zbog karakteristika dizajna lopatica koje stvaraju podizanje koje nije jednako nuli u radijalnom smjeru).
• Druga najvažnija komponenta vibracije ventilatora je komponenta lopatice (lopatice), zbog interakcije radnog kola s neravnomjernim protokom zraka. Učestalost ove komponente definirana je kao: f l = N * f bp, gdje N- broj lopatica ventilatora
• U slučaju nestabilne rotacije rotora u kotrljajućim / kliznim ležajevima, moguće su samo-oscilacije rotora pri polovini frekvencije okretaja ili manje, pa se kao rezultat toga u spektru vibracija pojavljuju harmoničke komponente na frekvenciji samo- oscilacije rotora.
• Kada tok teče oko lopatica, nastaju turbulentne pulsacije pritiska koje pobuđuju slučajne vibracije radnog kola i ventilatora u cjelini. Snaga ove komponente slučajnih vibracija može se povremeno modulirati brzinom radnog kola, frekvencijom lopatica ili frekvencijom samooscilacija rotora.
• Jači izvor nasumičnih vibracija (u poređenju sa turbulencijom) je kavitacija, koja se takođe javlja kada mlaz teče oko lopatica. Snaga ove komponente slučajnih vibracija također je modulirana frekvencijom rotacije radnog kola, frekvencijom lopatica ili frekvencijom samooscilacija rotora.

1. Dijagnostički znakovi oštećenja ventilatora

Tablica 1. Tablica dijagnostičkih znakova ventilatora

1. Uređaji za dijagnostiku vibracija ventilatora

Vibracijska dijagnostika ventilatora provodi se standardnim metodama za analizu spektra vibracija i visokofrekventnih spektra omotača vibracija. Tačke za mjerenje spektra, kao u slučaju praćenja vibracija ventilatora, biraju se na nosačima ležajeva. BALTECH stručnjaci preporučuju korištenje 2-kanalnog analizatora vibracija BALTECH VP-3470-Ex kao uređaja za dijagnostiku vibracija i kontrolu vibracija. Uz njegovu pomoć moguće je dobiti ne samo visokokvalitetne auto spektre i omotače i odrediti ukupnu razinu vibracija, već i uravnotežiti ventilator u vlastitim nosačima. Mogućnost uravnoteženja (do 4 ravnine) važna je prednost analizatora BALTECH VP-3470-Ex, budući da je glavni izvor povećanih vibracija ventilatora neravnoteža između vratila i radnog kola.

1. Osnovne postavke analizatora za dijagnostiku vibracija ventilatora

• Gornja granična frekvencija spektra ovojnice određuje se iz omjera: f gr = 2f l + 2f bp = 2f bp (N + 1) Neka je, na primjer, učestalost rotacije radnog kola f VR = 9,91 Hz, broj lopatica N = 12, zatim f gr = 2 * 9,91 (12 + 1) = 257, 66 Hz i u postavkama analizatora BALTECH VP-3470 odaberite najbližu vrijednost od 500 Hz naviše
• Pri određivanju broja frekvencijskih opsega u spektru slijedi pravilo da prvi harmonik na frekvenciji rotacije pada u najmanje 8. pojas. Iz ovog uslova određujemo širinu jediničnog pojasa Δf = f BP / 8 = 9,91 / 8 = 1,24Hz. Odavde određujemo potreban broj traka n za spektar omotača: n = f gr / Δf = 500 / 1,24 = 403 Odabiremo najbliži u smjeru povećanja broja opsega u postavkama analizatora BALTECH VP-3470, naime 800 opsega. Tada je konačni opseg jednog opsega Δf = 500/800 = 0,625Hz.
• Za automatske spektre, granična frekvencija mora biti najmanje 800 Hz, zatim broj opsega za automatske spektre n = f gr / Δf = 000 / 0,625 = 1280... Odabiremo najbliži u smjeru povećanja broja opsega u postavkama analizatora BALTECH VP-3470, odnosno - 1600 opsega.

1. Primjer spektara neispravnih ventilatora Pukotina na glavčini kotača centrifugalnog ventilatora
   • mjerno mjesto: na nosaču ležaja elektromotora sa strane radnog kola u okomitom, aksijalnom i poprečnom smjeru;
   • frekvencija rotacije f BP = 24,375Hz;
   • dijagnostički znakovi: vrlo velike aksijalne vibracije pri brzini vrtnje f bp i dominaciju drugog harmonika 2f bp u poprečnom smjeru; prisutnost manje izraženih harmonika veće multipliciranosti, do sedmog (vidi slike 1 i 3).

Ako kvalifikacije vaših zaposlenika ne dopuštaju visokokvalitetnu dijagnostiku vibracija ventilatora, preporučujemo da ih pošaljete na tečaj za obuku u Centar za obuku za prekvalifikaciju i usavršavanje kompanije BALTECH, a dijagnostiku vibracija vaše opreme povjerite certificirani stručnjaci (OTS) našeg poduzeća, koji imaju veliko praktično iskustvo u podešavanju vibracija i dijagnostici vibracija dinamičke (rotacijske) opreme (pumpe, kompresori, ventilatori, elektromotori, mjenjači, kotrljajući ležajevi, klizni ležajevi).

Uzroci oštećenja mašina za vuču

Uzroci oštećenja vučnih strojeva tijekom rada mogu biti mehanički, električni i aerodinamički razlozi.

