Trillingsdiagnose van ventilatoren is een effectieve methode van niet-destructief testen die het mogelijk maakt om beginnende en uitgesproken ventilatordefecten tijdig te identificeren en daardoor noodsituaties te voorkomen, de resterende levensduur van onderdelen te voorspellen en de kosten van onderhoud en reparatie van ventilatoren (ventilatie-units) te verlagen. ).

1. Typische trillingsfrequenties van ventilatoren

• Het belangrijkste onderdeel van de trilling van de rotor met de waaier is de harmonische component met de rotorsnelheid , door ofwel de onbalans van de rotor met de waaier, of de hydrodynamische/aërodynamische onbalans van de waaier. (Hydrodynamische / aerodynamische onbalans van de waaier kan optreden als gevolg van de ontwerpkenmerken van de bladen, waardoor een lift ontstaat die in radiale richting niet gelijk is aan nul).
• Het tweede belangrijkste onderdeel van de ventilatortrilling is het blad (blad) onderdeel, vanwege de interactie van de waaier met een niet-uniforme luchtstroom. De frequentie van dit onderdeel is gedefinieerd als: f l = N * f bp, waar N- aantal ventilatorbladen
• Bij onstabiele rotatie van de rotor in wentellagers / glijlagers zijn zelfoscillaties van de rotor bij de helft van de omwentelingsfrequentie of minder mogelijk, en als resultaat verschijnen harmonische componenten in het trillingsspectrum met de frequentie van zelfoscillaties van de rotor.
• Wanneer de stroming rond de schoepen stroomt, ontstaan ​​turbulente drukpulsaties, die willekeurige trillingen van de waaier en de ventilator als geheel opwekken. De kracht van deze component van willekeurige trillingen kan periodiek worden gemoduleerd door de rotorrotatiefrequentie, bladfrequentie of zelfoscillatiefrequentie van de rotor.
• Een sterkere bron van willekeurige trillingen (in vergelijking met turbulentie) is cavitatie, die ook optreedt wanneer een stroom rond de wieken stroomt. De kracht van deze component van willekeurige trillingen wordt ook gemoduleerd door de waaiersnelheid, bladfrequentie of de frequentie van zelfoscillaties van de rotor.

1. Diagnostische tekenen van trillingen van ventilatordefecten

Tabel 1. Tabel met diagnostische tekens van ventilatoren

1. Apparaten voor trillingsdiagnose van ventilatoren

Trillingsdiagnose van ventilatoren wordt uitgevoerd met behulp van standaardmethoden voor het analyseren van trillingsspectra en hoogfrequente trillingsenvelopspectra. De punten voor het meten van de spectra, zoals in het geval van trillingsbewaking van ventilatoren, worden geselecteerd op lagersteunen. BALTECH-specialisten adviseren het gebruik van een 2-kanaals trillingsanalysator BALTECH VP-3470-Ex als trillingsdiagnose- en trillingscontroleapparaat. Met zijn hulp is het niet alleen mogelijk om auto- en envelopspectra van hoge kwaliteit te verkrijgen en het algehele trillingsniveau te bepalen, maar ook om de ventilator in zijn eigen steunen te balanceren. De mogelijkheid om te balanceren (tot 4 vlakken) is een belangrijk voordeel van de BALTECH VP-3470-Ex-analysator, aangezien de belangrijkste bron van verhoogde ventilatortrillingen de onbalans tussen de as en de waaier is.

1. Basisanalysatorinstellingen voor trillingsdiagnose van ventilatoren

• De bovenste afsnijfrequentie van het omhullende spectrum wordt bepaald uit de verhouding: f gr = 2f l + 2f bp = 2f bp (N + 1) Laten we bijvoorbeeld de rotatiefrequentie van de waaier f VR = 9,91 Hz, het aantal bladen N = 12, dan f gr = 2 * 9,91 (12 + 1) = 257, 66 Hz en selecteer in de instellingen van de BALTECH VP-3470-analysator de dichtstbijzijnde 500 Hz-waarde naar boven
• Bij het bepalen van het aantal frequentiebanden in het spectrum wordt de regel gehanteerd dat de eerste harmonische bij de rotatiefrequentie minimaal in de 8e band valt. Uit deze voorwaarde bepalen we de breedte van de eenheidsband Δf = f BP / 8 = 9,91 / 8 = 1,24 Hz. Van hieruit bepalen we het benodigde aantal strips N voor het envelopspectrum: n = f gr / Δf = 500 / 1,24 = 403 We selecteren de dichtstbijzijnde in de richting van het verhogen van het aantal banden in de instellingen van de BALTECH VP-3470-analysator, namelijk 800 banden. Dan is de uiteindelijke bandbreedte van één band Δf = 500/800 = 0,625 Hz.
• Voor autospectra moet de afsnijfrequentie minimaal 800 Hz zijn, daarna het aantal banden voor autospectra n = f gr / Δf = 000 / 0,625 = 1280... We selecteren de dichtstbijzijnde in de richting van het verhogen van het aantal banden in de instellingen van de BALTECH VP-3470-analysator, namelijk - 1600 banden.

1. Voorbeeld van spectra van defecte ventilatoren Barst op de wielnaaf van een centrifugaalventilator
   • meetpunt: op de lagersteun van de elektromotor vanaf de zijkant van de waaier in verticale, axiale en transversale richting;
   • rotatiefrequentie f BP = 24.375Hz;
   • diagnostische tekens: zeer hoge axiale trillingen bij toerental f bp en dominantie van de tweede harmonische 2f bp in de dwarsrichting; de aanwezigheid van minder uitgesproken harmonischen met een hogere multipliciteit, tot de zevende (zie figuren 1 en 3).

Als de kwalificaties van uw medewerkers een hoogwaardige trillingsdiagnose van ventilatoren niet toelaten, raden we u aan ze naar een opleidingscursus te sturen in het Training Center voor omscholing en geavanceerde training van het bedrijf BALTECH, en de trillingsdiagnose van uw apparatuur toe te vertrouwen aan gecertificeerde specialisten (OTS) van onze onderneming, die ruime praktijkervaring hebben in trillingsaanpassing en trillingsdiagnose van dynamische (roterende) apparatuur (pompen, compressoren, ventilatoren, elektromotoren, tandwielkasten, wentellagers, glijlagers).

