Fanlar ve Fan Sistemlerinde Arıza Teşhisi
Çeviren:Hüseyin Bulgurcu
Modern teknoloji, doğru ve güvenilir fan ve sistem tasarımı için birçok araç sunar. Ucuz enerjinin “sağ el kuralı” ve yüksek emniyet faktörlerinin tasarım sürecinin parçası olmasına izin verdiği günler ortadan kalktı. Bununla birlikte, modern teknoloji ile bile, gerçek uygulamaların beklendiği gibi çalışmadığı örnekler mevcuttur. Arıza teşhisi, beklenen ve gerçekte olan arasındaki farkları belirleme ve çözme çabasıdır.
Bu çalışma, fanlar ve hava taşıma sistemlerinde karşılaşılan en yaygın sorunları tanımlamak için bir kılavuzdur. Birçok probleme tanı koymak zordur, çünkü genellikle arıza bulma “sanattır” ve “bilim” değildir. Bazı çok ince problemlerin sebebini teşhis etmek için sıklıkla birçok bilgi, meraklı olma, sağduyu, mekanik yetenek ve yılların deneyimi gereklidir. En kötü sorunları tanımlamak ve çözmek için nihayetinde profesyonel bir danışman veya sorun gidericiye ihtiyaç duyulabilir. Bu çalışmanın amacı insanları doğru yönde yönlendirmektir.
Güvenlik Hususları
Fan ve havalandırma emniyet sistemleri birçok boyut, şekil ve karmaşıklığa sahiptir. Gerçekleştirilecek herhangi bir araştırmanın kısıtlamalarını bilmek, tüm personelin güvenliği ve kurulu olan ekipmanın güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak çok önemlidir. Görünen mekanik, elektriksel veya aerodinamik istikrarsızlıklar olduğunda bir parça ekipman veya sistemi çalıştırmak son derece iyi yargılama gerektirir ve araştırmalar sadece nitelikli personel tarafından yapılmalıdır. Dönen ekipmanların arıza teşhisinde, ölümle sonuçlanan ciddi felaket veya ağır fiziksel hasar oluşabilir.
Fiziksel kontroller ancak fanın ve sistemin kapatıldığı ve elektrikli ve mekanik olarak kilitlendiği zaman yapılmalıdır, böylece rüzgâr türbini etkisi oluşmaz. AMCA Yayın 202, “Arıza Teşhisi” ve AMCA Yayın 410, “Endüstriyel ve Ticari Fanlar Kullanıcıları ve Kurulumcuları için Önerilen Güvenlik Uygulamaları”nın herhangi bir arıza araştırma öncesinde iyice okunması önerilir. Ayrıca üreticinin kurulum ve bakım literatürüne atıf yapılmalıdır. OSHA’nın koruma gereksinimleri de gözden geçirilmelidir. Güvenlik ayakkabıları, şapka, güvenlik gözlükleri, kravatlar veya gevşek giysiler, güvenlik teçhizatı vb. gibi uygun kıyafetler giyilmelidir. Herhangi bir durumda, güvenlik açığından dolayı sorun giderici sorunun bir parçası olmamalıdır.
Gerekli Bilgiler
Ekipman Tanımlaması: İlgili ekipmanın diğer bilgilerle birlikte doğru bir şekilde tanımlanması çok önemlidir. Bu ekipman üreticisi kayıtları, ürünün fabrikadan çıktığında ekipmanın ilk değerlendirmesinde bir başlangıç noktası oluşturabilir. Aşağıdaki bilgiler gereklidir:
- Müşteri adı
- Kullanıcı
- İş yeri konumu
- Fan Seri Numarası veya Sipariş Numarası
- Fan Modeli
- Birkaç fan varsa fan tayini belirlenir.
Sorunun Ayrıntılı Açıklaması: İlgili kişilerin sorunu mümkün olduğunca ayrıntılı ve net bir şekilde tanımlamaları esastır. Bilgi genellikle birçok farklı insan tarafından aktarılır. Bir problemin tanımlanmasında çok yardımcı olabilecekleri için sesler de dâhil olmak üzere eksiksiz açıklamalar teşvik edilir. Mümkün olduğunca çok ayrıntı eklenmelidir. Bir örnek olarak, bir sistemin hava debisinde düşüklüğü varsa; basınç, güç, hız, basma yüksekliği ve sıcaklık gibi ilgili derecelendirme parametreleri de sağlanmalıdır. İstenen hava akışına kıyasla gerçek hava debisinin bir ifadesi dâhil edilmelidir. Test ölçümleri ve konumları çok faydalıdır çünkü ölçümlerin kendileri sorunun çözümünde ipucu olur.
İlk Fan ve Sistem Kontrolü: Çoğu problem herhangi bir kurulumun başlatma aşamasında ortaya çıkar. Daha basit problemlerin birçoğu, kapsamlı bir inceleme yapılarak çözülür. Normal olarak, başkalarını dikkate almadan önce kullanıcının sorumluluğu budur. AMCA 202’den aşağıdaki kontrol listesi denetlenecek maddeleri içermektedir:
- Tüm fan parçaları ve aksesuarları takılmalı, hizalı ve çalışabilir olmalıdır.
