Auswuchten eines Kühlturmventilators in einem Rechenzentrum

Ausgangslage

Ein Colocation-Rechenzentrum in den Niederlanden betreibt vier saugzugbetriebene Kühlturmventilatoren rund um die Uhr, um die Wärme von 1.200 Server-Racks abzuführen. Jeder Ventilator — eine Axialeinheit mit sechs Schaufeln bei 720 RPM — sitzt auf dem Dach direkt über der Serverhalle. Nach zwei Jahren Dauerbetrieb erzeugten Kalkablagerungen und geringfügige Schaufelerosion eine fortschreitende Unwucht. Die Schwingung am antriebsseitigen Lager erreichte 9,8 mm/s RMS, überschritt damit die Zone C nach ISO 10816 und verursachte ein hörbares niederfrequentes Brummen im darunterliegenden Serverraum.

Das SLA der Anlage schreibt eine Verfügbarkeit von 99,99 % vor. Den Ausbau der Ventilatoren zum Auswuchten in der Werkstatt kam während der Kühlsaison nicht infrage. Das Auswuchten vor Ort mit Balanset-1A wurde für ein Wartungsfenster eingeplant.

Aufbau

Die Arbeiten erfolgten an Einheit 3, dem am stärksten betroffenen Ventilator. Der Frequenzumrichter wurde auf 720 RPM festgesetzt. Ein piezoelektrischer Sensor wurde magnetisch am antriebsseitigen Lagergehäuse des Motors montiert. Ein Reflexstreifen für den Drehzahlmesser wurde an der Wellenkupplung angebracht. Die Schutzgitter des Ventilators wurden geöffnet, der Rotor blieb jedoch montiert.

Messablauf

Lauf 1 — Ausgangswert
Schwingung: 9,8 mm/s RMS bei 1× RPM. Keine signifikante 2×-Komponente, was eine Unwucht statt eines Ausrichtungsfehlers bestätigte.

Lauf 2 — Probegewicht
Ein Probegewicht von 45 g wurde an einer der vorhandenen Auswuchtbohrungen der Ventilatornabe an der 0°-Referenz verschraubt. Balanset-1A berechnete den Korrekturvektor.

Lauf 3 — Korrektur
Korrektur: 32 g bei 228°. Montiert mit einer Stahlscheibe und einer M8-Schraube in der nächstgelegenen Nabenbohrung.

Endschwingung: 0,9 mm/s RMS — deutlich innerhalb der Zone A. Die Messwerte des Schallpegelmessers auf der Serveretage sanken beim dominanten Ton um 14 dB.

Ergebnis

Einheit 3 wurde in 25 Minuten ausgewuchtet. Die übrigen drei Ventilatoren wurden in derselben Schicht fertiggestellt. Die Lagertemperatur von Einheit 3 sank innerhalb von zwei Stunden um 11 °C, was auf eine deutlich reduzierte Radiallast hindeutet.