Mehanički razlozi su:

Neravnoteža radnog kola kao rezultat trošenja ili taloga pepela (prašine) na lopaticama;
- istrošenost spojnih elemenata: olabavljenje čahure radnog kola na vratilu ili otpuštanje nastavka radnog kola;
- otpuštanje temeljnih vijaka (u nedostatku matica i nepouzdanih brava protiv otpuštanja matica) ili nedovoljna krutost nosivih konstrukcija strojeva;
- slabljenje zatezanja anker vijaka kućišta ležaja zbog ugradnje ispod njih pri centriranju nebažiranih brtvi;
- nezadovoljavajuće poravnanje rotora elektromotora i mašine za promaju;
- prekomjerno zagrijavanje i deformacija vratila zbog povišene temperature dimnih plinova.

Uzrok električne prirode je velika nepravilnost zračnog raspora između rotora i statora elektromotora.

Aerodinamički razlog postoje različite performanse na bočnim stranama odvoda dima sa dvostrukim dovodom, što može nastati kada se pepeo iz grijača zraka nanosi na jednu stranu ili nepravilno podešene klapne i vodeće lopatice.

U usisnim džepovima i puževima mašina za promaju koje prevoze prašnjavo okruženje, školjke, kao i usisni lijevci puževa, izloženi su najvećem abrazivnom habanju. Ravne strane puževa i džepovi se manje troše. Na aksijalnim dimnjacima kotlova, oklop se najintenzivnije troši na mjestima lopatica za vođenje i rotora. Intenzitet trošenja raste s povećanjem brzine protoka i koncentracije ugljene prašine ili čestica pepela u njoj.

Uzroci vibracija u mašinama za gašenje

Glavni uzroci vibracija dimnjaka i ventilatora mogu biti:

a) nezadovoljavajuće uravnoteženje rotora nakon popravke ili neravnoteže tokom rada kao rezultat neravnomjernog trošenja i oštećenja lopatica na radnom kotaču ili oštećenja ležajeva;
b) pogrešno poravnavanje vratila strojeva s elektromotorom ili njihovo poravnanje zbog istrošenosti spojnice, slabljenja potporne konstrukcije ležaja, deformacije obloga ispod njih, kada nakon poravnanja ostane mnogo tankih nekalibriranih brtvi itd .;
c) povećano ili neravnomjerno zagrijavanje rotora ventilatora, što je uzrokovalo otklon vratila ili deformaciju radnog kola;
d) jednostrano zanošenje pepela grijača zraka itd.

Vibracije se povećavaju kada se prirodne vibracije mašine i noseće konstrukcije poklapaju (rezonanca), kao i kada konstrukcija nije dovoljno kruta i kada su temeljni vijci olabavljeni. Nastala vibracija može dovesti do labavljenja vijčanih spojeva i spojnica, ključeva, zagrijavanja i ubrzanog trošenja ležajeva, loma vijaka za pričvršćivanje kućišta ležaja, ležišta i uništavanja temelja i mašine.

Sprečavanje i otklanjanje vibracija mašina za provlačenje zahteva kompleksne mere.

Tijekom prijema i isporuke, smjene slušaju dimne ventilatore i ventilatore u radu, provjeravaju odsutnost vibracija, nenormalnu buku, ispravnost priključaka na temelj mašine i elektromotora, temperaturu njihovih ležajeva i rad spojnice. Ista provjera se radi i prilikom hodanja oko opreme tokom smjene. Ako se otkriju nedostaci koji prijete zaustavljanju u slučaju nužde, obavještavaju nadzornika smjene da poduzme potrebne mjere i pojača nadzor stroja.
Vibracije rotirajućih strojeva uklanjaju se balansiranjem i centriranjem na električni pogon. Prije balansiranja izvršite potrebne popravke rotora i ležajeva mašine.

Uzroci oštećenja ležaja

Valjkasti i klizni ležajevi koriste se u mašinama za vuču. Za klizne ležajeve koriste se košuljice dva dizajna: samouravnavajuće sa sfernom i s cilindričnom (krutom) potpornom površinom kako bi se košuljica uklopila u kućište.

Oštećenje ležajeva mogu biti posljedica nadzora osoblja, proizvodnih nedostataka, nezadovoljavajućih popravaka i sastavljanja, a posebno lošeg podmazivanja i hlađenja.
Nenormalnosti ležajeva ukazuju na porast temperature (iznad 650 ° C) i karakterističnu buku ili kucanje u kućištu.

Glavni razlozi za veće temperature ležajeva su:

Zagađenje, nedovoljna količina ili curenje masti iz ležajeva, neadekvatnost maziva prema uslovima rada mašina za duvanje (previše gusto ili tečno ulje), prekomerno punjenje kotrljajućih ležajeva mašću;
- nedostatak aksijalnih zazora u kućištu ležaja, koji su neophodni za kompenzaciju toplinskog izduženja vratila;
-mali radijalni klirens ležaja;
-mali radni radijalni zazor ležaja;
- zaglavljivanje prstena za podmazivanje u kliznim ležajevima na vrlo visokom nivou ulja, što sprječava slobodno okretanje prstena ili oštećenje prstena;
- istrošenost i oštećenje kotrljajućih ležajeva:
gusenice i elementi kotrljanja su izmrvljeni,
pukotine na prstenovima ležaja,
unutrašnji prsten ležaja je labav na vratilu,
drobljenje i lomljenje valjaka, separatora, što je ponekad praćeno udarcem u ležaju;
- kršenje hlađenja ležajeva sa vodenim hlađenjem;
- neravnoteža radnog kola i vibracija, koji naglo pogoršavaju uslove opterećenja ležajeva.

Kotrljajni ležajevi postaju neprikladni za dalji rad zbog korozije, abrazivnog i zamornog habanja, uništavanja kaveza. Brzo trošenje ležaja nastaje kada postoji negativan ili nulti radni zračni zazor zbog temperaturne razlike između vratila i kućišta, pogrešno odabranog početnog radijalnog zazora ili pogrešno odabranog i izvedenog ležaja ležaja na vratilu ili u kućištu itd.

