Équilibrage du ventilateur d’une tour de refroidissement dans un centre de données

Contexte

Un centre de données en colocation aux Pays-Bas exploite quatre ventilateurs de tour de refroidissement à tirage induit fonctionnant 24h/24 et 7j/7 pour dissiper la chaleur de 1 200 baies de serveurs. Chaque ventilateur — une unité axiale à six pales à 720 RPM — est installé sur le toit, directement au-dessus de la salle des serveurs. Après deux ans de service continu, des dépôts de tartre et une légère érosion des pales ont créé un balourd progressif. La vibration au palier côté entraînement a atteint 9,8 mm/s RMS, dépassant la Zone C de la norme ISO 10816 et provoquant un bourdonnement basse fréquence audible dans la salle des serveurs en dessous.

Le SLA de l’installation impose une disponibilité de 99,99 %. Retirer les ventilateurs pour un équilibrage en atelier n’était pas envisageable pendant la saison de refroidissement. Un équilibrage in situ avec Balanset-1A a été programmé lors d’une fenêtre de maintenance.

Installation

Les travaux ont été réalisés sur l’unité 3, le ventilateur le plus affecté. Le variateur de fréquence a été verrouillé à 720 RPM. Un capteur piézoélectrique a été monté magnétiquement sur le palier côté entraînement du moteur. Une bande réfléchissante de tachymètre a été placée sur l’accouplement de l’arbre. Les panneaux de protection du ventilateur ont été ouverts mais le rotor est resté monté.

Procédure de mesure

Mesure 1 — Référence
Vibration : 9,8 mm/s RMS à 1× RPM. Aucune composante 2× significative, confirmant un balourd plutôt qu’un défaut d’alignement.

Mesure 2 — Masse d’essai
Une masse d’essai de 45 g a été boulonnée dans l’un des trous d’équilibrage existants sur le moyeu du ventilateur au repère 0°. Balanset-1A a calculé le vecteur de correction.

Mesure 3 — Correction
Correction : 32 g à 228°. Installée à l’aide d’une rondelle en acier et d’un boulon M8 dans le trou de moyeu le plus proche.

Vibration finale : 0,9 mm/s RMS — bien dans la Zone A. Les relevés du sonomètre au niveau du plancher des serveurs ont chuté de 14 dB sur la tonalité dominante.

Résultat

L’unité 3 a été équilibrée en 25 minutes. Les trois ventilateurs restants ont été traités au cours de la même équipe. La température du palier de l’unité 3 a baissé de 11 °C en deux heures, indiquant une charge radiale nettement réduite.