Oorzaken van schade aan trekmachines

De oorzaken van schade aan trekmachines tijdens bedrijf kunnen mechanische, elektrische en aerodynamische redenen zijn.

Mechanische redenen zijn:

Onbalans van de waaier als gevolg van slijtage of afzetting van as (stof) op de schoepen;
- slijtage van de koppelingselementen: losraken van de waaierhuls op de as of loskomen van de waaierverlenging;
- losdraaien van de funderingsbouten (bij afwezigheid van borgmoeren en onbetrouwbare sloten tegen losdraaien van de moeren) of onvoldoende stijfheid van de draagconstructies van de machines;
- verzwakking van het aandraaien van de ankerbouten van de lagerhuizen door de installatie eronder bij het centreren van niet-gekalibreerde pakkingen;
- onvoldoende uitlijning van de rotoren van de elektromotor en de trekmachine;
- overmatige verhitting en asvervorming door verhoogde rookgastemperatuur.

Oorzaak elektrisch van aard is een grote onregelmatigheid van de luchtspleet tussen de rotor en de stator van de elektromotor.

Aerodynamische reden: er is een afwijkende prestatie aan de zijkanten van de dubbel aanzuigende rookafvoeren, wat kan optreden wanneer de as van de luchtverwarmer eenzijdig afdrijft of een onjuiste afstelling van de dempers en leischoepen.

In de zuigzakken en slakken van trekmachines die een stoffige omgeving transporteren, zijn de schelpen, evenals de zuigtrechters van de slakken, onderhevig aan de grootste schurende slijtage. Platte zijkanten van slakken en zakken slijten minder. Bij axiale rookafzuigers van ketels wordt de kogelwerende vest het meest intensief versleten ter plaatse van de leischoepen en waaiers. De intensiteit van de slijtage neemt toe met een toename van het debiet en de concentratie van kolenstof of asdeeltjes daarin.

Oorzaken van trillingen in trekmachines

De belangrijkste redenen voor het trillen van rookafzuigers en ventilatoren kunnen zijn:

a) onvoldoende uitbalancering van de rotor na reparatie of onbalans tijdens bedrijf als gevolg van ongelijkmatige slijtage en schade aan de schoepen bij de waaier of schade aan lagers;
b) onjuiste uitlijning van de assen van machines met een elektromotor of hun verkeerde uitlijning als gevolg van slijtage van de koppeling, verzwakking van de draagconstructie, vervorming van de voeringen eronder, wanneer veel dunne niet-gekalibreerde pakkingen achterblijven na uitlijning, enz.;
c) verhoogde of ongelijkmatige verwarming van de ventilatorrotor, die asdoorbuiging of vervorming van de waaier veroorzaakte;
d) eenzijdige drift van luchtverwarmer door as, etc.

Trillingen nemen toe wanneer de natuurlijke trillingen van de machine en de ondersteunende constructies samenvallen (resonantie), evenals wanneer de constructie niet stijf genoeg is en de funderingsbouten worden losgedraaid. De resulterende trillingen kunnen leiden tot het verzwakken van boutverbindingen en koppelingspennen, spieën, verhitting en versnelde slijtage van lagers, breuk van bouten voor het bevestigen van lagerhuizen, bodem en vernietiging van de fundering en de machine.

Het voorkomen en elimineren van trillingen van trekmachines vereist complexe maatregelen.

Tijdens ontvangst en levering luisteren de ploegen naar de rookafzuigers en ventilatoren die in werking zijn, controleren de afwezigheid van trillingen, abnormaal geluid, de bruikbaarheid van de bevestiging aan de fundering van de machine en de elektromotor, de temperatuur van hun lagers en de werking van de koppeling. Dezelfde controle wordt gedaan bij het rondlopen van de apparatuur tijdens een dienst. Als er defecten worden gedetecteerd die een noodstop bedreigen, informeren zij de ploegchef om de nodige maatregelen te nemen en het toezicht op de machine te verhogen.
Trillingen van roterende machines worden geëlimineerd door elektrisch aangedreven balanceren en centreren. Voer voor het balanceren de nodige reparaties uit aan de rotor en lagers van de machine.

Oorzaken van lagerschade

Wentel- en glijlagers worden gebruikt in trekmachines. Voor glijlagers worden voeringen van twee ontwerpen gebruikt: zelfuitlijnend met een bolvormig en met een cilindrisch (stijf) steunvlak zodat de voering in de behuizing past.

Lagerschade kan te wijten zijn aan onoplettendheid van het personeel, fabricagefouten, onbevredigende reparatie en montage, en vooral slechte smering en koeling.
Lagerafwijkingen worden aangegeven door temperatuurstijging (boven 650 °C) en kenmerkend geluid of kloppen in de behuizing.

De belangrijkste redenen voor hogere lagertemperaturen zijn:

Vervuiling, onvoldoende hoeveelheid of lekkage van vet uit de lagers, ontoereikendheid van het smeermiddel voor de bedrijfsomstandigheden van blaasmachines (te dikke of vloeibare olie), overmatige vulling van wentellagers met vet;
- het ontbreken van axiale spelingen in het lagerhuis, die nodig zijn om de thermische verlenging van de as te compenseren;
- kleine radiale landingsspeling van het lager;
- kleine werkende radiale lagerspeling;
- vastlopen van de smeerring in glijlagers bij een zeer hoog oliepeil, waardoor het vrij draaien van de ring of schade aan de ring wordt voorkomen;
- slijtage en schade aan wentellagers:
rupsbanden en rollende elementen zijn afgebrokkeld,
barst op de lagerringen,
de binnenste lagerring zit los op de as,
pletten en breken van rollen, afscheiders, wat soms gepaard gaat met een slag in het lager;
- overtreding van koeling van lagers met waterkoeling;
- onbalans van de waaier en trillingen, die de belasting van de lagers sterk verslechteren.