Tokom ugradnje ili popravke mašina za vuču, ležajevi se ne smiju koristiti ako imaju:

Pukotine na prstenovima, kavezima i kotrljajućim elementima;
- ogrebotine, udubljenja i ljuštenje na stazama i kotrljajućim tijelima;
- strugotine na prstenovima, radne strane prstenova i kotrljajući elementi;
- separatori sa uništenim zavarivanjem i zakivanjem, sa nedopustivim opuštanjem i neravnomjernim razmakom prozora;
- boje nijansi na prstenovima ili kotrljajućim elementima;
- uzdužni ravni na valjcima;
- preveliki zazor ili uska rotacija;
- rezidualni magnetizam.

Ako se pronađu naznačeni nedostaci, ležajeve treba zamijeniti novim.

Kako biste izbjegli oštećenje ležajeva kotrljajućih elemenata tijekom demontaže, morate se pridržavati sljedećih zahtjeva:

Sila se mora prenositi kroz prsten;
- aksijalna sila mora da se poklapa sa osom osovine ili kućišta;
- udari na ležaj su strogo zabranjeni, trebalo bi da se prenose kroz nanos mekog metala.

Koriste se prešane, termičke i udarne metode ugradnje i demontaže ležajeva. Ako je potrebno, ove metode možete koristiti u kombinaciji.

Prilikom rastavljanja nosača ležajeva prati se sljedeće:

Stanje i dimenzije kućišta i sjedala osovine;
-kvaliteta ugradnje ležaja,
- centriranje tijela u odnosu na vratilo;
-zračni zazor i aksijalni hod,
- stanje kotrljajućih tijela, separatora i prstenova;
- lakoća i nedostatak buke pri rotiranju.

Najveći gubici nastaju kada se u bilo kom zavoju postavljaju u neposrednoj blizini izlaza mašine. Difuzor bi trebao biti instaliran neposredno iza izlaza mašine kako bi se smanjili gubici glave. Kad je kut otvaranja difuzora veći od 200, os difuzora treba skrenuti u smjeru rotacije radnog kola tako da kut između produžetka kućišta stroja i vanjske strane difuzora bude oko 100. Kada je ugao otvaranja manji od 200, difuzor treba da bude simetričan ili sa spoljnom stranom, koja je nastavak školjke mašine... Skretanje osi difuzora u suprotnom smjeru dovodi do povećanja njegovog otpora. U ravnini okomitoj na ravninu radnog kola, difuzor je simetričan.

Uzroci oštećenja impelera i hauba dimnih usisivača

Glavna vrsta oštećenja impelera i kućišta je dimnjaci je abrazivno trošenje tijekom transporta prašnjavog okoliša zbog velikih brzina i velike koncentracije uvlačenja (pepela) u dimne plinove. Glavni disk i oštrice se najintenzivnije troše na mjestima njihovog zavarivanja. Abrazivno habanje impelera sa naprijed zakrivljenim lopaticama je mnogo veće nego kod točkova sa nazad zakrivljenim lopaticama. Tijekom rada strojeva za promaju, korozivno trošenje radnih kola također se primjećuje pri sagorijevanju sumpornog loživog ulja u peći.
Zone istrošenosti noževa lima moraju biti tvrdo obložene. Istrošenost lopatica i diskova rotora dimovoda zavisi od vrste sagorelog goriva i kvaliteta rada sakupljača pepela. Loš rad sakupljača pepela dovodi do njihovog intenzivnog trošenja, smanjuje čvrstoću i može uzrokovati neravnotežu i vibracije strojeva, a trošenje kućišta dovodi do propuštanja, prašine i slabog prianjanja.

Smanjenje intenziteta erozivnog trošenja dijelova postiže se ograničavanjem maksimalne brzine rotacije rotora mašine. Za usisavače dima, brzina rotacije uzima se na oko 700 o / min, ali ne više od 980.

Operativne metode za smanjenje habanja su: rad sa minimalnim viškom vazduha u peći, uklanjanje curenja vazduha u peći i kanalima za gas, i mere za smanjenje gubitaka usled mehaničkog nedovoljnog sagorevanja goriva. Time se smanjuje brzina dimnih plinova i koncentracija pepela i uvlačenja u njih.

Razlozi za smanjenje produktivnosti mašina za gašenje

Performanse ventilatora pogoršavaju se s odstupanjima od konstrukcijskih kutova lopatica rotora i s greškama u njihovoj proizvodnji. Potrebno je razmotriti. da pri izbijanju na površinu od tvrdih legura ili pojačavanju oštrice zavarivačkim jastučićima kako bi im se produžio vijek trajanja, može doći do pogoršanja karakteristika ispušne cijevi: iste posljedice nastaju prekomjernim trošenjem i nepravilnim oklopom od habanja tijela ispušne cijevi (smanjenje sekcija protoka, povećanje unutrašnjih otpora). Nedostaci gasno-vazdušnog kanala obuhvataju - curenja, usis hladnog vazduha kroz otvore za ispuhivanje i mesta na kojima su ugrađeni u oblogu, šahtove u oblogu kotla. gorionici koji ne rade, prolazi stalnih uređaja za puhanje kroz obloge kotla i grijaće površine repa, šupljine u komori za izgaranje i otvori za paljenje gorionika itd. Kao rezultat toga, povećava se količina dimnih plinova i, shodno tome, otpor puta. Otpor plinova se također povećava kada je put kontaminiran žarišnim ostacima i kada je poremećen relativni položaj pregrijača i zavojnica ekonomizatora (opuštanje, prepletanje itd.). Razlog naglog povećanja otpora može biti lom ili zaglavljivanje u zatvorenom položaju klapne ili vodilice ispušnog ventilatora.

