بررسي علل ارتعاشات فن‌هاي هوايي و ارايه راهكار براي كاهش ارتعاشات

Study of the causes of excessive vibrations in air fans and proposing practical solutions for decreasing the vibration level

فن‌ها كاربردهاي وسيعي در صنايع مختلف دارند. عدم وجود ارتعاش در فن‌ها، موجب كاهش هزينه‌هاي تعميرات و نيز كاهش مصرف انرژي اين ماشين‌آلات مي‌شود.‌ ارتعاشات در دراز مدت مي‌تواند به‌شكل خرابي‌هايي در موتور فن و خستگي در ساز ه پديدار شود.‌ از اين رو بررسي علل ارتعاشي و يافتن راه حل‌هايي براي كاهش آن، از اهميت ويژه‌اي در افزايش طول عمر و راندمان فن‌ها، برخوردار است. در اين پژوهش به‌بررسي علل ارتعاش يكي از فن‌هاي هوايي پتروشيمي بوعلي سينا واقع در بندر ماهشهر پرداخته شده است. در ابتدا با استفاده از آناليز تغيير شكل حين كاركرد مهمترين فركانس‌هايي كه باعث افزايش ارتعاش شده‌اند را شناسايي و سپس با استفاده از آزمون مودال حين كاركرد فركانس طبيعي‌هاي سازه، استخراج شده‌اند. در ادامه مدل اجزا محدود فن ايجاد شده است. با استفاده از تحليل‌هاي انجام شده، مشخص شد كه نزديكي فركانس گذر پره با يكي از فركانس‌هاي طبيعي، مهمترين عامل ارتعاشات بالا در سازه است. اين مشكل با افزايش تعداد پره‌ها قابل حل مي‌باشد. دومين عامل ارتعاشات بالا نزديكي دور كاري الكتروموتور به فركانس طبيعي تكيه گاه الكتروموتور مي‌باشد كه مي‌توان با افزايش سختي، فركانس طبيعي اين تكيه‌گاه را افزايش داده از دور كاري الكتروموتور به اندازه كافي دور كرد.

The inseparable parts of any industrial unit are usually the rotary machines. Fans are categorized as a common type of rotary machine, which play an important role in the industry. In order to decrease the costs of repair and energy consumption, fans have to operate without vibration. However, if the fan unit with an acceptable level of vibrations is installed on a huge structure, the vibration caused by the fan can develop complications for the structure as well as serious problems for the fan itself. Long-time operation of a faulty fan can cause failure in the fan motor and fatigue in the structure. Therefore, investigating the root causes of the vibrations of the fan and decreasing the vibrations is vital for increasing the operating time and the efficiency of the fans. This study is focused on identifying the root causes of excessive vibrations of one of the air fans in Bu aliSina Petrochemical Company. First, the main frequencies which are responsible for the increase in vibration levels are identified, by using ODS analysis. Then, the natural frequencies of the structure are derived using the operational modal analysis (OMA). Also, the finite element model of the fan unit and the structure are developed based on the most probable compatibility with the experimental data. Finally, a number of suggestions for reducing vibration amplitudes of the fan are proposed.