همانند تمامی تجهیزات مکانیکی و برقی تأسیسات صنعتی و ساختمانی، اگزاست فنها و هواکشهای صنعتی نیز به یک برنامه نگهداری و تعمیرات دورهای منظم نیاز دارند. دقیقاً همانطور که چیلر تراکمی، انواع لولهها در تأسیسات یا اتصالات جوشکاری لولهها در تأسیسات بدون سرویس دورهای دچار افت عملکرد میشوند، فنهای صنعتی هم در صورت غفلت از بازرسی، به مرور راندمان خود را از دست میدهند. مسئول نگهداری تأسیسات، علاوه بر بررسی طرز کار موتورخانه، باید عملکرد فنها را نیز بهطور مرتب زیر نظر داشته باشد. در ادامه این مقاله، اصول و قواعد اصلی نگهداری و تعمیر اگزاست فن را مرور میکنیم.
بازرسی ادواری (Periodic Inspection)
ثبت اطلاعات دستگاه
شاید در نگاه اول، ثبت اطلاعات فن اهمیت زیادی به نظر نرسد؛ اما همین اطلاعات ساده، در آینده میتواند مسیر تعمیرات را کوتاهتر کند.
همیشه باید شماره سریال دستگاه در جایی ثبت شود، چون بدون آن، سازنده ممکن است قادر به تهیه قطعه یدکی صحیح نباشد.
اطلاعات مندرج روی پلاک فن و محرک نیز باید همیشه در دسترس باشد؛ چراکه این پلاک ممکن است بر اثر خوردگی از بین برود یا بعد از رنگآمیزی دستگاه، زیر رنگ پنهان شود.
بهتر است قطعات اصلی دستگاه شمارهگذاری شوند و این شمارهها روی پلاکی مجزا الصاق گردند.
فاصله زمانی بازرسیها به شدت کارکرد و نوع دستگاه بستگی دارد.
تمام اطلاعات لازم باید در حین سرویس، تعمیر اگزاست فن یا تعویض قطعات ثبت شوند تا در آینده وضعیت هر قطعه بهروشنی مشخص باشد.
کلیات نگهداری
همانطور که در معرفی انواع فن صنعتی اشاره شد، یک برنامه نگهداری خوب علاوه بر بازرسی، شامل نظافت و تمیزکاری دورهای نیز میشود؛ همین اصل در سرویس و تعمیر فن کویل هم رعایت میشود و برای اگزاست فنها هم به همان اندازه ضروری است.
موادی که روی دستگاه ریخته یا روغن اضافی و سایر آلودگیها باید از سطح آن پاک شوند.
اگر فن در فضای باز یا هوای خورنده قرار دارد، هر زمان که لازم باشد باید تمیز یا رنگآمیزی شود.
نظافت و تمیزکاری چرخ فن
در بسیاری از محیطها، ذرات گردوغبار روی پرههای فن مینشینند و اگر رها شوند، باعث کاهش بازده، بر هم خوردن بالانس چرخ فن و افزایش هزینه عملیاتی میشوند. به همین دلیل، چرخ فن باید در فواصلی که شرایط کار ایجاب میکند، بازبینی شود.
یاتاقانها
یاتاقانهای خوب، از هر نوعی که باشند، باید درست انتخاب و نصب شوند تا عمر طولانی داشته باشند. برای این منظور باید آنها را از عوارض زیر در امان نگه داشت:
- روغنکاری ناکافی یا بیش از حد؛
- انتخاب نادرست نوع روغن؛
- گردوغبار، رطوبت و هوای خورنده؛
- تشعشع یا هدایت گرما از منابع گرمایی مجاور؛
- دمای بالای محیط؛
- بار اضافی ناشی از کشش نادرست تسمه، ناهمترازی، عدم بالانس چرخ فن یا لرزش منتقلشده از سایر تجهیزات؛
- کارکرد فن با سرعتی بیش از آنچه برای آن طراحی شده است.
گرم بودن یاتاقان لزوماً به معنی داغکارکردن بیش از حد نیست؛ یاتاقان فنهای پرسرعت ممکن است تا دمای f75 (c24) هم بهخوبی کار کنند. برای تخمین حداکثر دمای مجاز، میتوان به راهنمای زیر مراجعه کرد:
- بلبرینگها و رولربرینگها: (74C°) 165 F
- یاتاقانهای غلافی از نوع رینگ روغنی (Ring-oiled Sleeve Bearings): (66°C) 150 F
- یاتاقانهای غلافی از نوع آبخنک (Water-Cooled Bearings): (43°C) 110 F
اگر درباره حداکثر دمای مجاز یاتاقان تردید دارید، بهتر است دمای داغترین نقطه آن را با دماسنج اندازهگیری کرده و نظر کارخانه سازنده فن یا تأمینکننده یاتاقان را جویا شوید.
