Équilibrage du ventilateur de tirage sur site : circuit chaud, cendres et régime thermique

Le ventilateur de tirage vibre un peu plus chaque semaine, et après le nettoyage de la roue, c'est devenu pire qu'avant. Histoire classique : les cendres se déposent de façon inégale, l'abrasif use les arêtes, et la flèche thermique fausse la lecture sur une machine froide. Nous équilibrons les ventilateurs de tirage et les machines de tirage et de soufflage des chaufferies et des fours directement dans leurs paliers, avec une mesure sur machine chaude et la pose des masses après refroidissement. Basés à Vila Nova de Gaia, près de Porto, nous intervenons dans tout le Portugal.

Mis à jour le 27 août 2026 · par AXILINE · Vila Nova de Gaia

Les symptômes qui amènent les propriétaires de ventilateurs de tirage à nous appeler

Sur un ventilateur de tirage, le balourd suit son propre calendrier. La roue travaille dans un flux de gaz de combustion chargé de cendres et de suie, donc la masse du rotor change non pas en années, mais en semaines : ici un dépôt, là une usure, ailleurs un morceau qui se détache. La vibration ne fait pas que croître, elle se comporte de façon caractéristique, et son comportement en dit déjà long avant même la mesure.

Un signe propre aux machines de tirage et de soufflage : la vibration diffère entre la machine chaude et la machine froide. Si le matin, après le démarrage, le ventilateur de tirage vibre puis se calme après deux heures de fonctionnement, ou l'inverse, c'est la flèche thermique de l'arbre et des disques, et cela ne se traite pas comme un balourd ordinaire. Ce phénomène est détaillé dans notre article sur le frottement et la flèche thermique du rotor.

• La vibration augmente progressivement pendant des semaines après le dernier nettoyage ou la dernière réparation, alors que le régime de la chaudière n'a pas changé
• L'amplitude a changé brusquement en une heure : cela ressemble à un morceau de dépôt de cendres ou de plaque d'usure qui s'est détaché
• La vibration diffère entre machine froide et machine chaude, et le niveau dérive pendant les premières heures après le démarrage
• Après le nettoyage de la roue, la vibration est devenue plus forte qu'avant
• La volute et le conduit de fumées ronflent, la plateforme de service tremble, les boulons des paliers se desserrent
• Les paliers chauffent plus que d'habitude, la graisse noircit plus vite que l'intervalle d'entretien prévu
• La vibration change nettement lors d'un changement de position du registre directeur, alors que le régime reste le même
• La décélération de la roue lourde est devenue plus courte ou sonne différemment : des frottements dans la volute sont possibles

La tendance compte plus que le chiffre absolu : une hausse de la vibration globale sur les paliers d'une fois et demie par rapport au niveau habituel justifie déjà une mesure. Consultez les limites de zones selon la partie et l'édition applicables de l'ISO 20816, pour les machines de tirage et de soufflage, en tenant compte du type de paliers.

Sources : ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-5:2020

Comment est construit un ventilateur de tirage et d'où vient le balourd

Le schéma type est le suivant : le train roulant, avec l'arbre sur deux paliers, repose sur un châssis en dehors du flux de gaz, et la roue est montée en porte-à-faux dans la volute. L'entraînement est direct, par accouplement ; sur les petites machines, par courroie. La roue est lourde : disque porteur, aubes courbées vers l'arrière, souvent un disque de recouvrement et des plaques d'usure soudées sur les arêtes d'attaque. À l'intérieur, la volute peut porter un revêtement ; à l'extérieur, c'est une virole avec une trappe. La machine fonctionne en dépression, donc les défauts d'étanchéité de la trappe et le joint d'arbre font entrer de l'air dans le conduit de fumées, au lieu de laisser sortir de la poussière.

Pour l'équilibrage, ce schéma est pratique : les paliers sont accessibles, situés hors du circuit chaud et généralement modérément échauffés. C'est là que nous posons les capteurs, et nous pointons le capteur laser de phase sur le repère réfléchissant collé sur l'arbre ou le demi-accouplement. Pas besoin d'entrer dans le conduit de fumées pour mesurer.