Pojava curenja u plinskom kanalu u blizini ispušnog sustava (otvoreni šaht, oštećen eksplozivni ventil itd.) Dovodi do smanjenja vakuuma ispred ispušnog sustava i povećanja njegovih performansi. Otpor kanala do mjesta propuštanja opada, jer odvodnik dima radi više na usisavanju zraka s ovih mjesta, gdje je otpor mnogo manji nego u glavnom kanalu, a smanjuje se i količina dimnih plinova iz kanala.

Performanse mašine pogoršavaju se s povećanim protokom plinova kroz rupe između ulazne cijevi i radnog kola. Normalno, čisti promjer mlaznice trebao bi biti 1-1,5% manji od promjera ulaza radnog kola; aksijalni i radijalni razmaci između ruba mlaznice i ulaza u kotač ne smiju prelaziti 5 mm; pomak osi njihovih rupa ne smije biti veći od 2-3 mm.

U radu je potrebno pravovremeno otkloniti curenja na mjestima prolaza osovina i blizu kućišta zbog njihovog trošenja, u brtvama konektora itd.
Ako postoji zaobilazni kanal odvodnika dima (hod prema naprijed) s propusnom klapnom, u njemu je moguć povratni tok ispuštenih dimnih plinova u usisnu cijev odvodnika dima.

Recirkulacija dimnih gasova je moguća i kada su na kotlu ugrađena dva odvoda dima: kroz napušteni odvod dima - do drugog, radnog. Kod paralelnog rada dva dimovoda (dva ventilatora) potrebno je osigurati da im opterećenje bude cijelo vrijeme isto, što se prati prema očitanjima ampermetara elektromotora.

U slučaju smanjenja produktivnosti i pritiska tijekom rada strojeva za gašenje, trebali biste provjeriti:

Smjer rotacije ventilatora (dimovod);
-stanje lopatica radnog kola (istrošenost i tačnost postavljanja ili postavljanja obloga);
- prema šablonu - ispravnu ugradnju lopatica u skladu s njihovom konstrukcijskom pozicijom i kutovima ulaska i izlaska (za nova radna kola ili nakon zamjene lopatica);
-odgovaranje radnim crtežima konfiguracije puža i zidova kućišta, jezika i razmaka između konfuzora; točnost ugradnje i potpunost otvaranja klapni prije i poslije ventilatora (dimnjak);
- podpritisak ispred ispuhivača, pritisak posle njega i pritisak posle ventilatora za izduvavanje i uporediti sa prethodnim;
- gustoću u mjestima prolaska vratila stroja, ako se otkrije curenje u njima i u zračnom kanalu, uklonite je;
- gustoća grijača zraka.

Pouzdanost rada vučnih strojeva uvelike ovisi o pažljivom prihvaćanju mehanizama koji dolaze na mjesto ugradnje, kvaliteti ugradnje, preventivnom održavanju i ispravnom radu, kao i o upotrebljivosti instrumenata za mjerenje temperature dimnih plinova, temperatura zagrijavanja ležajeva, elektromotora itd ...

Da biste osigurali nesmetan i pouzdan rad ventilatora i dimnjaka, potrebno je:
- sustavno pratiti podmazivanje i temperaturu ležajeva, izbjegavati onečišćenje ulja za podmazivanje;
- napunite kotrljajuće ležajeve mašću ne više od 0,75, a pri velikim brzinama mehanizma za puhanje - ne više od 0,5 zapremine kućišta ležaja kako biste izbjegli njihovo zagrijavanje. Nivo ulja treba da bude u sredini donjeg valjka ili kuglice kada se kotrljajući ležajevi pune uljem. Uljnu koritu ležajeva podmazanih prstenom potrebno je napuniti do crvene linije na kontrolnom staklu koja pokazuje normalni nivo ulja. Kako bi se uklonilo višak ulja kada se kućište napuni iznad dopuštene razine, kućište ležaja mora biti opremljeno odvodnom cijevi;
- da obezbedi kontinuirano vodeno hlađenje ležajeva dimovoda;
- da biste mogli kontrolirati odvod vode koja hladi ležajeve, to se mora izvesti kroz otvorene cijevi i odvodne lijevke.

Prilikom demontaže i montaže kliznih ležajeva, zamjene dijelova, više puta se prate sljedeće radnje:
a) provjeravanje poravnanja kućišta u odnosu na vratilo i zategnutost donje poluobloge;
b) mjerenje vrha, bočnih razmaka košuljice i nepropusnosti košuljice pomoću poklopca kućišta;
c) stanje babbitt površine umetka koji se izlijeva (određuje se lupanjem mjedenim čekićem, zvuk mora biti čist). Ukupna površina ljuštenja nije dopuštena više od 15% u nedostatku pukotina na mjestima ljuštenja. Guljenje nije dozvoljeno u području potisnog ramena. Razlika u promjerima za različite dijelove umetka nije veća od 0,03 mm. U kućištima ležajeva na radnoj površini provjerite da nema praznina, ogrebotina, utora, šupljina, poroznosti, stranih uključaka. Eliptičnost na prstenovima za podmazivanje nije dozvoljena više od 0,1 mm, a nekoncentričnost na mjestima spajanja - ne više od 0,05 mm.

Servisno osoblje treba:
- slijedite instrumente tako da temperatura dimnih plinova ne prelazi izračunatu;
- izvršiti prema rasporedu pregled i tekuće popravke dimnjaka i ventilatora sa zamjenom ulja i ispiranjem ležajeva, ako je potrebno, uklanjanje curenja, provjera ispravnosti i lakoće otvaranja klapni i lopatica, njihove ispravnosti itd .;
- pokrijte usisne otvore ventilatora duvanjem mrežama;
- pažljivo prihvatite rezervne dijelove isporučene za zamjenu tokom remonta i tekućih popravaka mašina za vuču (ležajevi, vratila, radna kola itd.);
- ispitivanje nacrta mašina nakon ugradnje i remonta, kao i prihvatanje pojedinih jedinica tokom procesa ugradnje (temelji, noseći okviri itd.);
- Spriječiti prihvat strojeva s vibracijama ležaja od 0,16 mm pri brzini od 750 o / min, 0,13 mm pri 1000 o / min i 0,1 mm pri 1500 o / min.