- Fanın tüm kaidesi üzerinde sıkı bir şekilde tutulması için tüm bağlantı cıvatalarını kontrol edin.
- Fan kanallarını veya sistemin diğer bölümlerini tutarak esnek malzemenin “emiş”, sızdırmadığını veya tüm kanal sistemleri bağlantılarını baypas yapıp yapmadıklarını kontrol edin.
- Rulmanlar, yataklar, V kayışlar, motorlar vb. tüm tahrik hattı bileşenlerinin doğru hizalandığını ve düzgün şekilde bağlandığını denetleyin. Bütün V kayışlarının uygun takıldığından ve yatakların mil ve kaideye sıkı bağlandığından emin olun. Yatakların doğru tip ve miktarda gres ile uygun şekilde yağlandığını kontrol edin.
- Fan çarkının giriş ağzı ve gövde ile düzgün hizalandığından, dönüş için serbest olup olmadığını ve anlık olarak enerji verildiğinde doğru yönde döneceğinden emin olun.
- Fan ve sistemi herhangi bir engel, kısıtlama, sızıntı, eksik parça vs. için kontrol edin.
- Fanı tam hızda çalıştırın. Fanın tasarım hızına yakın çalıştığından emin olun. Fanın düzgün çalışıp çalışmadığını ve rulmanların aşırı ısınma durumunu belirleyin. Fanın motora aşırı yüklenmediğinden emin olmak için bir güç ölçümü yapın.
- Fanı yirmi dört saat çalıştırın. Yukarıda listelenen tüm parçaları, özellikle de V kayış gerginliğini tekrar kontrol edin.
Bu ilk incelemenin sonuçları gelecekte referans olarak kaydedilmelidir. Daha sonra bir sorun ortaya çıkarsa, herhangi bir değerlendirmenin başlangıç noktası olarak hizmet edecektir.
İrtibat Kişisi: Bir sorun varsa, fanı ve sistem durumunu yakından tanıyan, sorunu bilen ve çözmeye çalışan bir kişiyi bir irtibat kişisi olarak atamak gerekir. Bu kişi, işyerini ziyaret etmesi gereken diğer kişiler için irtibat kişisi ve irtibat görevlisi olarak görev yapmaktır. Bu kişinin adı, unvanı, adresi ve telefon numarası önceden hazır bulundurulmalı ve tasarlanabilecek tüm eylemlerden haberdar edilmelidir.
Sorun Önceliği: Sorunun çözülmesinin ciddiyeti ve zamanlaması konusunda bir miktar kararlılık olmalıdır. Çoğu yanlış anlamalar, bir öncelik öngörülmediğinde ortaya çıkar. Kararda yer alanların hepsinin bir sorunun var olduğunu bilmeleri, sevimli bir eylem planı ve çözümün genellikle herkesin yararlanabileceğini kabul etmeleri gerekiyor.
Sorun Kategorileri
Daha önce belirtildiği gibi bu çalışma, sorun giderme işlemini doğru yönde göstermek için verilmiştir. Gerekli bilgiler özetlenmiştir. Şimdi, özel sorunun doğasını veya kategorisini tanımlamak gereklidir. Aşağıdaki dört kategori dikkat odağını daraltmakta ve değerlendirme sürecini hızlandırmaktadır.
1) Aerodinamik Performans: Bu, debi, basınç, hız, güç ve yoğunluk gibi beş derecelendirme parametresinden herhangi biri ve ilgili tasarım miktarlarıyla nasıl karşılaştırıldığını belirlemek için uygulanır.
2) Gürültü: Kulakların ana duyarga olması herhangi bir problem için geçerlidir. Gürültü ve titreşim, hem genlik hem de frekansa sahip oldukları için benzerdir, ancak gürültü çok daha düşük bir genlik ve enerji içermekte ve Wat ile ilişkili dB cinsinden ölçülür. Genel olarak, gürültünün çok daha geniş bir frekans aralığına ve titreşimden daha yüksek bir üst sınıra (63Hz - 10 KHz) sahip olduğu söylenebilir.
3) Titreşim: Bu, ellerin veya dokunulmanın ana duyarga olduğu herhangi bir problem için geçerlidir. Genlik, bir sorun olduğunda büyüktür. Daha küçük bir frekans aralığı (3 Hz ila belki 500 Hz) ile çok daha fazla enerji içeriğine sahiptir.
4) Erken Gelen Başarısızlık: Erken gelen başarısızlık, hayatta bekleneni karşılamayan her şeye uygulanır. “Arıza” terimi, bir şeyin “patlaması” gibi bir felaket anlamına gelmez, ancak bileşenin faydalı ömrü olarak düşünülen bir sürenin erken sonlanmasıdır.
Özet
Tatmin edici uygulamalar, tesisatın tüm yönleri birbiriyle uyumlu olduğunda ortaya çıkar. Doğru çalışma, sürekli izleme ve bakım da denklemin bir parçasıdır. Bu alanlardan biri sorun haline geldiğinde arıza teşhisi yapılmalıdır.