Pourquoi nous mesurons la machine chaude, pas la machine refroidie

C'est la principale différence méthodologique entre un ventilateur de tirage et un ventilateur ordinaire. La géométrie du rotor dépend de la température : en montant en régime, l'arbre et les disques chauffent, la flèche thermique se redistribue, les jeux et les serrages d'ajustement changent. L'amplitude et la phase de la composante synchrone 1x — la vibration exactement à la fréquence de rotation, celle que produit le balourd — diffèrent entre machine froide et machine chaude : parfois l'amplitude varie du simple au triple, voire plus, et la phase de plusieurs dizaines de degrés.

Il faut équilibrer l'état dans lequel la machine vit réellement. C'est pourquoi la mesure initiale, les démarrages d'essai et la mesure de contrôle se font sur un ventilateur de tirage chaud, en régime thermique établi : après que la machine a fonctionné sous charge assez longtemps pour que l'amplitude et la phase de la 1x cessent de dériver. C'est généralement une à deux heures après le démarrage, plus longtemps sur les grosses machines. Nous ne devinons pas la stabilité, nous la voyons sur l'appareil : plusieurs mesures consécutives doivent se répéter en phase à quelques degrés près.

Si vous équilibrez le ventilateur de tirage sur des mesures à froid, vous obtiendrez une machine silencieuse à l'arrêt et qui vibre en fonctionnement. L'inverse est vrai aussi : ne vous inquiétez pas d'une vibration plus élevée pendant la première demi-heure après le démarrage, évaluez le régime établi.

À tous les démarrages, nous figeons la même position du registre directeur et le même régime de chaudière. Un changement de position du registre modifie le débit et les forces aérodynamiques sur la roue, et des mesures prises à des positions différentes ne sont pas comparables.

Ce que nous vérifions avant la première masse

L'inspection de la roue du ventilateur de tirage se fait de l'intérieur, par la trappe, sur une machine arrêtée et refroidie. Ce n'est pas une formalité : sur une roue sale ou fissurée, l'équilibrage soit ne tiendra pas, soit masquera un défaut qu'il ne faut pas masquer.

• La propreté de la roue : dépôts de cendres par secteurs, des deux côtés des aubes, dans les coins près des disques porteur et de recouvrement. Une roue sale se nettoie d'abord entièrement, puis s'équilibre
• Les aubes : amincissement des arêtes d'attaque, usures traversantes, fissures au pied et le long des soudures
• Les plaques d'usure : bords décollés, soudures rompues, traces d'arrachement récent
• Les anciennes masses d'équilibrage : leur nombre, leur emplacement, l'état de tenue des soudures
• L'ajustement de la roue sur l'arbre et l'état de la clavette, le serrage de l'accouplement, et pour un entraînement par courroie, le faux-rond des poulies
• La fixation des paliers et du châssis, l'état des fondations, les fissures dans les goussets
• Les traces de frottement de la roue contre la volute et l'état du revêtement : un morceau de revêtement détaché modifie les jeux
• Le joint de l'arbre et de la trappe : des entrées d'air importantes faussent le régime et assèchent le palier avec des cendres
• Le registre directeur : jeu des aubes, blocage de la commande en position de travail
• La stabilité du régime : sur les machines à variateur de fréquence, la consigne est figée pendant la durée de l'équilibrage

Vient ensuite la mesure sur machine chaude : nous comparons la vibration globale à la composante synchrone 1x, nous regardons le spectre (la décomposition de la vibration par fréquences) et la répétabilité de la phase. L'équilibrage ne réduit que la 1x. Si le spectre est dominé par les fréquences de roulement ou par la fréquence double 2x — signature typique d'un désalignement —, nous le disons avant la pose des masses, pas après. La méthode de choix entre les causes est décrite dans notre article sur la façon de déterminer la cause d'une vibration.

Sources : ISO 13373-3:2015

Déroulement de l'équilibrage d'un ventilateur de tirage

1. Demande

   Analyse de la machine sur photos et données

   Vous nous envoyez le type de machine, le régime, la puissance et le type d'entraînement, le diamètre de la roue, la température des gaz, une photo de la roue par la trappe et des photos des paliers. Nous répondons si l'équilibrage sur site est possible, combien de plans de correction prévoir et quelle fenêtre d'arrêt prévoir en tenant compte du refroidissement.