Podaci na web stranici služe samo u informativne svrhe.

Ako niste pronašli odgovor na svoje pitanje, obratite se našim stručnjacima:

Telefonom 8-800-550-57-70 (poziv unutar Rusije je besplatan)

E-mailom [email protected]

Povećana vibracija ventilatora je jedan od njegovih glavnih "problema", koji uzrokuje prijevremeni kvar jedinica, dijelova, radnog kola, lopatica, nosača ležajeva, spojnica, uništavanje temelja i samog ventilatora u cjelini.

Razlozi za vibracije ventilatora:

• neravnoteža vratila;
• pogrešno poravnanje pogona;
• trošenje ili oštećenje ležajeva;
• kvarovi na elektromagnetnom dijelu pogona (elektromotor);
• kvarovi u zupčanicima (ako postoji srednji mjenjač);
• uticaj aerohidrodinamičkih sila;
• fenomen rezonancije itd.

Nivo vibracija ventilatora najtačnije odražava trenutno tehničko stanje ventilatora, kvalitetu njegove montaže i ugradnje. Drugim riječima, kontrolom nivoa vibracija ventilatora moguće je prepoznati sve gore navedene nedostatke i pravovremeno preduzeti mjere za njihovo otklanjanje, osiguravajući nesmetani rad ventilatora.

Tehnika mjerenja vibracija za industrijske ventilatore snage do 300 kW regulirana je GOST ISO 10816-3. U ovom ćemo članku razmotriti industrijske ventilatore snage do 300 kW i metodu praćenja njihovog stanja vibracija kako bi se odredio određeni osnovni nivo vibracija i trend njihove promjene.

Prije svega, napominjemo da su svi industrijski ventilatori snage do 300 kW razvrstani prema razini dopuštenih vibracija i neuravnoteženosti u kategoriju BV (vidi tablicu 1):

U skladu sa zahtjevima GOST 31350-2007 (ISO 14694: 2003), mjerenja vibracija se vrše na nosačima ležajeva u smjerovima okomitim na os rotacije osovine. Preporučena mjerna mjesta prikazana su na sl. 1.


a) za horizontalni aksijalni ventilator


b) za horizontalni radijalni ventilator sa jednim ulazom

c) za horizontalni radijalni ventilator dvostrukog ulaza

d) za vertikalni aksijalni ventilator

Slika 1. Tačke i smjerovi mjerenja vibracija ventilatora

Mjerenja apsolutnih vibracija na nosačima ležajeva provode se pomoću vibrometara BALTECH VP -3410 (serija VibroPoint) s inercijalnim kontaktnim senzorima - piezoakcelerometarima (senzorima ubrzanja). Prilikom provođenja mjerenja potrebno je strogo poštivati ​​standardne zahtjeve za pouzdanost pričvršćivanja, smjer ugradnje i odsustvo značajnog utjecaja mase i veličine senzora na rezultate mjerenja. Općenito, ukupna mjerna nesigurnost je dozvoljena unutar ± 10% mjerenog parametra. Vibrometri kompanije BALTECH univerzalni su i omogućuju, ovisno o zahtjevima proizvođača ventilatora, mjerenje tri parametra vibracija (pomak vibracija, brzina vibracije ili ubrzanje vibracija).

Dozvoljene granice vibracija ventilatora tokom rada date su u tabeli 2. Treba napomenuti da su zbog mase i krutosti sistema nosača na mestu rada ove vrednosti nešto veće od vrednosti vibracija tokom fabričkih pogona. testovi.

Tablica 2. Granične vrijednosti vibracija tijekom rada ventilatora.

Svi novi ventilatori moraju zadovoljiti nivo puštanja u rad. Sa vremenom rada i habanjem delova, nivo vibracija ventilatora se neminovno povećava, a kada se dostigne nivo „Upozorenje“, potrebno je istražiti razloge povećanja vibracija i preduzeti mere za njihovo otklanjanje. Rad ventilatora u ovom stanju trebao bi biti ograničen u vremenu do izvođenja popravaka.

Kada se dostigne nivo "Stop", ventilator se mora odmah zaustaviti i poduzeti mjere za uklanjanje izvora kritičnog nivoa vibracija. Ako to ne učinite, može doći do ozbiljnih oštećenja koja mogu dovesti do uništenja ventilatora. Općenito, na osnovu statistike rada ventilatorske opreme, smatra se da je potrebno poduzeti mjere za uklanjanje izvora povećanih vibracija kada njen nivo prelazi baznu vrijednost za 1,6 puta ili za 4 dB.

Prilikom praćenja vibracija ventilatora važno je obratiti posebnu pažnju na nagle promjene razine vibracija s vremenom. Skok u vibraciji jasan je pokazatelj neke vrste kvara, pa je u ovom slučaju potrebno pregledati ventilator i ukloniti sve utvrđene nedostatke.

U nekim slučajevima se pomak vratila u odnosu na kućište ležaja dodatno mjeri pomoću beskontaktnih senzora vibracija - indukcija, vrtložna struja itd. ovisno o vrsti i veličini kliznog ležaja, veličini i smjeru opterećenja itd.

