Повышенная вибрация вентилятора является одной из его главных «бед», вызывая преждевременный выход из строя узлов, деталей, рабочего колеса, лопаток, подшипниковых опор, муфты, разрушение фундамента и самого вентилятора в целом.
Причины вибрации вентиляторов:
- дисбаланс вала;
- нарушение центровки привода;
- износ или повреждения подшипников;
- дефекты электромагнитной части привода (электродвигателя);
- дефекты зубчатых передач (если есть промежуточный редуктор);
- влияние аэрогидродинамических сил;
- резонансные явления и др.
Уровень вибрации вентиляторов наиболее точно отражает текущее техническое состояние вентилятора, качество его сборки и установки. Иными словами, контролируя уровень вибрации вентилятора, можно выявить все вышеназванные огрехи и принять своевременные меры по их устранению, обеспечивая безаварийную работу вентилятора.
Методика измерений вибрации промышленных вентиляторов мощностью до 300 кВт регламентируется ГОСТ 31350-2007 (ИСО 14694:2003), а более мощных – ГОСТ ИСО 10816-3. В данной статье мы рассмотрим промышленные вентиляторы мощностью до 300 кВт и методику контроля их вибрационного состояния с целью определения некоторого базового уровня вибрации и тенденции ее изменения.
Прежде всего, отметим, что все промышленные вентиляторы мощностью до 300 кВт классифицируются по уровню допустимой вибрации и дисбалансу на BV-категории (см. табл.1):
Таблица 1. Категории вентиляторов
В соответствии с требованиями ГОСТ 31350-2007 (ИСО 14694:2003) измерения вибрации проводятся на подшипниковых опорах в направлениях, перпендикулярных оси вращения вала. Рекомендуемые точки измерения приведены на рис. 1.
а) для горизонтального осевого вентилятора
б) для горизонтального радиального вентилятора одностороннего всасывания
в) для горизонтального радиального вентилятора двухстороннего всасывания
г) для вертикального осевого вентилятора
Рисунок 1. Точки и направления измерений вибрации вентиляторов
Измерения абсолютной вибрации на опорах подшипников производятся с помощью виброметров BALTECH VP-3410 (серия «VibroPoint») с контактными датчиками инерционного типа – пьезоакселерометрами (датчики ускорения). При проведении измерений следует четко соблюдать стандартные требования к надежности крепления, направлению установки, и отсутствию существенного влияния массы и размеров датчика на результаты измерений. В целом, допускается суммарная неопределенность измерений в пределах ± 10% от измеряемого параметра. Виброметры компании «БАЛТЕХ» универсальные и позволяют в зависимости от требований производителя вентиляторов измерять три параметра вибрации (виброперемещение, виброскорость или виброускорение).
Допустимые пределы вибрации вентиляторов в период эксплуатации приведены в Таблице 2. Следует отметить, что за счет массы и жесткости системы опоры на месте эксплуатации, данные значения несколько выше значений вибрации при заводских испытаниях.
Таблица 2. Предельные значения вибрации при эксплуатации вентиляторов.
Уровню «Пуск в эксплуатацию» должны соответствовать все новые вентиляторы. По мере наработки и износа деталей, уровень вибрации вентилятора неизбежно увеличивается и при достижении уровня «Предупреждение» необходимо исследовать причины повышения вибрации и принять меры по их устранению. Работа вентилятора в таком состоянии должна быть ограничена по времени до проведения ремонтных работ.
При достижении уровня «Останов» вентилятор должен быть немедленно остановлен и приняты меры по устранению источников критического уровня вибраций. В противном случае возможны серьезные повреждения, ведущие к разрушению вентилятора. В целом же, на основе статистики эксплуатации вентиляторного оборудования, считается необходимым принятие мер по устранению источников повышенных вибрации, когда ее уровень превышает базовое значение в 1,6 раза или на 4 дБ.
При виброконтроле вентилятора важно обращать особое внимание на скачкообразное изменение уровня вибрации со временем. Скачок вибрации является явным свидетельством возникновения каких-то неполадок и в данном случае необходимо провести осмотр вентилятора и устранить обнаруженные недостатки.
В некоторых случаях дополнительно проводят измерение перемещения вала относительно корпуса подшипника с помощью бесконтактных датчиков вибрации – индукционных, вихретоковых и др. В Таблице 3 приведены допустимые значения перемещения вала, которые следует понимать только как рекомендуемые – на самом же деле данные значения могут быть и другими в зависимости от типа и размеров подшипника скольжения, величине и направления нагрузки и т.д.
Таблица 3. Предельное перемещение вала внутри подшипника
Виброконтроль и вибромониторинг вентиляторов наиболее удобно проводить с помощью переносного портативного прибора «ПРОТОН-Баланс-II». Его основное преимущество перед простыми виброметрами заключается в возможности проведения балансировки вентиляторов в собственных опорах в соответствии с требованиями ГОСТ 31350-2007 (ИСО 14694:2003), а также контроля температуры подшипниковых узлов и контроля частоты оборотов вентилятора.
Для обучения методике проведения измерений вибрации вентиляторов и получения навыков работы с виброметром-балансировщиком «ПРОТОН-Баланс-II» и другими виброметрами компании «БАЛТЕХ», рекомендуется пройти обучение на курсе ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Вибрация вентиляторов ГОСТ» в Учебном центре повышения квалификации нашей компании в Санкт-Петербурге, в Астане или в Любеке (Германия).