(812) 335-00-85 | info@baltech.ru

Вибродиагностика вентиляторов

Вибродиагностика вентиляторов – эффективный метод неразрушающего контроля, позволяющий своевременно выявить зарождающиеся и выраженные дефекты вентиляторов и, тем самым, предупредить возникновение аварийных ситуаций, прогнозировать остаточный ресурс деталей, и сократить затраты на обслуживание и ремонт вентиляторов (вент. агрегатов).
  1. Характерные частоты вибрации вентиляторов
  • Основной составляющей вибрации ротора с рабочим колесом является гармоническая составляющая с частотой вращения ротора , обусловленная либо дисбалансом ротора с рабочим колесом, либо гидродинамической/аэродинамической неуравновешенностью рабочего колеса. (Гидродинамическая/аэродинамическая неуравновешенность рабочего колеса может возникнуть из-за конструктивных особенностей лопаток, создающих подъемную силу, не равную нулю в радиальном направлении).
  • Второй по значимости составляющей вибрации вентилятора является лопаточная (лопастная) составляющая, обусловленная взаимодействием рабочего колеса с неоднородным воздушным потоком. Частота данной составляющей определяется как: fл=N*fвр, где N – число лопаток вентилятора
  • В случае неустойчивого вращения ротора в подшипниках качения/скольжения, возможны автоколебания ротора на половине оборотной частоты или меньше, и, в результате, в спектре вибрации появляются гармонические составляющие на частоте автоколебаний ротора.
  • При обтекании лопаток потоком возникают турбулентные пульсации давления, которые возбуждают случайную вибрацию рабочего колеса и вентилятора в целом. Мощность данной составляющей случайной вибрации может периодически модулироваться частотой вращения рабочего колеса, лопастной частотой или частотой автоколебаний ротора.
  • Более сильным источником случайной вибрации (по сравнению с турбулентностью) является кавитация, которая также возникает при обтекании лопастей потоком. Мощность данной составляющей случайной вибрации также модулируется частотой вращения рабочего колеса, лопастной частотой или частотой автоколебаний ротора.
  1. Вибродиагностические признаки дефектов вентиляторов
Таблица 1. Таблица диагностических признаков вентиляторов Таблица диагностических признаков вентиляторов, дымососов, вентагрегатов
  1. Приборы для вибродиагностики вентиляторов
Вибродиагностика вентиляторов проводится с помощью стандартных методов анализа спектров вибрации и спектров огибающей высокочастотной вибрации. Точки измерения спектров, также как и при виброконтроле вентиляторов, выбираются на подшипниковых опорах. В качестве прибора вибродиагностики  и виброконтроля специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ» рекомендуют использовать 2-х канальный виброанализатор BALTECH VP-3470-Ex. С его помощью можно получить не только качественные автоспектры и спектры огибающей и определить общий уровень вибрации, но и провести балансировку вентилятора в собственных опорах. Возможность балансировки (до 4-х плоскостей) является важным преимуществом анализатора BALTECH VP-3470-Ех, так как основной источник повышенных вибраций вентилятора – неуравновешенность вала с рабочим колесом.
  1. Основные настройки анализатора при вибродиагностике вентиляторов
  • Верхняя граничная частота спектра огибающей определяется из соотношения: fгр=2fл+2fвр=2fвр(N+1)Пусть, например, частота вращения рабочего колеса fвр=9,91 Гц, число лопаток N=12, тогда fгр=2*9,91(12+1) =257, 66 Гц и в настройках анализатора BALTECH VP-3470 выбираем ближайшее значение 500Гц в сторону увеличения
  • При определении количества частотных полос в спектре придерживаются правила, чтобы первая гармоника на частоте вращения попала не менее, чем в 8-ю полосу. Из этого условия определяем ширину единичной полосы Δf=fвр/8=9,91/8=1,24Гц. Отсюда определяем необходимое число полос n для спектра огибающей: n=fгр/Δf=500/1,24=403Выбираем ближайшее в сторону увеличения число полос в настройках анализатора BALTECH VP-3470 , а именно, – 800 полос. Тогда окончательная ширина одной полосы Δf=500/800=0,625Гц.
  • Для автоспектров граничная частота должна быть не менее 800 Гц, тогда количество полос для автоспектров n=fгр/Δf=000/0,625=1280. Выбираем ближайшее в сторону увеличения число полос в настройках анализатора BALTECH VP-3470 , а именно, – 1600 полос.
 
  1. Пример спектров дефектных вентиляторов Трещина на ступице колеса центробежного вентилятора
    • точка измерений: на подшипниковой опоре электродвигателя со стороны рабочего колеса в вертикальном, осевом и поперечном направлении;
    • частота вращения fвр=24,375Гц;
    • диагностические признаки: очень высокая осевая вибрация на частоте вращения fвр и доминирование второй гармоники 2fвр в поперечном направлении; присутствие менее выраженных гармоник большей кратности, вплоть до седьмой (см.рис.1 и 3).
 Спектр виброскорости дефектного вентилятора в осевом направлении  Спектр виброскорости в осевом направлении после устранения дефекта
 Спектр виброскорости дефектного вентилятора в поперечном направлении  Спектр виброскорости в поперечном направлении после устранения дефекта
  Если квалификация ваших сотрудников не позволяет провести качественную вибродиагностику вентиляторов, то рекомендуем направить их на обучающий курс  ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Диагностика вентиляторов» в Учебный центр переподготовки кадров и повышения квалификации компании «БАЛТЕХ», а вибродиагностику вашего оборудования доверить сертифицированным специалистам Отдела Технического Сервиса (ОТС) нашего предприятия, имеющим огромный практический опыт виброналадки и вибродиагностики динамического (роторного) оборудования (насосов, компрессоров, вентиляторов, электродвигателей, редукторов, подшипников качения, подшипников скольжения).