Tablica 3. Granični pomak osovine unutar ležaja

Najprikladnije je kontrolirati vibracije i pratiti vibracije ventilatora uz pomoć prijenosnog prijenosnog uređaja "PROTON-Balance-II". Njegova glavna prednost u odnosu na jednostavne vibrometre je mogućnost balansiranja ventilatora u vlastitim nosačima u skladu sa zahtjevima GOST 31350-2007 (ISO 14694: 2003), kao i praćenje temperature ležajnih sklopova i praćenje brzine ventilatora.

Za obuku o metodi mjerenja vibracija ventilatora i sticanje vještina u radu sa vibratometrom-balansortom "PROTON-Balance-II" i drugim vibrometrima kompanije "BALTECH" preporučuje se završetak obuke na kursu TOP- 103 "Osnove dijagnostike vibracija. Vibracije GOST ventilatora ”u Centru za obuku za naprednu obuku naše kompanije u Sankt Peterburgu, Astani ili Lubecku (Nemačka).

U aktivnostima dijagnostičkog ureda popravnih odjela metalurških poduzeća, uravnoteženje rotora usisavača dima i ventilatora u vlastitim ležajevima provodi se često. Učinkovitost ove operacije prilagođavanja značajna je u usporedbi s malim promjenama u mehanizmu. To omogućuje definiranje balansiranja kao jedne od jeftinih tehnologija u radu mehaničke opreme. Izvodljivost bilo koje tehničke operacije određena je ekonomskom efikasnošću, koja se temelji na tehničkom učinku operacije koja se izvodi ili mogućim gubicima zbog neblagovremenog izvođenja ovog utjecaja.

Proizvodnja rotora u inženjerskom pogonu nije uvijek garancija kvalitete vage. U mnogim slučajevima, proizvođači su ograničeni na statičko balansiranje. Balansiranje na mašinama za balansiranje je nesumnjivo neophodna tehnološka operacija u proizvodnji i nakon popravke radnog kola. Međutim, nemoguće je približiti radne uvjete proizvodnje (stupanj anizotropije nosača, prigušenje, utjecaj tehnoloških parametara, kvalitetu montaže i ugradnje i niz drugih čimbenika) uvjetima balansiranja na alatnim strojevima.

Praksa je pokazala da pažljivo uravnoteženo radno kolo na stroju mora biti dodatno uravnoteženo u vlastitim nosačima. Očigledno je da nezadovoljavajuće vibracijsko stanje ventilacionih jedinica tokom puštanja u rad nakon ugradnje ili popravke dovodi do preranog habanja opreme. S druge strane, transport rotora do mašine za balansiranje mnogo kilometara od industrijskog pogona nije opravdan u smislu vremena i finansijskih troškova. Dodatno rastavljanje, opasnost od oštećenja radnog kola tokom transporta, sve to dokazuje efikasnost balansiranja na licu mjesta u vlastitim nosačima.

Pojava moderne opreme za mjerenje vibracija omogućuje izvođenje dinamičkog uravnoteženja na mjestu rada i smanjenje vibracijskog opterećenja nosača na dopuštene granice.

Jedan od aksioma operativnosti opreme je rad mehanizama sa niskim nivoom vibracija. U tom se slučaju smanjuje utjecaj brojnih destruktivnih čimbenika koji utječu na ležajne jedinice mehanizma. Istodobno se povećava trajnost ležajnih sklopova i mehanizma u cjelini te se osigurava stabilna provedba tehnološkog procesa u skladu sa navedenim parametrima. Što se tiče ventilatora i dimnjaka, niska razina vibracija uvelike je određena ravnotežom rotora, pravovremenim balansiranjem.

Posljedice rada mehanizma s povećanim vibracijama: uništavanje ležajnih sklopova, ležajnih sjedišta, temelja, povećana potrošnja električne energije za pogon instalacije. Ovaj rad ispituje posljedice neblagovremenog balansiranja rotora dimnih usisivača i ljubitelja radionica metalurških preduzeća.

Vibracioni pregled ventilatora visoke peći pokazao je da je glavni razlog povećane vibracije dinamička neravnoteža impelera. Donesena odluka - uravnotežiti radna kola u vlastitim nosačima - omogućila je smanjenje ukupne razine vibracija 3 ... 5 puta, na razinu od 2,0 ... 3,0 mm / s pri radu pod opterećenjem (slika 1). To je omogućilo povećanje vijeka trajanja ležajeva za 5-7 puta. Utvrđeno je da za mehanizme istog tipa postoji značajan raspon dinamičkih koeficijenata utjecaja (više od 10%), što određuje potrebu za uravnoteženjem u vlastitim nosačima. Glavni faktori koji utiču na širenje koeficijenata uticaja su: nestabilnost dinamičkih karakteristika rotora; odstupanje svojstava sistema od linearnosti; greške u instalaciji ispitnih utega.

Slika 1 - Maksimalni nivoi brzine vibracija (mm / s) nosača ležajeva ventilatora prije i nakon balansiranja

a)	b)
v)	G)

Slika 2 - Neravnomjerno erozivno trošenje lopatica radnog kola

Među razlozima neuravnoteženosti propelera dimovoda i ventilatora treba istaknuti:

1. Neravnomjerno trošenje lopatica (slika 2), unatoč simetriji radnog kola i značajnoj brzini rotacije. Razlog ove pojave može biti u selektivnoj slučajnosti procesa trošenja zbog vanjskih faktora i unutrašnjih svojstava materijala. Potrebno je uzeti u obzir stvarna odstupanja geometrije lopatica od projektovanog profila.