Wentellagers worden ongeschikt voor verder gebruik als gevolg van corrosie, abrasieve en vermoeiingsslijtage, vernietiging van kooien. Snelle lagerslijtage treedt op wanneer er een negatieve of nul werkende radiale speling is als gevolg van het temperatuurverschil tussen de as en het huis, een verkeerd gekozen initiële radiale speling of een verkeerd gekozen en uitgevoerde lagering van het lager op de as of in het huis , enzovoort.

Tijdens de installatie of reparatie van trekmachines mogen lagers niet worden gebruikt als ze:

Barsten op ringen, kooien en rolelementen;
- kerven, deuken en afbladderen op de rupsbanden en rollende carrosserieën;
- spanen op ringen, werkzijden van ringen en rolelementen;
- tussenschotten met vernietigd lassen en klinken, met ontoelaatbare verzakking en ongelijkmatige raamafstand;
- tint kleuren op ringen of rollende elementen;
- langsvlakken op rollen;
- overmatige speling of krappe rotatie;
- restmagnetisme.

Als de aangegeven defecten worden gevonden, moeten de lagers worden vervangen door nieuwe.

Om beschadiging van de wentellagers tijdens de demontage te voorkomen, moeten de volgende vereisten in acht worden genomen:

De kracht moet door de ring worden overgebracht;
- de axiale kracht moet samenvallen met de as van de as of het huis;
- stoten op het lager zijn ten strengste verboden, ze moeten worden overgedragen via een zachte metalen drift.

Er wordt gebruik gemaakt van pers-, thermische en schokmethoden voor het monteren en demonteren van lagers. Indien nodig kunt u deze methoden in combinatie gebruiken.

Bij het demonteren van de lagersteunen wordt het volgende gecontroleerd:

Staat en afmetingen van de behuizing en aszittingen;
-kwaliteit van de installatie van het lager,
- centreren van het lichaam ten opzichte van de as;
- radiale speling en axiale speling,
- staat van rollichamen, separatoren en ringen;
- lichtheid en gebrek aan geluid bij het draaien.

De grootste verliezen treden op bij plaatsing in de onmiddellijke nabijheid van de uitlaat van de machine in een bocht. Direct achter de uitlaat van de machine moet een diffusor worden geïnstalleerd om hoofdverliezen te verminderen. Wanneer de openingshoek van de diffusor meer dan 200 is, moet de as van de diffusor worden afgebogen in de draairichting van de waaier, zodat de hoek tussen de verlenging van de machineschaal en de buitenzijde van de diffusor ongeveer 100 is. Wanneer de openingshoek kleiner is dan 200, moet de diffusor symmetrisch zijn of met de buitenzijde een voortzetting van de machineschaal ... De afbuiging van de as van de diffusor in de tegenovergestelde richting leidt tot een toename van de weerstand. In een vlak loodrecht op het vlak van de waaier is de diffusor symmetrisch.

Oorzaken van schade aan waaiers en kappen van rookafzuigers

Het belangrijkste type schade aan waaiers en behuizingen is: rookafzuigers is abrasieve slijtage tijdens transport van een stoffige omgeving door hoge snelheden en een hoge concentratie van meesleping (as) in rookgassen. De hoofdschijf en bladen verslijten het meest intensief op de plaatsen waar ze zijn gelast. De abrasieve slijtage van waaiers met naar voren gebogen schoepen is veel groter dan van wielen met naar achteren gekromde schoepen. Tijdens de werking van trekmachines wordt ook corrosieve slijtage van de waaiers waargenomen wanneer zwavelhoudende stookolie in de oven wordt verbrand.
De slijtzones van de plaatbladen moeten worden voorzien van een harde ondergrond. De slijtage van de bladen en schijven van de rotoren van de rookafzuigers hangt af van het soort brandstof dat wordt verbrand en de kwaliteit van de werking van de asverzamelaars. Slechte werking van asverzamelaars leidt tot intensieve slijtage, vermindert de sterkte en kan onbalans en trillingen van machines veroorzaken, en slijtage van behuizingen leidt tot lekken, stof en slechte tractie.

Het verminderen van de intensiteit van erosieve slijtage van onderdelen wordt bereikt door de maximale rotatiesnelheid van de rotor van de machine te beperken. Voor rookafzuigers wordt aangenomen dat de rotatiesnelheid ongeveer 700 tpm is, maar niet meer dan 980.

De operationele methoden om slijtage te verminderen zijn: werken met een minimale overmaat aan lucht in de oven, elimineren van luchtaanzuiging in de oven en gaskanalen en maatregelen om verliezen door mechanische onderverbranding van brandstof te verminderen. Dit vermindert de snelheid van de rookgassen en de concentratie van as en meesleuren daarin.

Redenen voor de afname van de productiviteit van trekmachines

De prestatie van de ventilator verslechtert bij afwijkingen van de ontwerphoeken van de waaierbladen en bij fabricagefouten. Het is noodzakelijk om te overwegen. dat bij het opduiken met harde legeringen of het versterken van het blad door laskussens om hun levensduur te verlengen, een verslechtering van de eigenschappen van de uitlaat kan optreden: dezelfde gevolgen worden veroorzaakt door overmatige slijtage en onjuiste antislijtagebescherming van het uitlaatlichaam (vermindering in stromingssecties, toename van de interne weerstand). Defecten aan het gas-luchtkanaal zijn onder meer - lekkages, koude luchtaanzuiging via de afblaasluiken en de plaatsen waar deze in de bekleding zijn ingebed, mangaten in de bekleding van de ketel. niet-werkende branders, doorgangen van permanente blaasinrichtingen door de ketelbekleding en staartverwarmingsoppervlakken, kijkgaten in de verbrandingskamer en ontstekingsgaten voor branders, enz. Als gevolg hiervan nemen de volumes rookgassen en dienovereenkomstig de weerstand van het pad toe. De gasweerstand neemt ook toe wanneer het kanaal is verontreinigd met focale resten en wanneer de relatieve positie van de oververhitter- en economizer-spoelen wordt verstoord (doorzakken, verstrengeling, enz.). De reden voor een plotselinge toename van de weerstand kan een breuk of vastlopen in de gesloten positie van de demper of de uitlaatventilatorgeleider zijn.