فنهای پوستهدار (Housed Fans) بزرگ معمولاً به قطعه نگهدارنده یاتاقان (Pillow Block) از نوع بوش یا بلبرینگ مجهزند. یاتاقانهای این فنها تقریباً بهصورت خودکار هممحور میشوند.
یاتاقانهای بوشی (Sleeve Bearings) معمولاً بهصورت رینگی روغنکاری میشوند و بلبرینگها نیز عموماً گریسخور دارند که باید با وسیله مخصوص گریسزنی سرویس شوند.
آسترهای یاتاقانهای بوشی معمولاً دو تکه ساخته میشوند تا نصب آنها آسان باشد. تکیهگاه این یاتاقانها نیز از نوع مفصلی (Ball-and-Socket) است؛ در هنگام تعویض مجموعه یاتاقان باید دقت شود که پوسته آن بر اثر سفتکردن بیش از حد پیچ تنظیم، آسیب نبیند.
سرپوش یاتاقانها باید بهدرستی محکم شوند تا از چرخش محور فن نسبت به جداره داخلی یاتاقان جلوگیری شود؛ در غیر این صورت، محور فن ممکن است دچار شیارافتادگی شود.
اگر از یاتاقانها روغن بیرون بزند، باید طبق دستورالعمل مربوطه، ضامنها و کاسهنمدها با برداشتن پوسته بالایی یاتاقان بررسی و در صورت فرسودگی تعویض شوند.
کوپلینگها
هممحور نبودن دو نیمه کوپلینگ، معمولاً اصلیترین علت خرابی زودهنگام آنهاست.
کوپلینگهای خوب میتوانند مدت زیادی بهخوبی کار کنند، مشروط بر اینکه هممحور نگهداشته شوند و در انواعی که نیاز به روانکاری دارند، این کار بهطور منظم و صحیح انجام گیرد. این اصل، شبیه همان رویهای است که در تعمیر و نگهداری موتورخانه برای یاتاقان پمپها و الکتروموتورها هم دنبال میشود.
توصیههای کارخانه سازنده در این زمینه باید دقیقاً رعایت شود.
بسیار مهم است که هممحورسازی فن و محرک در دمای کارکرد واقعی آنها انجام شود، بهخصوص اگر فن در دمای بالا کار کند یا محرک آن توربین بخار یا یک الکتروموتور بزرگ باشد.
اگر موتور یاتاقانهای غلافی دارد، ممکن است حرکت محوری قابلتوجهی داشته باشد. فاصله صحیح بین محور فن و موتور باید زمانی تنظیم شود که روتور در مرکز مغناطیسی خود قرار دارد؛ این نقطه با چرخاندن روتور و بررسی رفتار محور در انتخاب حرکت مشخص میشود.
محرکهای تسمهای
برای این بخش میتوانید به مبحث نصب فن مراجعه کنید.
اگر لازم شد تسمههای یک محرک چندتسمهای (Multi-V Drive) تعویض شوند، باید همه تسمههای جدید کاملاً هماندازه باشند.
هرگز برای جا انداختن تسمه در شیار پولی به زور متوسل نشوید؛ بهتر است موتور را شل کرده و کمی جابهجا کنید تا این کار بهراحتی انجام شود.
همچنین روی تسمه نباید پوشانده شود، مگر اینکه کارخانه سازنده تسمه توصیهای در این زمینه کرده باشد.
بالانسگیری (Balancing)
چرخ فن معمولاً در کارخانه بهصورت استاتیکی و دینامیکی بالانس میشود؛ به همین دلیل، برای فنی که هوای نسبتاً تمیز جابهجا میکند، بالانسگیری دیگری لازم نیست، مگر آنکه آسیب ببیند یا کثیف شود.
عدم بالانس فن باعث لرزش آن میشود که با گذاشتن انگشت روی یاتاقان، هنگام کار فن قابل احساس است. البته مقداری لرزش دائمی طبیعی است.
میزان لرزش بر حسب میل (Mils) اندازهگیری میشود که هر میل معادل ۰٫۰۰۱ اینچ (۰٫۲۵۴ میلیمتر) است. جدول زیر میزان مجاز لرزش را بر اساس سرعت چرخش فن نشان میدهد.
جدول ۱: میزان مجاز لرزش نسبت به سرعت چرخش فن
| سرعت چرخش فن (rpm) | لرزش (بر حسب میل) | |||
ملایم | متوسط | شدید | خیلی شدید | |
600 | 2 | 4 | 8 | 15 تا 20 |
| 90 | 1.5 | 2.75 | 6 | 8 تا 10 |
| 1200 | 1 | 2 | 4.5 | 6 تا 8 |
| 1800 | 0.75 | 1.5 | 3.5 | 5 تا 7 |
| 3600 | 0.4 | 0.7 | 2.5 | 4 تا 5 |
لنگر داشتن چرخ فن، تنها دلیل بروز لرزش نیست؛ برای بررسی سایر علتها میتوانید به جدول «اشکالات فن» در ادامه همین مقاله مراجعه کنید.