2. Démarrage 0

   Mesure initiale sur machine chaude

   Le ventilateur de tirage fonctionne sous charge, en régime thermique établi. Deux accéléromètres sont posés sur les paliers, le capteur laser de phase vise le repère de l'arbre. Nous relevons le régime, la vibration globale, l'amplitude et la phase de la 1x sur les deux paliers, le spectre et la répétabilité de la phase. C'est ici que se décide s'il s'agit d'un balourd ou d'une autre cause.

3. Arrêt

   Refroidissement et accès au conduit de fumées

   La machine est arrêtée, l'entraînement consigné, le registre directeur fermé et bloqué. Le corps est ventilé jusqu'à une température et une composition d'air sûres. Nous vérifions l'absence de tirage par la trappe ouverte : des machines voisines raccordées à un même carneau créent un courant capable de faire tourner la roue et d'aspirer des gaz dans la zone de travail. Nous bloquons la roue mécaniquement pour que ce courant ne la fasse pas tourner. Ce n'est qu'ensuite que nous travaillons à l'intérieur.

4. Repérage

   Les aubes et le disque comme positions fixes

   Nous numérotons les aubes dans le sens de rotation, mesurons le rayon de pose des masses sur le disque porteur, saisissons les positions dans le logiciel. Ensuite, l'appareil donne non pas un angle, mais un numéro de position et une masse. Pas besoin de rapporteur dans une volute exiguë.

5. Essai

   Masse d'essai et démarrage d'étalonnage

   Nous fixons la masse d'essai pesée par serre-joint ou par boulon, aussi solidement qu'une masse définitive. La machine est ramenée au même régime thermique, et c'est seulement ensuite que nous relevons la mesure. Un démarrage d'essai valable modifie l'amplitude de la 1x de 20 à 30 % ou la phase de 20 à 30 degrés ; ce critère est détaillé dans l'article sur la masse d'essai. L'appareil obtient ainsi les coefficients d'influence propres à votre système — la réponse mesurée de la machine à une masse connue, base de tout le calcul.

6. Masses

   Pose de la correction après refroidissement

   Le logiciel donne une masse et une position pour chaque plan. Nous arrêtons de nouveau, attendons le refroidissement, ventilons, consignons. Nous nettoyons l'emplacement de pose jusqu'au métal nu, sans cendres ni calamine, et soudons les plaques sur le disque porteur. Nous ne soudons jamais sur du métal brûlant : c'est à la fois interdit pour la sécurité et une soudure de mauvaise qualité.

7. Contrôle

   Mesure après et rapport

   Démarrage de contrôle au même régime, à la même position du registre directeur et dans le même régime thermique que le démarrage initial. Si nécessaire, un équilibrage trim : un ajustement rapide des masses déjà posées, sans nouveaux démarrages d'essai. Puis un rapport avec les chiffres avant et après.

Prévoyez la fenêtre honnêtement : chaque cycle est plus long sur un ventilateur de tirage que sur un ventilateur ordinaire. La roue lourde met du temps à s'arrêter, le corps met du temps à refroidir, et la remontée en température avant chaque mesure prend du temps aussi. Cela fait généralement deux à trois cycles arrêt-démarrage, où le refroidissement prend plus de temps que la pose des masses elle-même. Les exigences pour les travaux dans le conduit de fumées et les consignations sont réunies dans notre article sur la sécurité lors de l'équilibrage sur site.

Sources : Manuel d’utilisation Balanset-1A

Un plan ou deux, et où se trouvent-ils sur un ventilateur de tirage

La roue d'un ventilateur de tirage est large : le rapport largeur/diamètre dépasse 0,5 sur la plupart des machines, et la roue elle-même est montée en porte-à-faux au-delà des deux paliers. Une masse posée sur n'importe quel plan influence aussitôt les deux paliers, et une correction sur un seul plan laisse souvent un balourd de couple : un palier se calme, l'autre non. Par défaut, nous préparons donc un schéma à deux plans, que nous confirmons par la mesure.