Het optreden van een lek in het gaskanaal bij de afzuiging (een open mangat, een beschadigde explosieve klep, etc.) leidt tot een afname van het vacuüm voor de afzuiging en een toename van zijn prestaties. De weerstand van het kanaal naar de plaats van lekkage daalt, aangezien de rookafzuiger meer werkt om lucht aan te zuigen van deze plaatsen, waar de weerstand veel minder is dan in het hoofdkanaal, en de hoeveelheid rookgassen die het uit het kanaal haalt, afneemt .

De prestaties van de machine verslechteren bij een grotere gasstroom door de openingen tussen de inlaatpijp en de waaier. Normaal gesproken moet de doorzichtige diameter van het mondstuk 1-1,5% kleiner zijn dan de diameter van de waaierinlaat; axiale en radiale spelingen tussen de rand van het mondstuk en de ingang van het wiel mogen niet groter zijn dan 5 mm; de verplaatsing van de assen van hun gaten mag niet meer dan 2-3 mm zijn.

Tijdens bedrijf is het noodzakelijk om lekken op de doorgangsplaatsen van assen en bij de behuizingen vanwege hun slijtage, in de pakkingen van de connectoren, enz.
Indien er een bypassleiding van de rookafzuiging (voorwaartse slag) met een lekkende klep aanwezig is, is daarin een terugstroming van de uitgestoten rookgassen in de aanzuigleiding van de rookafzuiger mogelijk.

Recirculatie van rookgassen is ook mogelijk wanneer twee rookafzuigers op de ketel zijn geïnstalleerd: via een verlaten rookafzuiger - naar een andere, werkende. Bij de parallelle werking van twee rookafzuigers (twee ventilatoren) is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat hun belasting altijd hetzelfde is, wat wordt gecontroleerd aan de hand van de aflezingen van de ampèremeters van de elektromotoren.

In het geval van een afname van productiviteit en druk tijdens het gebruik van trekmachines, moet u controleren:

De draairichting van de ventilator (rookafzuiger);
-de staat van de waaierbladen (slijtage en nauwkeurigheid van de oppervlakte of installatie van voeringen);
- volgens de sjabloon - de juiste installatie van de bladen in overeenstemming met hun ontwerppositie en in- en uitloophoeken (voor nieuwe waaiers of na vervanging van de bladen);
-correspondentie met de werktekeningen van de configuratie van de slak en de wanden van de behuizing, de tong en de openingen tussen de verwarring; installatienauwkeurigheid en volledigheid van het openen van de kleppen voor en na de ventilator (rookafzuiger);
- onderdruk voor de afzuiger, de druk erna en de druk na de blazende ventilator en vergelijk met de vorige;
- de dichtheid op de doorgangsplaatsen van de machineassen, als er lekken in worden gedetecteerd en in het luchtkanaal, elimineer deze dan;
- de dichtheid van de luchtverwarmer.

De betrouwbaarheid van de werking van trekmachines hangt grotendeels af van de zorgvuldige acceptatie van de mechanismen die op de installatieplaats aankomen, de kwaliteit van de installatie, preventief onderhoud en correcte werking, evenals van de bruikbaarheid van instrumentatie voor het meten van de temperatuur van rookgassen, de temperatuur van verwarming van lagers, een elektromotor, enz. ...

Om een ​​probleemloze en betrouwbare werking van ventilatoren en rookafzuigers te garanderen, is het noodzakelijk:
- controleer systematisch de smering en temperatuur van de lagers, vermijd verontreiniging van smeeroliën;
- vul de wentellagers met vet niet meer dan 0,75, en bij hoge snelheden van het blaasmechanisme - niet meer dan 0,5 van het lagerhuisvolume om verhitting te voorkomen. Het oliepeil moet zich in het midden van de onderste rol of kogel bevinden wanneer de wentellagers met olie worden gevuld. Het oliecarter van ringgesmeerde lagers moet worden gevuld tot de rode lijn op het kijkglas die het normale oliepeil aangeeft. Om overtollige olie te verwijderen wanneer het huis te vol is boven het toegestane niveau, moet het lagerhuis zijn uitgerust met een aftapleiding;
- zorgen voor continue waterkoeling van de rookafvoerlagers;
- om de afvoer van de waterkoeling van de lagers te kunnen regelen, moet dit gebeuren via open leidingen en afvoertrechters.

Bij het demonteren en monteren van glijlagers, het vervangen van onderdelen, worden de volgende handelingen herhaaldelijk gecontroleerd:
a) het controleren van de uitlijning van de behuizing ten opzichte van de as en de dichtheid van de onderste halve schaal;
b) meting van de bovenste, laterale spelingen van de voering en de dichtheid van de voering door het deksel van de behuizing;
c) de staat van het babbitt-oppervlak van het gieten van het inzetstuk (bepaald door met een koperen hamer te tikken, het geluid moet schoon zijn). Het totale oppervlak van de peeling mag niet meer dan 15% bedragen bij afwezigheid van scheuren op de plaatsen van peeling. Peeling is niet toegestaan ​​in het gebied van de stuwschouder. Het verschil in diameters voor verschillende secties van de wisselplaat is niet meer dan 0,03 mm. Controleer in de lagerschalen op het werkoppervlak de afwezigheid van openingen, krassen, inkepingen, holtes, porositeit, vreemde insluitsels. Ellipticiteit bij smeerringen is niet meer dan 0,1 mm toegestaan, en niet-concentriciteit op de laspunten is niet meer dan 0,05 mm toegestaan.