قبل از اقدام به بالانسگیری چرخ، باید سایر احتمالات بررسی شوند. استفاده از یک دستگاه اندازهگیری و تحلیل لرزش، برای یافتن محل دقیق اشکال بسیار مفید است و کار را نسبت به روش آزمونوخطا آسانتر میکند. مراحل اجرای این روش بهاینصورت است:
فن را به بالاترین سرعت کارکردی خود برسانید. اگر پایه فن و یاتاقانها روی لرزهگیر قرار دارند، با گذاشتن قطعهای زیر فن، لرزهگیرها را موقتاً بیاثر کنید تا فن هنگام بالانسگیری کاملاً ثابت بماند.
با نگهداشتن تکهای پارچه سمباده در برابر شافت دوّار در محفظه و از سمت محرک، شافت را تمیز کنید؛ در فنهای یکطرفه (Single-Inlet) این کار از یک سمت و در فنهای دوطرفه (Double-Inlet) از هر دو سمت، مثل دو چرخ مجزا، انجام میشود.
تکهای گچ تمیز یا طلق را طوری نگه دارید که فقط یک نقطه از شافت دوار را لمس کند. با این کار، روی شافت خطی کشیده میشود که طول آن نشاندهنده میزان لنگی است. سه یا چهار بار این کار را تکرار کرده و میانگین خطوط را به دست آورید. گچ باید فقط نقطه لنگ (بلندترین نقطه) را لمس کند و روی شافت نلغزد؛ وقتی شافت لنگی دارد، وزن آن باعث میشود شافت کمی بیرونزده و نقطه لنگی مشخص شود.
فن را خاموش کنید.
چرخ را با دست بچرخانید و طول خطوط کشیدهشده را بررسی کنید. مرکز این خطوط را علامت بزنید و یک وزنه تعادل روی پاشنه تیغه چرخ، مقابل طرف سنگینتر و ۱۸۰ درجه دورتر از مرکز خطوط قرار دهید.
برای این کار میتوان از گیرههای Uشکل یا سنجاقسری (Hairpin-Type) از جنس ورق فولادی یا میلگرد استفاده کرد. این وزنهها باید محکم روی پاشنه تیغه چرخ مستقر شوند و در حین کار پرتاب نشوند. برای فنهای دوطرفه، بهتر است از گیرهها بهصورت جفتی استفاده شود.
اندازه وزنهها بر اساس طول و ضخامت خطوط روی شافت تعیین میشود؛ خطوط کوتاهتر نشانه لنگی بیشتر است و به وزنههای بزرگتری نیاز دارد.
پس از نصب وزنه روی پاشنه تیغه، فن را دوباره روشن کرده و شافت را مجدداً با گچ علامتگذاری کنید. اگر خطوط طولانیتر شدند اما مرکز آنها نسبت به قبل جابهجا نشد، وزنه بیشتری به همان تیغه اضافه کرده و آزمایش را تکرار کنید تا خطوط تمام سطح شافت را بپوشانند؛ در این حالت، بالانس حاصل شده است.
اگر مرکز خطوط نسبت به حالت اولیه جابهجا شد، وزنه را به پره بعدی، جلو یا عقب، منتقل کنید تا علامت مرکزی به وضع اولیه برگردد. اگر لرزش کاهش یافت، وزنهها را کمتر از ۹۰ درجه جابهجا کنید؛ اگر خطوط به حالت اول برگشتند اما لرزش بیشتر شد، وزنهها را ۱۸۰ درجه جابهجا کنید و وقتی خطوط دوباره به وضع اولیه رسیدند، وزنه را افزایش دهید تا بالانس کامل شود.
اگر وزنهها بیش از حد بزرگ باشند، مرکز خطوط ۱۸۰ درجه نسبت به حالت اولیه جابهجا میشود؛ در این صورت وزنه را کم کنید تا بالانس برقرار شود.
وقتی وضعیت و مقدار نهایی وزنهها مشخص شد، میتوان آنها را جوش یا پرچ کرد، ترجیحاً در پشت فلنج.
اگر خطوط گچی دور تا دور شافت را پوشاندهاند اما هنوز لرزش قابلتوجهی وجود دارد، احتمالاً فونداسیون ضعیف است یا پیچها شل شدهاند.
روانکاری
در یاتاقانهای بوشی از جنس بابیت (نوعی فلز سخت)، در دمای معمولی محیط از روغن مرغوب اتومبیل با درجه SAE20 استفاده میشود.
