Przejdź do treści
HS Sensors

Energetyka — monitoring drgań maszyn

O dyspozycyjności bloku decydują nie tylko turbina i generator, ale też urządzenia pomocnicze: wentylatory chłodni, pompy wody chłodzącej, wentylatory powietrza i spalin. Monitorowanie drgań tych maszyn pomaga uniknąć ograniczeń mocy i wymuszonych odstawień.

Zapytaj o ofertęDobierz czujnik
Energetyka — zastosowanie czujników drgań
© Hansford Sensors

Co psuje się najczęściej

Awaria wentylatora chłodni czy pompy wody chłodzącej ogranicza odprowadzanie ciepła, co może wymusić obniżenie mocy bloku, a w skrajnym przypadku jego odstawienie. Uszkodzenia takich maszyn rzadko pojawiają się nagle: niewyważenie wirnika, niewspółosiowość wału pośredniego czy zużycie łożysk przekładni narastają stopniowo i są dobrze widoczne w pomiarach drgań. Monitorowanie stanu maszyn pomocniczych pozwala więc zaplanować naprawę na dogodny moment.

Chłodnie wentylatorowe

Wentylator chłodni pracuje w skrajnie wilgotnym środowisku: przekładnia znajduje się zwykle w strumieniu nasyconego powietrza, a silnik — na zewnątrz dyfuzora, połączony z nią długim wałem pośrednim. Uszkodzona łopata lub niewyważony wirnik mogą wywołać nadmierne drgania i uszkodzenie konstrukcji. Do przekładni można dotrzeć w zasadzie tylko po odstawieniu wentylatora, dlatego czujniki montuje się tam na stałe.

W pozostałej części elektrowni czujniki są narażone na wilgoć, pył, wysoką temperaturę w pobliżu kotła i zakłócenia od napędów dużej mocy. Sygnały trafiają najczęściej do DCS bloku, a pomiary diagnostyczne wykonuje się okresowo kolektorem danych.

Typowe maszyny

Wentylatory chłodni
niewyważenie, niewspółosiowość, uszkodzenia łopat
Przekładnie kątowe wentylatorów chłodni
uszkodzenia zazębienia, zużycie łożysk
Silniki wentylatorów i napędów pomocniczych
uszkodzenia łożysk, niewspółosiowość, drgania pochodzenia elektromagnetycznego
Wały pośrednie i sprzęgła
niewspółosiowość, luzy mechaniczne
Pompy wody chłodzącej i obiegowej
kawitacja, uszkodzenia łożysk, niewyważenie wirnika
Wentylatory powietrza i spalin oraz sprężarki
niewyważenie, uszkodzenia łożysk, luzy mocowania

Od maszyny do systemu monitoringu

  1. 01Maszyny w branży

    Wentylatory chłodni, przekładnie kątowe wentylatorów chłodni, silniki wentylatorów i napędów pomocniczych i inne — punkt pomiarowy na obudowie łożyska.

  2. HS-104R — Akcelerometr trójosiowy o niskim poborze mocy, wyjście górne, przewód PUR

    02Czujnik

    Akcelerometr IEPE lub czujnik 4–20 mA przetwarza drgania (i często temperaturę) na sygnał elektryczny.

    Akcelerometry przemysłowe IEPE
  3. HS-AA018 — Adapter liniowy (inline)

    03Sygnał

    Przewód z odpowiednim złączem i skrzynka przyłączeniowa prowadzą sygnał z wielu punktów pomiarowych do systemu.

    Przewody i złącza
  4. HS-570-60 — Moduł zasilacza

    04Monitoring

    Sterownik PLC, system DCS, system online lub kolektor danych: trendy, progi alarmowe i diagnostyka, zanim dojdzie do awarii.

    Systemy i przełączniki drgań

Jak dobrać pomiar

Przekładnia w chłodni, sygnał na zewnątrz

Na przekładni wentylatora montuje się szczelne akcelerometry HS-100 o standardowej czułości 100 mV/g, a przewody wyprowadza poza dyfuzor do wodoszczelnej puszki połączeniowej HS-JE lub skrzynki przełączającej HS-SE. Pomiary diagnostyczne kolektorem danych — z analizą zazębienia i łożysk — wykonuje się wtedy bez wchodzenia do wnętrza chłodni.

Ciągły nadzór w DCS

HS-420 przekazuje sygnał 4–20 mA proporcjonalny do prędkości drgań do PLC lub DCS bloku. Kryteria oceny stanu maszyn w normach z serii ISO 20816 są zwykle wyrażone w prędkości drgań, co ułatwia ustalenie progów ostrzegawczych i alarmowych dla wentylatorów, pomp i silników — zobacz czujniki drgań 4–20 mA.

Pomiary okresowe na urządzeniach pomocniczych

Na licznych pompach, wentylatorach i silnikach, które nie wymagają ciągłego monitoringu, akcelerometry HS-100 zamontowane na stałe i wyprowadzone do skrzynek przełączających tworzą trasę pomiarową dla kolektora danych. Dane zbierane regularnie z tych samych punktów pozwalają wcześnie wychwycić zmiany.

Przewody na długich trasach

Trasy kablowe w elektrowni bywają długie i prowadzone na zewnątrz. Wybieraj przewody przystosowane do pracy w wilgoci i w otoczeniu zewnętrznym (właściwości podaje karta katalogowa), prowadź je z dala od kabli mocy, a połączenia wykonuj w szczelnych obudowach — zobacz przewody i złącza.

Polecane wykonania

Wszystkie produkty dla branży (15)

Grupy produktów dla branży: energetyka

Pytania z branży

Gdzie zamontować czujniki na wentylatorze chłodni?

Podstawowe punkty to obudowa przekładni przy łożyskach wału wejściowego i wyjściowego oraz łożyska silnika poza dyfuzorem. Czujniki montuj na szpilkach, w kierunku promieniowym, na sztywnych częściach obudowy, a nie na cienkich osłonach. Przy długim wale pośrednim pomiary po obu jego stronach pomagają wykryć niewspółosiowość.

Czy sygnał 4–20 mA może służyć do wyłączania wentylatora?

Sygnał można wykorzystać w logice PLC lub DCS do alarmu i wyłączenia, ale progi, opóźnienia i sposób potwierdzania przekroczeń ustala zakład, tak aby stany przejściowe, np. rozruch, nie powodowały fałszywych zadziałań. Do lokalnego zabezpieczenia maszyn służą też moduły i wyłączniki drgań z kategorii systemów i przełączników drgań.

Akcelerometr czy czujnik 4–20 mA na pompę wody chłodzącej?

Jeżeli celem jest trend i alarm w systemie bloku, wystarczy czujnik 4–20 mA, np. HS-420. Do rozpoznania kawitacji, uszkodzeń łożysk czy luzów potrzebny jest sygnał AC i analiza widmowa, dlatego na pompach krytycznych stosuje się akcelerometr, np. HS-100, albo czujnik z oboma wyjściami.

Monitoring urządzeń pomocniczych bloku

Opisz chłodnię, pompy lub wentylatory, które chcesz objąć pomiarami, i system, do którego ma trafić sygnał. Pomożemy dobrać czujniki, przewody i punkty odczytu.

Zapytaj o ofertęPorozmawiaj z doradcą