Servicepersoneel moet:
- volg de instrumenten zodat de rookgastemperatuur de berekende temperatuur niet overschrijdt;
- het volgens het schema uitvoeren van inspectie en huidige reparatie van rookafzuigers en ventilatoren met olieverversing en lagerspoeling, indien nodig, het verhelpen van lekken, het controleren van de juistheid en het gemak van het openen van de dempers en leischoepen, hun bruikbaarheid, enz.;
- bedek de aanzuigopeningen van de blaasventilatoren met netten;
- zorg dragen voor de zorgvuldige acceptatie van reserveonderdelen die ter vervanging worden geleverd bij revisie en lopende reparaties van trekmachines (lagers, assen, waaiers, etc.);
- het testen van de trekmachines na installatie en revisie, evenals de acceptatie van individuele eenheden tijdens het installatieproces (funderingen, draagframes, enz.);
- Voorkom ingebruikname van machines met lagertrillingen van 0,16 mm bij een toerental van 750 tpm, 0,13 mm bij 1000 tpm en 0,1 mm bij 1500 tpm.

De informatie op de site is alleen voor informatieve doeleinden.

Mocht u het antwoord op uw vraag niet hebben gevonden, neem dan contact op met onze specialisten:

Per telefoon 8-800-550-57-70 (bellen binnen Rusland is gratis)

Per email [e-mail beveiligd]

Verhoogde trillingen van de ventilator is een van de belangrijkste "problemen", die voortijdig falen van eenheden, onderdelen, waaier, bladen, lagersteunen, koppelingen, vernietiging van de fundering en de ventilator zelf als geheel veroorzaken.

Ventilator trillingen redenen:

• as onbalans;
• verkeerde uitlijning van de schijf;
• slijtage of schade aan lagers;
• defecten in het elektromagnetische deel van de aandrijving (elektromotor);
• defecten aan versnellingen (indien er een tussenversnellingsbak is);
• de invloed van aerohydrodynamische krachten;
• resonantieverschijnselen, enz.

Het trillingsniveau van de ventilatoren weerspiegelt het meest nauwkeurig de huidige technische staat van de ventilator, de kwaliteit van de montage en installatie. Met andere woorden, door het trillingsniveau van de ventilator te regelen, is het mogelijk om alle bovengenoemde gebreken te identificeren en tijdig maatregelen te nemen om ze te elimineren, waardoor een probleemloze werking van de ventilator wordt gegarandeerd.

De trillingsmeettechniek voor industriële ventilatoren met een vermogen tot 300 kW wordt geregeld door GOST ISO 10816-3. In dit artikel beschouwen we industriële ventilatoren met een vermogen tot 300 kW en een methode om hun trillingstoestand te bewaken om een ​​bepaald basistrillingsniveau en de trend van de verandering te bepalen.

Allereerst merken we op dat alle industriële ventilatoren met een vermogen tot 300 kW zijn ingedeeld volgens het niveau van toelaatbare trillingen en onbalans in de categorie BV (zie tabel 1):

In overeenstemming met de vereisten van GOST 31350-2007 (ISO 14694: 2003) worden trillingsmetingen uitgevoerd op lagersteunen in richtingen loodrecht op de rotatie-as van de as. De aanbevolen meetpunten zijn weergegeven in afb. 1.


a) voor horizontale axiale ventilator


b) voor een horizontale radiale enkelaanzuigende ventilator

c) voor een horizontale radiale ventilator met dubbele inlaat

d) voor verticale axiale ventilator

Figuur 1. Punten en richtingen van metingen van trillingen van ventilatoren

Metingen van absolute trillingen op lagersteunen worden uitgevoerd met behulp van BALTECH VP-3410-vibrometers (VibroPoint-serie) met traagheidscontactsensoren - piëzo-accelerometers (versnellingssensoren). Bij het uitvoeren van metingen moeten de standaardvereisten voor de betrouwbaarheid van de bevestiging, de installatierichting en de afwezigheid van een significant effect van de massa en grootte van de sensor op de meetresultaten strikt worden nageleefd. In het algemeen is de totale meetonzekerheid toegestaan ​​binnen ± 10% van de gemeten parameter. De trillingsmeters van het bedrijf BALTECH zijn universeel en maken het mogelijk om, afhankelijk van de eisen van de ventilatorfabrikant, drie trillingsparameters te meten (trillingsverplaatsing, trillingssnelheid of trillingsversnelling).

De toegestane trillingslimieten van ventilatoren tijdens bedrijf zijn weergegeven in tabel 2. Opgemerkt moet worden dat vanwege de massa en stijfheid van het ondersteuningssysteem op de plaats van gebruik, deze waarden iets hoger zijn dan de trillingswaarden tijdens de fabriek testen.

Tabel 2. Grenswaarden van trillingen tijdens bedrijf van ventilatoren.

Alle nieuwe fans moeten voldoen aan het inbedrijfstellingsniveau. Naarmate de bedrijfstijd en slijtage van onderdelen, neemt het trillingsniveau van de ventilator onvermijdelijk toe, en wanneer het "Waarschuwingsniveau" wordt bereikt, is het noodzakelijk om de redenen voor de toename van de trillingen te onderzoeken en maatregelen te nemen om deze te elimineren. De werking van de ventilator in deze toestand moet in de tijd worden beperkt totdat reparatiewerkzaamheden zijn uitgevoerd.

Wanneer het "Stop"-niveau is bereikt, moet de ventilator onmiddellijk worden gestopt en moeten maatregelen worden genomen om de bronnen van het kritische trillingsniveau te elimineren. Als u dit niet doet, kan dit leiden tot ernstige schade die kan leiden tot vernietiging van de ventilator. Over het algemeen wordt het op basis van de statistieken van de werking van ventilatorapparatuur noodzakelijk geacht om maatregelen te nemen om bronnen van verhoogde trillingen te elimineren wanneer het niveau 1,6 keer of 4 dB hoger is dan de basiswaarde.

Bij het bewaken van de trilling van een ventilator is het belangrijk om speciale aandacht te besteden aan abrupte veranderingen in het trillingsniveau in de loop van de tijd. Een sprong in trilling is een duidelijke indicatie van een soort storing, en in dit geval is het noodzakelijk om de ventilator te inspecteren en eventuele gebreken te verhelpen.

In sommige gevallen wordt de asverplaatsing ten opzichte van het lagerhuis bovendien gemeten met behulp van contactloze trillingssensoren - inductie, wervelstroom, enz. Afhankelijk van het type en de grootte van het glijlager, de grootte en richting van de belasting, enz.