Slika 3 - Prianjanje prašnjavih materijala na lopatice radnog kola:

a) usisavač dima iz postrojenja za sinter; b) parna pumpa CCM

3. Posljedice popravljanja noževa u radnim uslovima na mjestu ugradnje. Ponekad neravnoteža može biti uzrokovana pojavom početnih pukotina u materijalu diskova i lopatica radnog kola. Stoga je prije balansiranja potrebno izvršiti temeljitu vizualnu provjeru integriteta elemenata radnog kola (slika 4). Zavarivanjem otkrivenih pukotina ne može se osigurati dugotrajan rad mehanizma bez problema. Zavareni šavovi služe kao koncentratori naprezanja i dodatni izvori stvaranja pukotina. Preporučuje se korištenje ove metode oporavka samo kao posljednje sredstvo, kako bi se osiguralo funkcioniranje u kratkom vremenskom intervalu, omogućavajući rad da se nastavi do proizvodnje i zamjene radnog kola.

Slika 4 - Pukotine elemenata rotora:

a) glavni disk; b) noževi na mestu pričvršćivanja

U radu rotacijskih mehanizama, dopuštene vrijednosti parametara vibracija igraju važnu ulogu. Praktično iskustvo je pokazalo da je usklađenost sa preporukama GOST ISO 10816-1-97 „Vibracije. Praćenje stanja mašina na osnovu rezultata merenja vibracija na nerotirajućim delovima“ u odnosu na mašine klase 1, omogućava dugotrajan rad dimovoda. Za procjenu tehničkog stanja predlaže se korištenje sljedećih vrijednosti i pravila:

• vrijednost brzine vibracije 1,8 mm/s, određuje granicu funkcionisanja opreme bez vremenskih ograničenja i željeni nivo kraja balansiranja radnog kola u vlastitim osloncima;
• Vrijednosti brzine vibracije u rasponu od 1,8 ... 4,5 mm / s omogućavaju opremi da radi duži vremenski period uz periodično praćenje parametara vibracija;
• vrijednosti brzine vibracija preko 4,5 mm / s primijećene tokom dužeg vremenskog perioda (1 ... 2 mjeseca) mogu dovesti do oštećenja elemenata opreme;
• vrijednosti brzine vibracija u rasponu od 4,5 ... 7,1 mm / s omogućavaju opremi da radi 5 ... 7 dana sa naknadnim zaustavljanjem radi popravki;
• vrijednosti brzine vibracija u rasponu od 7,1 ... 11,2 mm / s omogućavaju opremi da radi 1 ... 2 dana sa naknadnim zaustavljanjem radi popravki;
• vrijednosti brzine vibracija preko 11,2 mm/s nisu dozvoljene i smatraju se hitnim.

Hitno stanje se smatra gubitkom kontrole nad tehničkim stanjem opreme. Za procjenu tehničkog stanja pogonskih elektromotora, GOST 20815-93 „Rotacijske električne mašine. Mehaničke vibracije nekih vrsta mašina s osi rotacije visine 56 mm i više. Mjerenje, vrednovanje i dopuštene vrijednosti ", koja određuje vrijednost brzine vibracije 2,8 mm / s kao dopuštenu tokom rada. Treba napomenuti da sigurnosna granica mehanizma omogućava da izdrži veće vrijednosti brzine vibracija, ali to dovodi do naglog smanjenja izdržljivosti elemenata.

Nažalost, ugradnja kompenzacijskih utega tokom balansiranja ne omogućava procjenu smanjenja izdržljivosti ležajnih sklopova i povećanja troškova energije s povećanom vibracijom dimovodnih cijevi. Teorijski proračuni dovode do podcijenjenih gubitaka snage vibracija.

Dodatne sile koje djeluju na nosače ležaja, s neuravnoteženim rotorom, dovode do povećanja trenutka otpora rotacije vratila ventilatora i do povećanja potrošene električne energije. Pojavljuju se razorne sile koje djeluju na ležajeve i elemente mehanizma.

Za procjenu efikasnosti balansiranja rotora ventilatora ili dodatnih radnji popravke za smanjenje vibracija, u radnim uvjetima, moguće je analizirati sljedeće podatke.

Postavljanje parametara: vrsta mehanizma; pogonska snaga; voltaža; frekvencija rotacije; težina; osnovne parametre toka posla.

Početni parametri: brzina vibracija na kontrolnim tačkama (RMS u frekventnom opsegu 10 ... 1000 Hz); fazna struja i napon.

Izvršeni popravci: vrijednosti instaliranog probnog opterećenja; završeno zatezanje navojnih veza; centriranje.

Vrijednosti parametara nakon izvedenih radnji: brzina vibracije; fazna struja i napon.

U laboratorijskim uvjetima provedena su istraživanja kako bi se smanjila potrošnja energije motora ventilatora D-3 kao rezultat uravnoteženja rotora.

Rezultati eksperimenta # 1.

Početne vibracije: okomito - 9,4 mm / s; aksijalno - 5,0 mm / s.

Fazna struja: 3,9 A; 3,9 A; 3,9 A. Prosječna vrijednost - 3,9 A.

Vibracije nakon balansiranja: okomito - 2,2 mm / s; aksijalno - 1,8 mm / s.

Fazna struja: 3,8 A; 3.6 A; 3,8 A. Prosječna vrijednost - 3,73 A.

Smanjenje parametara vibracija: okomiti smjer - 4,27 puta; aksijalni smjer 2,78 puta.

Smanjenje trenutnih vrijednosti: (3,9 - 3,73) × 100% 3,73 = 4,55%.

Rezultati eksperimenta 2.

Početne vibracije.

Tačka 1 - prednji ležaj elektromotora: vertikalni - 17,0 mm / s; horizontalno - 15,3 mm / s; aksijalno - 2,1 mm / s. Radijus vektor - 22,9 mm / s.

Tačka 2 - slobodni ležaj elektromotora: vertikalno - 10,3 mm / s; horizontalno - 10,6 mm / s; aksijalno - 2,2 mm / s.

