Ventilátor rezgésvizsgálata

Költségcsökkentés kontra lapáttörés – egy átalakítás tapasztalatai

A termelést és karbantartást általában szorongaró költségprés olykor ígéretes, innovatív megoldásokat hoz, melyek segíthetik a közvetlen karbantartási költségek csökkentését, vagy az üzemi paraméterek javítását. Az átalakításoknak azonban mindig van kockázata, melyhez nem mindig párosul egyértelmű siker.
 

Hűtőrendszer rekonstrukciója

Egy átfogó üzemi rekonstrukció keretében egy nagyobb hűtőrendszer ventilátorainak átalakítását hagyták jóvá az üzemeltetési és karbantartási költségek csökkentésének jegyében. A karbantartási költségek csökkentéséhez az eredeti alumínium lapátozás helyett kedvezőbb árfekvéssel és várható élettartammal bíró üvegszál erősítésű műanyag lapátozást javasoltak. A '90-es évek elején innovatív megoldásnak számító javaslat nem csak az időszakos lapátcserék költségcsökkentését célozta meg, hanem a könyebb lapátozással járó kisebb igénybevételek miatt a meghajtó egységre vonatkozóan is nagyobb élettartamot ígért. Mindezeken túl a vizes hűtés mellett üzemelő ventilátorok lapátozásának megváltoztatására végzett műszaki elemzések a légszállítási hatásfokára is megfelelő értéket jeleztek előre.

Új megoldás új problémákkal

Az új lapátokat a ventilátorok egy részénél tesztelésre felszerelték és bár a lapátok lengése nagyobb volt az előzőeknél, üzemük és hatásfokuk, hűtési képességük megfelelőnek tűnt. Az első kedvező tapasztalatokat azonban hamarosan egy súlyos lapáttörés követte. A hibakeresés első feltételezései a lapátok lengése miatt annak megfogására összpontosítottak, melynek lazaságát gyanították, aminek következtében a lapát letörhetett, végső soron az összes többi lapát roncsolását okozva. Az ezt követő hetekben mind több műanyag lapátos ventilátor állt le, alattuk a lapátok törmelékhalmaival. 
 
A sérült üvegszál erősítésű műanyag fentilátor lapátok egyike
1. ábra: A sérült üvegszál erősítésű műanyag fentilátor lapátok egyike
 
A ventilátorok átvétele után végzett rezgésvizsgálatok nem jeleztek semmilyen komoly problémát, a kiegyensúlyozatlanság mértéke is elfogadható volt. Az első hibák után gyakoribbá váltak az ellenőrző rezgésmérések, melyek a műanyag lapátos ventilátorok legtöbbjénél a kiegyensúlyozatlanság gyors vagy éppen két mérés közötti hirtelen változását, növekedését mutatták ki. A - műanyag lapátok esetén elég körülményes - kiegyensúlyozások csak ideiglenes eredményt hoztak, a hirtelen rezgésváltozás továbbra is jelentkezett.

Az első nyom

A hiba forrásának feltárásához az első nagy segítséget egy hűvösebb időjárási front hozta. A ventilátorok vizes hűtését napokra felfüggeszték, viszont ez idő alatt is széttört egy ventilátor teljes lapátozása. Az előkerült lapátok között egy-két darabnál a lapátvégek szétrojtolódott szálai között, illetve a lapátok végeiben víz volt található. E jelenség eddig nem volt felismerhető, az üzemelő vizes hűtés alatt egyébként is minden tárgy vizes volt. A víz jelenléte a lapátokban megmagyarázta az egyensúlyi állapot hirtelen – akár egy-két napon belüli – megváltozását és a lapávégek sérülését. Az viszont még kérdéses volt, milyen módon jutott be a lapátokba. Mivel a ragasztott lapát teljes felülete zárt, az egyedüli gyenge pont, a rögzítés került ismét előtérbe. A lapátok befogásához az eredeti lapátozással azonos kialakítású, furattal ellátott acél elemet használtak fel. Ezeken a furatokon keresztük a víz könnyedén a lapát belsejébe juthatott.
 
A műagyag lapátok furattal ellátott rögzítő csonkja. A hűtővíz könnyedén a lapát belsejébe folyhatott.
2. ábra: A műagyag lapátok furattal ellátott rögzítő csonkja. A hűtővíz könnyedén a lapát belsejébe folyhatott.
 
A még épen maradt néhány lapátnál már a károsodás hatásmechanizmusa jól nyomonkövethetővé vált. A lapátokon kiöblösödést, illetve repedéseket lehetett felfedezni. A lapátokba befolyt víz a centrifugális erő hatására megrepesztette a lapátok végét, azok a gyengülés hatására leváltak, vagy szétrobbanhattak, mindezzel további sérüléseket okozva a többi lapáton is. Az eredeti lapátozást megvizsgálva kiderült, hogy azok – a műanyag lapátokkal ellentétben – nem teljesen zártak, mindkét végükön nyílások találhatók, melyeken a víz nem csak be, hanem ki is juthatott.
 
Az eredeti alumínium lapátozáson kialakított kis réseken a víz el tud távozni.
3. ábra: Az eredeti alumínium lapátozáson kialakított kis réseken a víz el tud távozni.  

Az átalakítás 

Az ígéretes tervek és átalakítások nem váltották be a hozzájuk fűzött reményeket. A műanyag lapátok gyártási technológiájának továbbfejlesztésével e beruházást illetően a továbbiakban felhagyott a vállalkozó. A további kockázatok és költségek elkerülésére  a megrendelő beleegyezésével – ismét alumínium, de már módosított lapátprofilú lapátozással szerelték a ventilátorokat. Ezekkel a lapátokkal végül sikerült teljesíteni a vállalt műszaki paramétereket, így a rekonstrukció eredményesen zárulhatott, még ha a karbantartási költségeken nem is sikerült az első előirányzott megtakarításokat elérni.
Az átalakítások kapcsán felmerült problémák viszont segítettek rávilágítani a ventilátorok fontosságára, általános állapotukra és hibáikra, melyek hozzájárultak olyan felújítási és állapotfelügyeleti programok véghez viteléhez, melyek több éven keresztül biztosították a ventilátorok megbízható üzemét elfogadható karbantartási költségek mellett.
 
Hűtőventilátorok átvételi rezgésvizsgálata
4. ábra: Hűtőventilátorok javítás utáni átvételi rezgésvizsgálata