Tabel 3. Beperk verplaatsing van de as in het lager

Het is het gemakkelijkst om trillingscontrole en trillingsbewaking van ventilatoren uit te voeren met behulp van een draagbaar draagbaar apparaat "PROTON-Balance-II". Het belangrijkste voordeel ten opzichte van eenvoudige trillingsmeters is de mogelijkheid om de ventilatoren in hun eigen steunen te balanceren in overeenstemming met de vereisten van GOST 31350-2007 (ISO 14694: 2003), evenals het bewaken van de temperatuur van de lagerassemblages en het bewaken van de ventilatorsnelheid.

Voor training in de methode van het meten van de trillingen van ventilatoren en het verwerven van vaardigheden in het werken met de trillingsmeter-balancer "PROTON-Balance-II" en andere vibrometers van het bedrijf "BALTECH", wordt aanbevolen om de cursus TOP-103 te volgen " Grondbeginselen van trillingsdiagnose. Trilling van GOST-fans "in het trainingscentrum voor geavanceerde training van ons bedrijf in St. Petersburg, Astana of Lübeck (Duitsland).

In de activiteiten van het diagnosebureau van reparatieafdelingen van metallurgische ondernemingen, wordt het balanceren van de waaiers van rookafzuigers en ventilatoren in hun eigen lagers vrij vaak uitgevoerd. De effectiviteit van deze aanpassingsoperatie is aanzienlijk in vergelijking met de kleine wijzigingen die aan het mechanisme zijn aangebracht. Dit maakt het mogelijk om balancering te definiëren als een van de goedkope technologieën bij de werking van mechanische apparatuur. De haalbaarheid van een technische operatie wordt bepaald door de economische efficiëntie, die gebaseerd is op het technische effect van de uitgevoerde operatie of mogelijke verliezen door het niet tijdig uitvoeren van deze impact.

De fabricage van een waaier in een technische fabriek is niet altijd een garantie voor de kwaliteit van de balans. In veel gevallen zijn fabrikanten beperkt tot statische equilibratie. Balanceren op balanceermachines is ongetwijfeld een noodzakelijke technologische operatie bij de fabricage en na reparatie van de waaier. Het is echter onmogelijk om de bedrijfsomstandigheden van de productie (de mate van anisotropie van de steunen, demping, de invloed van technologische parameters, de kwaliteit van montage en installatie en een aantal andere factoren) te benaderen met de balanceringsomstandigheden op werktuigmachines.

De praktijk heeft geleerd dat een zorgvuldig uitgebalanceerde waaier op de machine extra moet worden uitgebalanceerd in zijn eigen steunen. Het is duidelijk dat de onbevredigende trillingstoestand van ventilatie-units tijdens inbedrijfstelling na installatie of reparatie leidt tot voortijdige slijtage van de apparatuur. Aan de andere kant is het transporteren van de waaier naar de balanceermachine vele kilometers van de industriële installatie niet verantwoord in termen van tijd en financiële kosten. Extra demontage, het risico van schade aan de waaier tijdens transport, dit alles bewijst de effectiviteit van balanceren ter plaatse in zijn eigen steunen.

De komst van moderne trillingsmeetapparatuur maakt het mogelijk om dynamisch balanceren op de plaats van gebruik uit te voeren en de trillingsbelasting van de steunen te verminderen tot toelaatbare grenzen.

Een van de axioma's van de bediening van de apparatuur is de werking van mechanismen met een laag trillingsniveau. In dit geval wordt de impact van een aantal destructieve factoren die de lagereenheden van het mechanisme beïnvloeden, verminderd. Tegelijkertijd neemt de duurzaamheid van de lagerassemblages en het mechanisme als geheel toe en wordt een stabiele implementatie van het technologische proces verzekerd in overeenstemming met de gespecificeerde parameters. Bij ventilatoren en rookafzuigers wordt het lage trillingsniveau grotendeels bepaald door de balans van de waaiers, tijdig uitbalanceren.

De gevolgen van de werking van het mechanisme met verhoogde trillingen: vernietiging van lagerassemblages, lagerzittingen, funderingen, verhoogd verbruik van elektrische energie om de installatie aan te drijven. Dit artikel onderzoekt de gevolgen van het vroegtijdig uitbalanceren van de waaiers van rookafzuigers en ventilatoren van werkplaatsen van metallurgische bedrijven.

Trillingsinspectie van de ventilatoren van de hoogovenwinkel toonde aan dat de belangrijkste reden voor de verhoogde trillingen de dynamische onbalans van de waaiers is. De genomen beslissing - om de waaiers in hun eigen steunen te balanceren - maakte het mogelijk om het algehele trillingsniveau 3 ... 5 keer te verlagen tot het niveau van 2,0 ... 3,0 mm / s bij gebruik onder belasting (Figuur 1). Dit maakte het mogelijk om de levensduur van de lagers met 5-7 keer te verlengen. Er is vastgesteld dat er voor mechanismen van hetzelfde type een significante spreiding van dynamische invloedscoëfficiënten is (meer dan 10%), wat de noodzaak bepaalt om in hun eigen steunen te balanceren. De belangrijkste factoren die de spreiding van de invloedscoëfficiënten beïnvloeden zijn: instabiliteit van de dynamische eigenschappen van de rotoren; afwijking van systeemeigenschappen van lineariteit; fouten bij de installatie van testgewichten.

Figuur 1 - Maximale niveaus van trillingssnelheid (mm / s) van de lagersteunen van ventilatoren voor en na het balanceren

een)	B)
v)	G)

Figuur 2 - Ongelijkmatige erosieve slijtage van de waaierbladen

Een van de redenen voor de onbalans van de waaiers van de rookafzuigers en ventilatoren moet worden benadrukt:

1. Ongelijkmatige slijtage van de schoepen (Figuur 2), ondanks de symmetrie van de waaier en het aanzienlijke toerental. De reden voor dit fenomeen kan liggen in de selectieve willekeur van het slijtageproces veroorzaakt door externe factoren en interne eigenschappen van het materiaal. Het is noodzakelijk om rekening te houden met de werkelijke afwijkingen van de geometrie van de bladen van het ontwerpprofiel.