Concrètement, les plans de correction se trouvent ici : le premier, sur la face extérieure du disque porteur, près du moyeu, où le métal est épais et le soudage sûr. Le second, dans la zone du disque de recouvrement près de la jante, là où la main peut atteindre par la trappe. Sur les roues étroites à aspiration simple et à régime modéré, un seul plan près du disque porteur suffit parfois : cela se voit au résidu sur le second palier après la première correction. Sur les roues à double aspiration, deux plans sont obligatoires. La règle générale de choix est détaillée dans l'article sur un ou deux plans de correction ; ici, l'accès compte davantage : si la trappe n'ouvre que sur un seul côté de la roue, nous le signalons dès l'étape de la demande.

Les ventilateurs de tirage fonctionnent à un régime modéré, généralement de 500 à 1500 tr/min, et le rotor se comporte comme rigide. Les machines proches de la première fréquence critique (le régime auquel l'arbre commence à se déformer sensiblement) demandent une autre approche, selon la partie applicable de l'ISO 21940 pour les rotors en état flexible ; sur les machines de tirage et de soufflage, ce cas est rare.

Sources : ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016

Avec quoi et où fixer les masses sur la roue du ventilateur de tirage

Pour un ventilateur de tirage, il n'existe qu'une méthode standard : le soudage de plaques d'acier. Nous ne posons des masses boulonnées que là où le fabricant a prévu des trous d'origine, et nous n'utilisons les masses magnétiques que comme masses d'essai, retirées avant la remise de la machine : sur un métal chaud, l'aimant perd sa force de maintien, et une telle masse ne peut pas rester en place durablement.

• Nous nettoyons l'emplacement de la masse jusqu'au métal nu : une soudure sur des cendres ou de la calamine ne tiendra pas
• Nous soudons la plaque sur tout son contour. Une soudure non continue est rongée par les cendres dans le flux abrasif, et la masse finit par se détacher
• Nous soudons sur le disque porteur, dans la zone épaisse près du moyeu, ou sur le disque de recouvrement. Nous ne soudons jamais sur les aubes dans la zone du flux abrasif, ni sur les plaques d'usure
• Nous découpons les plaques dans la même nuance d'acier que le disque. Pour les roues résistantes à la chaleur, nous convenons séparément du matériau et de l'électrode
• Nous gardons une forme de plaque basse et profilée, pour qu'elle ne retienne pas de dépôts et ne crée pas de zone d'usure locale
• Nous ne soudons qu'après refroidissement de la roue et du corps : c'est une exigence pour l'accès au conduit de fumées, et en même temps une condition pour une soudure correcte
• Nous ne retirons pas à l'aveugle d'anciennes masses d'origine inconnue : d'abord la mesure, ensuite la décision. Parfois, il est plus juste de les considérer comme faisant partie du rotor
• Nous utilisons rarement le perçage pour retirer de la masse sur les ventilateurs de tirage : le disque est déjà aminci par l'érosion, et il est préférable de ne pas l'affaiblir davantage

Un panorama des méthodes de fixation avec leurs limites figure dans notre article sur la fixation des masses de correction. Pour un ventilateur de tirage, retenez l'essentiel : soudure continue sur tout le contour, métal nu, machine refroidie.

Quand l'équilibrage sur site n'aidera pas

Une partie des demandes concernant les ventilateurs de tirage, nous les arrêtons dès l'étape des photos ou de la première mesure. Voici une liste honnête des cas où des masses ne résoudront pas le problème.