Radijus-vektor brzine vibracije je 14,9 mm / s.

Vibracije nakon balansiranja.

Tačka 1: vertikalna - 2,8 mm / s; horizontalno - 2,9 mm / s; aksijalni - 1,2 mm / s. Vektor radijusa brzine vibracije je 4,2 mm / s.

Tačka 2: okomita - 1,4 mm / s; horizontalno - 2,0 mm / s; aksijalno - 1,1 mm / s. Vektor radijusa brzine vibracije - 2,7 mm / s.

Smanjenje parametara vibracija.

Komponente za tačku 1: vertikalno - 6 puta; horizontalno - 5,3 puta; aksijalno - 1,75 puta; radijus vektor - 5,4 puta.

Komponente za tačku 2: vertikalno - 7,4 puta; horizontalno - 5,3 puta; aksijalno - 2 puta, radijus vektor - 6,2 puta.

Pokazatelji energije.

Prije balansiranja. Potrošnja energije u 15 minuta - 0,69 kW. Maksimalna snaga je 2,96 kW. Minimalna snaga je 2,49 kW. Prosječna snaga - 2,74 kW.

Nakon balansiranja. Potrošnja energije u 15 minuta - 0,65 kW. Maksimalna snaga je 2,82 kW. Minimalna snaga je 2,43 kW. Prosječna snaga - 2,59 kW.

Smanjenje energetskih performansi. Potrošnja energije - (0,69 - 0,65) × 100% / 0,65 = 6,1%. Maksimalna snaga - (2,96 - 2,82) × 100% / 2,82 = 4,9%. Minimalna snaga - (2,49 - 2,43) × 100% / 2,43 = 2,5%. Prosječna snaga - (2,74 - 2,59) / 2,59 × 100% = 5,8%.

Slični rezultati su postignuti u proizvodnim uslovima pri balansiranju VDN-12 ventilatora grijaće trozonske metodičke peći u valjaonici lima. Potrošnja električne energije u 30 minuta iznosila je 33,0 kW, nakon balansiranja - 30,24 kW. Smanjenje potrošnje električne energije u ovom slučaju bilo je (33,0 - 30,24) × 100% / 30,24 = 9,1%.

Brzina vibracije prije balansiranja - 10,5 mm / s, nakon balansiranja - 4,5 mm / s. Smanjenje vrijednosti brzine vibracija - 2,3 puta.

Smanjenje potrošnje energije za 5% za jedan motor ventilatora od 100 kW dovest će do godišnje uštede od oko 10 tisuća grivna. To se može postići balansiranjem rotora i smanjenjem vibracijskih opterećenja. Istodobno, dolazi do povećanja vijeka trajanja ležajeva i smanjenja troškova zaustavljanja proizvodnje za popravke.

Jedan od parametara za procjenu učinkovitosti balansiranja je frekvencija rotacije osovine ventilatora. Dakle, pri balansiranju dimovoda DN-26 zabilježeno je povećanje brzine rotacije elektromotora AOD-630-8U1 nakon ugradnje korekcijskog utega i smanjenja brzine vibracija nosača ležaja. Brzina vibracije nosača ležaja prije balansiranja: vertikalna - 4,4 mm/s; vodoravno - 2,9 mm / s. Brzina rotacije prije balansiranja je 745 o/min. Brzina vibracija nosača ležaja nakon balansiranja: okomita - 2,1 mm / s; horizontalno - 1,1 mm / s. Frekvencija rotacije nakon balansiranja je 747 o/min.

Tehničke karakteristike asinhronog motora AOD-630-8U1: broj parova polova-8; brzina sinhrone rotacije - 750 o / min; nazivna snaga - 630 kW; nazivni moment - 8130 N / m; nazivna brzina -740 o / min; MPUSK / INOM - 1,3; napon - 6000 V; efikasnost - 0,948; cosφ = 0,79; faktor preopterećenja - 2.3. Na osnovu mehaničkih karakteristika asinhronog motora AOD-630-8U1, moguće je povećanje brzine rotacije za 2 o / min uz smanjenje obrtnog momenta za 1626 N / m, što dovodi do smanjenja potrošnje energije za 120 kW. To je gotovo 20% nazivne snage.

Sličan odnos između učestalosti rotacije i brzine vibracija zabilježen je za asinhrone motore ventilatora sušara tokom rada na balansiranju (tablica).

Tablica - Vrijednosti brzine vibracija i učestalosti rotacije motora ventilatora

Amplituda brzine vibracije komponente rotacijske frekvencije, mm / s	Učestalost rotacije, o / min
	2910
	2906
	2902
10,1	2894
13,1	2894

Odnos između brzine rotacije i vrijednosti brzine vibracije prikazan je na slici 5, gdje su također prikazane jednadžba linije trenda i točnost aproksimacije. Analiza dobivenih podataka ukazuje na mogućnost postepene promjene brzine rotacije pri različitim vrijednostima brzine vibracija. Dakle, vrijednosti 10,1 mm / s i 13,1 mm / s odgovaraju jednoj vrijednosti brzine rotacije - 2894 o / min, a vrijednosti 1,6 mm / s i 2,6 mm / s odgovaraju frekvencijama od 2906 o / min. i 2910 o/min Na osnovu dobijene zavisnosti, takođe je moguće preporučiti vrednosti od 1,8 mm/s i 4,5 mm/s kao granice tehničkih uslova.

Slika 5 – Odnos između brzine rotacije i vrijednosti brzine vibracije

Kao rezultat istraživanja utvrđeno je.

1. Balansiranje radnih kola u vlastitim ležajevima ispušnih cijevi metalurških jedinica omogućuje značajno smanjenje potrošnje energije i povećanje vijeka trajanja ležajeva.