Przejdź do treści
HS Sensors

Przemysł papierniczy — monitoring drgań maszyn

Maszyna papiernicza to długi ciąg walców, cylindrów i napędów pracujących bez przerwy w wilgoci i parze. Regularny pomiar drgań pomp, wentylatorów, przekładni i walców pozwala wykryć zużycie oraz luzy z wyprzedzeniem, a postoje wykorzystać na zaplanowane naprawy.

Przemysł papierniczy — zastosowanie czujników drgań
© Hansford Sensors

Co psuje się najczęściej

Produkcja papieru i celulozy to proces ciągły. Awaria pompy masy, wentylatora suszenia czy przekładni napędu sekcji może się skończyć zerwaniem wstęgi lub zatrzymaniem maszyny, a po ponownym uruchomieniu trzeba czasu, zanim produkt wróci do parametrów. Nieplanowany postój oznacza utraconą produkcję i papier poza specyfikacją, dlatego planowe postoje przygotowuje się starannie — a dane z monitorowania stanu maszyn pomagają zdecydować, co trzeba w ich trakcie wykonać.

Różne warunki w każdej sekcji

W sekcji formującej czujniki są spryskiwane wodą i środkami myjącymi, w sekcji pras pracują pod dużym obciążeniem i w stałej wilgoci, a w sekcji suszenia — w wysokiej temperaturze i parze pod okapem. W przygotowaniu masy dochodzą pompy i mieszadła pracujące z gęstą zawiesiną włókien, a w wykończalni — pył papierniczy.

Punktów pomiarowych na jednej maszynie jest wiele, a znaczna część z nich znajduje się po stronie napędu, za ramą maszyny lub pod osłonami. Dlatego w papierniach szeroko stosuje się czujniki zamontowane na stałe i wyprowadzone do puszek połączeniowych i skrzynek przełączających, skąd sygnał trafia do kolektora danych albo do systemu monitoringu online.

Typowe maszyny

Pompy masy i wody obiegowej
kawitacja, niewyważenie wirnika, uszkodzenia łożysk
Wentylatory i dmuchawy suszenia oraz wentylacji okapów
niewyważenie, niewspółosiowość, zużycie łożysk
Przekładnie napędów sekcji i przenośników
zużycie zazębienia, niedostateczne smarowanie, uszkodzenia łożysk
Silniki i napędy
uszkodzenia łożysk tocznych, niewspółosiowość sprzęgieł, luzy mocowania
Sekcja pras
luzy mechaniczne, nierównomierny docisk walców, uszkodzenia łożysk walców
Cylindry suszące i walce prowadzące
uszkodzenia łożysk pracujących w wysokiej temperaturze
Rozwłókniacze i rafinery
niewyważenie, uszkodzenia łożysk, luzy mechaniczne

Od maszyny do systemu monitoringu

  1. 01Maszyny w branży

    Pompy masy i wody obiegowej, wentylatory i dmuchawy suszenia oraz wentylacji okapów, przekładnie napędów sekcji i przenośników 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

Sekcje mokre

W miejscach stale spryskiwanych wodą najlepiej sprawdzają się akcelerometry HS-100 z przewodem zintegrowanym: odpada wtedy złącze, które w strefie mokrej bywa najsłabszym punktem instalacji. Seria obejmuje wersje z wyjściem górnym i bocznym, a stopień ochrony IP zależy od rodzaju przewodu — przed zamówieniem sprawdź go w karcie katalogowej.

Sekcja pras i suszenia

Dla pras i cylindrów suszących dostępne są wersje HS-100 ze złączem 2-pin MS, z wyjściem górnym lub bocznym — zależnie od ilości miejsca nad oprawą łożyska. Taki czujnik współpracuje z osobnym przewodem konfekcjonowanym, który można poprowadzić w osłonie, a wymiana samego czujnika nie wymaga demontażu instalacji. HS-100 pracuje według producenta do 150 °C; w sekcji suszenia sprawdź temperaturę w miejscu montażu oraz limit wybranego przewodu i złącza.

Puszki połączeniowe i skrzynki przełączające

Przewody czujników łączy się z przewodami wielożyłowymi w wodoszczelnych puszkach połączeniowych HS-JE, dostępnych w obudowach ze stali nierdzewnej, stali malowanej i poliwęglanu. Wielokanałowe skrzynki przełączające HS-SE tworzą wygodny punkt odczytu dla kolektora danych — na przykład osobno dla strony obsługi i strony napędu.

Integracja z systemem sterowania

Na pompach, wentylatorach i silnikach, na których wystarczy stały nadzór poziomu drgań, HS-420 przekazuje sygnał 4–20 mA proporcjonalny do prędkości drgań bezpośrednio do DCS maszyny papierniczej. Trend jest wtedy widoczny dla operatorów i służb utrzymania ruchu bez osobnego systemu diagnostycznego.

Mocowanie

Szpilki i podstawy HS-AS zapewniają sztywne połączenie czujnika z oprawą łożyska. Wersja Quick Fit pozwala szybko zdjąć czujnik, np. przy wymianie walca, i założyć go ponownie w tym samym miejscu, co zachowuje porównywalność trendów.

Grupy produktów dla branży: przemysł papierniczy

Pytania z branży

Czy czujnik można zamontować w miejscu stale spryskiwanym wodą?

Tak, jeśli wybierzesz wersję z przewodem zintegrowanym i odpowiednim stopniem ochrony IP, który podaje karta katalogowa. Przewód poprowadź tak, aby woda spływała z dala od czujnika, i doprowadź go do puszki połączeniowej poza strefą natrysku. Złącza w strefie mokrej stosuj tylko wtedy, gdy wybrana wersja zapewnia wymaganą szczelność.

Jak mierzyć drgania łożysk cylindrów suszących?

Czujnik montuj na oprawie łożyska, na szpilce, w kierunku promieniowym. Kluczowa jest temperatura: HS-100 pracuje według producenta do 150 °C, ale limit konkretnej wersji może obniżać przewód lub złącze — sprawdź go w karcie katalogowej. Wersja ze złączem 2-pin MS i osobnym przewodem ułatwia późniejszą wymianę czujnika pod okapem.

Pomiary trasowe czy monitoring online w papierni?

Większość maszyn pomocniczych, takich jak pompy i wentylatory, można dobrze obsłużyć pomiarami trasowymi kolektorem danych przez skrzynki przełączające. Monitoring online warto rozważyć na maszynach krytycznych, trudno dostępnych lub takich, na których uszkodzenia rozwijają się szybko. Czujniki 4–20 mA w DCS uzupełniają oba podejścia stałym trendem i alarmami.

Warto przeczytać

Opisz swoją maszynę papierniczą

Napisz, które sekcje i maszyny pomocnicze chcesz monitorować, w jakich warunkach pracują i czy sygnał ma trafić do kolektora danych, czy do DCS. Pomożemy skompletować czujniki, przewody i skrzynki.