در یاتاقانهای بوشی برنزی نیز در دمای معمولی محیط، روغن مرغوب SAE40 مناسب است.
استفاده از روغنهای پاککننده (Detergent) در این یاتاقانها توصیه نمیشود.
وقتی فن در محیطی گرم کار میکند یا هوایی با دمای بیش از (66°C) 150 F را جابهجا میکند، انتخاب روغن باید با دقت بیشتری انجام شود؛ برای این کار میتوان با کارشناسان شرکت نفت محل مشورت کرد.
یاتاقانهایی که با گریس روانکاری میشوند، باید در فواصل زمانی مشخص با گریس مرغوب پایه قلیایی پر شوند. در شرایط معمولی، هر ۱۲۰۰ تا ۱۵۰۰ ساعت کارکرد باید گریس اضافه شود؛ گریسزنی بیش از حد نیز توصیه نمیشود، چون ممکن است ضامن کاسهنمدها از جا کنده شود. گریس اضافی و آلودگیهای جمعشده باید بهطور منظم تمیز شوند.
دمپرهای گردابی (Vortex Dampers)
برخی فنها در ورودی خود به دمپرهایی موسوم به «دمپرهای گردابی» مجهزند که قطعات متحرک زیادی دارند و معمولاً هنگام کار بهصورت خودکار کنترل میشوند.
روانکاری اتصالات متحرک این دمپرها بسیار ضروری است و باید حداقل ماهی یکبار با دقت انجام شود.
در شرایط سختتر کاری، ممکن است نیاز باشد این بازرسی و روانکاری در فواصل زمانی کوتاهتری تکرار شود.
اشکالات فن
جدول زیر عمدهترین اشکالات فن و علتهای محتمل هر یک را نشان میدهد.
جدول ۲: عمدهترین اشکالات فن و علتهای محتمل
| عیب | علت |
| ظرفیت یا فشار کمتر از مقدار اسمی | 1- مقاومت کلی سیستم بیش از میزان پیشبینیشده است. 2- سرعت چرخش خیلی کم است. 3- دمپرها یا پرههای متغیر ورودی درست تنظیم نشدهاند. 4- وضعیت ورودی و خروجی فن نامناسب است. 5- هوا از سیستم نشت میکند. 6- چرخ فن آسیب دیده است. 7- جهت چرخش فن درست نیست. 8- چرخ برعکس روی شافت سوار شده است. |
| لرزش و صدا | 1- یاتاقانها، کوپلینگها، چرخ یا تسمه محرک همتراز نیستند. 2- فونداسیون ناپایدار است. 3- وجود مواد خارجی در فن باعث لنگی شده است. 4- یاتاقانها فرسوده شدهاند. 5- چرخ یا موتور آسیب دیده است. 6- پیچهای پایه یا بدنه فن شکسته یا شل شدهاند. 7- شافت تاب برداشته است. 8- کوپلینگ فرسوده شده است. 9- چرخ فن یا محرک لنگی دارد. 10- در صورت وزوز مغناطیسی ۱۲۰ سیکلی، برق ورودی و یکنواختی ولتاژ را بررسی کنید. 11- دبی فن بیش از ظرفیت اسمی آن است. 12- دمپرها یا پرههای متغیر ورودی شل شدهاند. 13- سرعت چرخش خیلی زیاد یا جهت چرخش برعکس است. 14- لرزش از منابع مجاور به فن منتقل میشود. |
| یاتاقانها بیش از حد گرم شدهاند | 1- به بلبرینگها بیش از حد گریس زده شده است. 2- یاتاقانها همتراز نیستند. 3- چرخ یا محرک آسیب دیده است. 4- شافت تاب برداشته است. 5- ته شافت در وضعیت طبیعی نیست. 6- یاتاقانها کثیف شدهاند. 7- کشش تسمه زیاد است. 8- گرما از طریق هدایت یا تشعشع از منابع مجاور منتقل میشود. |
| بار روی محرک زیاد است | 1- سرعت چرخش زیاد است. 2- دبی فن بیش از ظرفیت اسمی است، زیرا مقاومت سیستم کمتر از میزان پیشبینیشده است. 3- وزن مخصوص یا چگالی گاز بیش از مقدار پیشبینیشده در طرح است. 4- بستهبندی فن بیش از حد فشرده بوده و همین موضوع به فن آسیب زده است. 5- جهت چرخش فن برعکس است. 6- شافت تاب برداشته است. 7- همتراز نبودن اجزا. 8- چرخ در محفظه فن تاب برداشته است. 9- یاتاقان بهدرستی روغنکاری نشده است. 10- سیمکشی موتور صحیح نیست. |