Figuur 3 - Hechting van stoffige materialen op de waaierbladen:

a) sinterfabriek rookafzuiger; b) stoompomp CCM

3. Gevolgen van reparatie van messen in arbeidsomstandigheden op de plaats van opstelling. Soms kan onbalans worden veroorzaakt door de manifestatie van initiële scheuren in het materiaal van de schijven en bladen van de waaiers. Daarom moet vóór het balanceren een grondige visuele inspectie van de integriteit van de waaierelementen worden uitgevoerd (Figuur 4). Het lassen van de gedetecteerde scheuren kan geen langdurige probleemloze werking van het mechanisme garanderen. Lasnaden dienen als spanningsconcentrators en aanvullende bronnen van scheurinitiatie. Het wordt aanbevolen om deze herstelmethode alleen als laatste redmiddel te gebruiken, om een ​​korte tijdsinterval te garanderen, zodat de werking kan worden voortgezet tot de fabricage en vervanging van de waaier.

Figuur 4 - Scheuren van waaierelementen:

a) de hoofdschijf; b) messen op het bevestigingspunt

Bij de werking van roterende mechanismen spelen de toegestane waarden van trillingsparameters een belangrijke rol. Praktijkervaring heeft aangetoond dat naleving van de aanbevelingen van GOST ISO 10816-1-97 "Trilling. Door de toestand van machines te monitoren op basis van de resultaten van trillingsmetingen op niet-roterende delen "ten opzichte van machines van klasse 1, kunnen de rookafzuigers langdurig worden gebruikt. Om de technische staat te beoordelen, wordt voorgesteld om de volgende waarden en regels te gebruiken:

• de waarde van de trillingssnelheid 1,8 mm / s, bepaalt de grens van de apparatuur die zonder tijdslimieten werkt en het gewenste niveau van het einde van het balanceren van de waaier in zijn eigen steunen;
• trillingssnelheidswaarden in het bereik van 1,8 ... 4,5 mm / s zorgen ervoor dat de apparatuur gedurende een lange periode kan werken met periodieke bewaking van trillingsparameters;
• waarden van trillingssnelheid van meer dan 4,5 mm / s waargenomen gedurende een lange periode (1 ... 2 maanden) kunnen leiden tot schade aan apparatuurelementen;
• trillingssnelheidswaarden in het bereik van 4,5 ... 7,1 mm / s zorgen ervoor dat de apparatuur 5 ... 7 dagen kan werken met een daaropvolgende stop voor reparaties;
• trillingssnelheidswaarden in het bereik van 7,1 ... 11,2 mm / s zorgen ervoor dat de apparatuur 1 ... 2 dagen kan werken met een daaropvolgende stop voor reparaties;
• waarden van trillingssnelheid boven 11,2 mm/s zijn niet toegestaan ​​en worden als noodgeval beschouwd.

Een noodsituatie wordt beschouwd als een verlies van controle over de technische staat van de apparatuur. Om de technische staat van aangedreven elektromotoren te beoordelen, GOST 20815-93 "Roterende elektrische machines. Mechanische trillingen van sommige soorten machines met een rotatie-ashoogte van 56 mm en meer. Meting, beoordeling en toelaatbare waarden", die de waarde van de trillingssnelheid 2,8 mm / s bepaalt zoals toegestaan ​​tijdens bedrijf. Opgemerkt moet worden dat de veiligheidsmarge van het mechanisme het mogelijk maakt om hogere waarden van trillingssnelheid te weerstaan, maar dit leidt tot een sterke afname van de duurzaamheid van de elementen.

Helaas maakt de installatie van compenserende gewichten tijdens het balanceren het niet mogelijk om de afname van de duurzaamheid van de lagerassemblages en de toename van de energiekosten met verhoogde trillingen van de rookafzuigers te beoordelen. Theoretische berekeningen leiden tot onderschatte vermogensverliezen door trillingen.

Extra krachten die op de lagersteunen werken, met een ongebalanceerde rotor, leiden tot een toename van het weerstandskoppel tegen rotatie van de ventilatoras en tot een toename van het verbruikte elektriciteit. Er treden destructieve krachten op die inwerken op lageropstellingen en mechanisme-elementen.

Om de effectiviteit van het uitbalanceren van de ventilatorrotoren of aanvullende reparatieacties om trillingen te verminderen, in bedrijfsomstandigheden te evalueren, is het mogelijk om de volgende gegevens te analyseren.

Parameters instellen:: soort mechanisme; aandrijfvermogen; Spanning; rotatie frequentie; gewicht; basisparameters van de workflow.

Initiële parameters: trillingssnelheid op controlepunten (RMS in het frequentiebereik 10 ... 1000 Hz); fase stroom en spanning.

Reparaties uitgevoerd: waarden van de geïnstalleerde testbelasting; voltooide aanscherping van schroefdraadverbindingen; centreren.

Parameterwaarden na uitgevoerde acties: trillingssnelheid; fase stroom en spanning.

In laboratoriumomstandigheden zijn onderzoeken uitgevoerd om het stroomverbruik van de D-3-ventilatormotor te verminderen als gevolg van het balanceren van de rotor.

Experiment # 1 resultaten.

Initiële trilling:: verticaal - 9,4 mm/s; axiaal - 5,0 mm/s.

Fasestroom: 3,9 A; 3.9 EEN; 3,9 A. Gemiddelde waarde - 3,9 A.

Trilling na balanceren: verticaal - 2,2 mm/s; axiaal - 1,8 mm / s.

Fasestroom: 3,8 A; 3.6 A; 3,8 A. Gemiddelde waarde - 3,73 A.

Afname van trillingsparameters: verticale richting - 4,27 keer; axiale richting 2,78 keer.

Daling van de huidige waarden: (3,9 - 3,73) × 100% 3,73 = 4,55%.

Experiment #2 resultaten.

Initiële trilling.

Punt 1 - frontale lagering van de elektromotor: verticaal - 17,0 mm / s; horizontaal - 15,3 mm / s; axiaal - 2,1 mm / s. Straalvector - 22,9 mm / s.