Tablo 1. Aerodinamik performans arıza teşhisi
Şekil 1. Gürültü arızasının teşhisi için arıza bulma diyagramı
Gürültü genellikle düşük kaliteli, istenmeyen ses olarak kabul edilir. Kulak sesleri algılar, oysa titreşim hissi veya dokunuş ile hissedilir. Gürültü kaynakları genelde ilişkilendirebileceğimiz karakteristik ses biçimiyle tanımlanabilir. Örnek olarak tonlamalı, tıkırtılı, perdeli, kararlı veya kararsız ve kesintili kelimeler verilebilir. Bu karakteristik kelimeler, gürültünün kaynağının aerodinamik, mekanik veya elektrik olup olmadığını tanımlamasına yardımcı olur. Aerodinamik olarak üretilen gürültü, üst üste binmiş bir tonla sürekli geniş bant frekans spektrumu ile karakterize edilir. Ton, spektrumun geri kalanından 4-6 dB daha yüksek olduğunda tipik olarak sakıncalıdır. Ton fan türünün bir fonksiyonu olan bıçak frekansı olabilir. Sistem efektleri ve çeşitli kontroller normalden daha yüksek bir seviyeye yükseldiğinde, sakıncalı olabilir. Ek nedenler, girişim, yüksek hızlar ve titreşim ve dalgalanmaya bağlı istikrarsızlıkları içerir. Mekanik olarak üretilen gürültünün ses kalitesi ve karakteristiği farklıdır. Metale metal teması nedeniyle metalik bir sese sahiptir. Bu temas sabit veya kesintili olabilir. Elektrikle üretilen gürültü, motora, rölelere, kontrollere veya dengesiz hat voltajlarına bağlı olabilir. Bazen uygun olmayan şekilde eşleştirilen sürücü (VFD) ve motorlar, kusurlu sinüs dalgası simülasyonundan dolayı motor gürültüsünde önemli bir artışa neden olabilir.
Şekil 2. Titreşim arızasının teşhisi için arıza bulma diyagramı
Birçok farklı titreşim kaynağı vardır. Fan sistemlerinde arıza gidermede en zor görevlerden biri, fan eğrisinde ve kontrol ayarlarında çalışma noktası konumunun bir fonksiyonu olarak titreşim özelliklerinin (genlik, frekans, konum, yön, ölçüm birimleri) sistematik olarak tanımlanmasıdır. Kaynağı tanımlamak son derece zor olabilir, bazı durumlarda profesyonel bir sorun gidericisi hizmeti gerektirir. Gövdelerdeki ve kanaldaki titreşim çoğunlukla aerodinamik olarak üretilir. Bu, hava akışının enerjisinin ve özelliklerinin salyangozda ve kanalda sempatik titreşime neden olacak kadar geniş olduğu zorlanmış bir titreşimdir. Türbülans, titreşim ve kanat frekans tonu, aerodinamik nedeniyle zorlanmış titreşime örnektir. Titreşim aynı zamanda bir rezonansa bağlı olabilir. Bu, bir kanalın veya salyangoz gövdesinin doğal frekansı dönerli duraksama, girdaplı akış veya kanat frekansı yeterince güçlü olduğundaki gibi özel bir aerodinamik uyarılma ile çakıştığında oluşur. Mekanik olarak üretilen titreşimler dengesizlik, rezonans, gevşeklik ve sürtünme ile oluşur. Elektriksel olarak üretilen titreşimler, burulma dalgalanmaları, girdap akımının neden olduğu alanlardan ve uygun olmayan kablolamadan kaynaklanır.
Tablo 2. Erken ortaya çıkan arızaların teşhisi
Erken Oluşan Arızalar için Genel Hususlar
Açıktır ki, fiziksel olarak başarısız olan ve devreye girdikten sonra fırlayan bir bileşenin erken ortaya çıkan bir arıza olduğu açıktır. Bununla birlikte, fanlar ve bileşenler beklenen ömrünü tamamlamadığı zaman da erken arızalar meydana gelir. Çok miktarda kayıt tutulduğundan ve fan kurulduktan sonra kolayca unutulduğundan bu rakamları bulmak zordur. Erken arıza karşısında en iyi önlem, incelemeleri ve titreşim seviyelerini kaydetmeyi içeren iyi bir koruyucu bakım programı oluşturmaktır. Onarımlar, bir sorunun ilk işaretinde yapılmalıdır; hasarın diğer kısımlara zarar vermesinden sonra değil. Genel olarak, ekipman ömrü uygulama ile uyumlu olmalıdır. Örnek olarak, HVAC ekipmanının on yıl sürmesi, endüstriyel ekipmanın on beş yıl civarında olması ve santral ekipmanının otuz yıl civarında olması beklenebilir. Bu, ekipmanın kendisinin, uygun bakım ile bu zaman aralıklarının ardından yine de bu süreler civarında ömre sahip olması anlamına gelir.
Kaynak: http://www.greenheck.com/library/articles/53 (18.12.2017 tarihinde erişildi.)