• La roue est couverte de cendres. Équilibrer un dépôt n'a aucun sens : la masse n'est pas fixée, et le résultat disparaîtra au premier morceau qui se détache. D'abord un nettoyage complet, ensuite la mesure. Un nettoyage partiel est pire que pas de nettoyage du tout
• Fissures dans les aubes, les soudures ou les disques. L'équilibrage réduira la vibration et masquera le seul signe extérieur du défaut. Une aube arrachée au régime de travail détruit la volute. D'abord la réparation
• Amincissement critique des arêtes ou plaques décollées. La roue continuera à perdre de la masse, le balourd reviendra en quelques semaines. Réparation par rechargement ou remplacement de la roue, l'équilibrage venant en dernière opération
• Une flèche résiduelle de l'arbre qui ne disparaît pas sur machine refroidie. Ce n'est plus une flèche thermique, mais une déformation. Il faut redresser ou remplacer l'arbre
• Jeu dans l'ajustement de la roue sur l'arbre, clavette abîmée. Tout jeu signifie une réparation, les coefficients d'influence ne sont pas fiables tant qu'il persiste
• Vibration globale nettement supérieure à la 1x : roulements, desserrages, désalignement. Un désalignement se corrige par un alignement des arbres, en tenant compte, pour une machine chaude, des déplacements thermiques des paliers
• Régime instable : vitesse qui flotte, changements constants de position du registre directeur, chaudière qui ne tient pas la charge. Les mesures ne se répètent pas, l'étalonnage est impossible
• Pas de fenêtre de refroidissement. Si la machine ne peut pas être arrêtée plus d'une heure, poser des masses sera physiquement impossible. L'intervention se planifie alors pour le prochain arrêt de la chaudière
• Résonance du châssis ou de la plateforme : la vibration dépend fortement du régime et ne se corrige pas par des masses. D'abord la rigidité de la structure

Si la roue doit de toute façon être démontée pour réparation, un équilibrage sur machine en atelier peut se révéler plus pertinent. Une comparaison des deux approches figure dans notre article sur l'équilibrage sur site ou en atelier.

Ce que vous obtenez et comment commander une intervention

Le résultat, ce n'est pas seulement un conduit de fumées silencieux. Vous recevez un rapport : la vibration initiale et résiduelle pour chaque palier en mm/s RMS (valeur efficace, la mesure standard du niveau de vibration), la composante synchrone 1x à part, le régime, la position du registre directeur et le régime thermique de la mesure. Plus les masses et les positions de toutes les masses posées, les spectres avant et après, une évaluation selon les zones de la partie applicable de l'ISO 20816 et un calcul de la tolérance selon les classes de qualité G, si la masse du rotor est connue.

Un intérêt propre au ventilateur de tirage : nous conservons les coefficients d'influence de votre machine. Le balourd d'une machine de tirage et de soufflage revient par nature de son fonctionnement, après le nettoyage suivant ou la chute d'un dépôt. Un nouvel équilibrage à partir des coefficients conservés se fait sans démarrages d'essai, donc avec un cycle de refroidissement de moins, et nettement plus rapidement.

L'équilibrage est réalisé par des ingénieurs qui conçoivent et fabriquent les appareils Balanset et qui les utilisent eux-mêmes pour équilibrer sur site. Nous travaillons avec l'appareil Balanset-1A : deux accéléromètres sur les paliers, capteur laser de phase par repère réfléchissant, calcul sur un ou deux plans par la méthode des coefficients d'influence, mode positions fixes par aube, archive et rapports. Le même appareil peut être acheté pour équilibrer son propre parc soi-même.

Prix : diagnostic vibratoire avec rapport 300 EUR par machine, équilibrage à partir de 250 EUR, facture minimale par visite 500 EUR. Le total dépend du nombre de rotors, du nombre de plans et de l'éloignement du site ; le calculateur du site donne un calcul précis. Conseil pratique pour une chaufferie : il est avantageux d'équilibrer en une seule visite le ventilateur de tirage et le ventilateur de soufflage de la chaudière, la seconde machine revenant nettement moins cher qu'un déplacement séparé.

• Le type et la marque de la machine, le régime, la puissance et le type d'entraînement
• Le diamètre et la largeur de la roue, la température des gaz, le combustible de la chaudière ou du four
• Des photos de la roue par la trappe, des deux côtés, des photos des paliers et de l'accouplement
• La date du dernier nettoyage de la roue et si un nettoyage est prévu avant notre arrivée
• Votre fenêtre d'arrêt en tenant compte du refroidissement, et qui est responsable de la consignation et de l'autorisation d'accès au conduit de fumées

Envoyez une demande avec les réponses à cette liste, et nous vous dirons franchement si votre ventilateur de tirage peut être équilibré sur site, s'il faut d'abord réparer la roue et combien de temps prévoir pour les arrêts. Basés à Vila Nova de Gaia, près de Porto, nous intervenons dans tout le Portugal.

Sources : ISO 20816-1:2016 · Spécifications fabricant Balanset-1A

Questions fréquentes

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