Punt 2 - vrije lagering van de elektromotor: verticaal - 10,3 mm / s; horizontaal - 10,6 mm / s; axiaal - 2,2 mm / s.

De straal-vector van trillingssnelheid is 14,9 mm / s.

Trilling na balanceren.

Punt 1: verticaal - 2,8 mm/s; horizontaal - 2,9 mm / s; axiaal - 1,2 mm/s. De straal-vector van trillingssnelheid is 4,2 mm / s.

Punt 2: verticaal - 1,4 mm/s; horizontaal - 2,0 mm / s; axiaal - 1,1 mm / s. Radiusvector van trillingssnelheid - 2,7 mm / s.

Vermindering van trillingsparameters.

Componenten voor punt 1: verticaal - 6 keer; horizontaal - 5,3 keer; axiaal - 1,75 keer; straalvector - 5,4 keer.

Componenten voor punt 2: verticaal - 7,4 keer; horizontaal - 5,3 keer; axiaal - 2 keer, straalvector - 6,2 keer.

Energie-indicatoren.

Voor het balanceren. Stroomverbruik in 15 minuten - 0,69 kW. Het maximale vermogen is 2,96 kW. Het minimale vermogen is 2,49 kW. Gemiddeld vermogen - 2,74 kW.

Na balanceren. Stroomverbruik in 15 minuten - 0,65 kW. Het maximale vermogen is 2,82 kW. Het minimale vermogen is 2,43 kW. Gemiddeld vermogen - 2,59 kW.

Vermindering van de energieprestatie. Stroomverbruik - (0,69 - 0,65) × 100% / 0,65 = 6,1%. Maximaal vermogen - (2,96 - 2,82) × 100% / 2,82 = 4,9%. Minimaal vermogen - (2,49 - 2,43) × 100% / 2,43 = 2,5%. Gemiddeld vermogen - (2,74 - 2,59) / 2,59 × 100% = 5,8%.

Soortgelijke resultaten werden verkregen in productieomstandigheden bij het balanceren van de VDN-12-ventilator van een verwarmingsoven met drie zones continu van een plaatwalserij. Elektriciteitsverbruik in 30 minuten was 33,0 kW, na balanceren - 30,24 kW. De afname van het elektriciteitsverbruik was in dit geval (33,0 - 30,24) × 100% / 30,24 = 9,1%.

Trillingssnelheid voor balanceren - 10,5 mm/s, na balanceren - 4,5 mm/s. Daling van de waarden van de trillingssnelheid - 2,3 keer.

Een vermindering van het stroomverbruik met 5% voor één ventilatormotor van 100 kW zal leiden tot een jaarlijkse besparing van ongeveer 10.000 hryvnia. Dit kan worden bereikt door de rotor uit te balanceren en trillingsbelastingen te verminderen. Tegelijkertijd neemt de levensduur van de lagers toe en dalen de kosten van het stoppen van de productie voor reparatiewerkzaamheden.

Een van de parameters voor het evalueren van de effectiviteit van balanceren is de rotatiefrequentie van de ventilatoras. Dus bij het balanceren van de DN-26 rookafzuiger werd een toename van de rotatiefrequentie van de AOD-630-8U1 elektromotor geregistreerd na de installatie van een correctiegewicht en een afname van de trillingssnelheid van de lagersteunen. Trillingssnelheid van de lagersteun vóór balanceren: verticaal - 4,4 mm / s; horizontaal - 2,9 mm/s. De rotatiesnelheid vóór balanceren is 745 tpm. Trillingssnelheid van de lagersteun na balanceren: verticaal - 2,1 mm / s; horizontaal - 1,1 mm/s. De rotatiefrequentie na balanceren is 747 tpm.

Technische kenmerken van de asynchrone motor AOD-630-8U1: aantal poolparen - 8; synchrone rotatiesnelheid - 750 tpm; nominaal vermogen - 630 kW; nominaal moment - 8130 N / m; nominaal toerental -740 tpm; MPUSK / INOM - 1.3; spanning - 6000 V; efficiëntie - 0,948; cosφ = 0,79; overbelastingsfactor - 2.3. Op basis van de mechanische kenmerken van de asynchrone motor AOD-630-8U1 is een toename van de rotatiesnelheid met 2 tpm mogelijk met een afname van het koppel met 1626 N / m, wat leidt tot een afname van het stroomverbruik met 120 kW. Dit is bijna 20% van het nominale vermogen.

Een vergelijkbare relatie tussen de rotatiesnelheid en de trillingssnelheid werd geregistreerd voor asynchrone motoren van ventilatoren van droogunits tijdens balanceerwerkzaamheden (tabel).

Tabel - Waarden van trillingssnelheid en rotatiefrequentie van ventilatormotoren

Amplitude van trillingssnelheid van de component van de omwentelingsfrequentie, mm / s	Rotatiefrequentie, rpm
	2910
	2906
	2902
10,1	2894
13,1	2894

De relatie tussen de rotatiesnelheid en de waarde van de trillingssnelheid is weergegeven in figuur 5, waar ook de vergelijking van de trendlijn en de nauwkeurigheid van de benadering zijn aangegeven. Analyse van de verkregen gegevens geeft de mogelijkheid aan van een stapsgewijze verandering in de rotatiesnelheid bij verschillende waarden van trillingssnelheid. Dus de waarden van 10,1 mm / s en 13,1 mm / s komen overeen met één waarde van de rotatiesnelheid - 2894 tpm, en de waarden van 1,6 mm / s en 2,6 mm / s komen overeen met de frequenties van 2906 tpm en 2910 tpm Op basis van de verkregen afhankelijkheid is het ook mogelijk om de waarden van 1,8 mm / s en 4,5 mm / s aan te bevelen als de grenzen van technische voorwaarden.

Figuur 5 - De relatie tussen de rotatiesnelheid en de waarde van de trillingssnelheid

Naar aanleiding van het onderzoek is het tot stand gekomen.

1. Het balanceren van de waaiers in de eigen lagers van de rookafvoeren van metallurgische eenheden zorgt voor een aanzienlijke vermindering van het energieverbruik en een verlenging van de levensduur van de lagers.