Protéger les tours de refroidissement grâce à la détection des vibrations

L'importance de la disponibilité de la tour de refroidissement

La vue des tours de refroidissement devient de plus en plus courante dans un large éventail d'industries. Quels que soit la taille, le type ou la configuration des tours de refroidissement, il y a un seul dénominateur commun : elles doivent être facilement disponibles. Cette exigence impose de mettre en place les procédures de surveillance de l'état et de maintenance des systèmes les plus efficaces.

Au cœur de chaque tour de refroidissement se trouve un grand système de ventilation qui fournit de l'air forcé aux échangeurs de chaleur. Ce système comprend généralement un ou plusieurs ventilateurs rotatifs, dont chacun mesure souvent plusieurs mètres de diamètre, ainsi que des moteurs d'entraînement, des réducteurs et les tringleries et mécanismes de commande associés.

Presque tous ces composants comportent des pièces mobiles qui doivent être installées et alignées correctement pour garantir un fonctionnement fiable et continu. Au fil du temps, ils sont soumis à une usure normale et à l'exposition à un large éventail de conditions environnementales qui peuvent augmenter considérablement le risque de panne.

La surveillance de l'état de ces systèmes critiques est essentielle pour garantir la disponibilité et le temps de fonctionnement. C'est là que la surveillance des vibrations de toutes les pièces rotatives joue un rôle majeur.

Options de surveillance pour les tours de refroidissement

Les options de surveillance dépendent fortement de la criticité de l'application et du budget disponible. L'installation d'un plus grand nombre de capteurs peut fournir des informations supplémentaires, mais les composants clés restent les ensembles moteur et réducteur.

Des capteurs de vibrations peuvent être installés pour toutes ces applications, et la sélection du capteur correct est de la plus haute importance.

Dans la gamme de capteurs de vibrations Hansford Sensors, des modèles spécifiques ont été conçus pour résister aux conditions potentiellement difficiles présentes dans les tours de refroidissement. Ces capteurs offrent également la plage de fréquences requise pour l'application. Certaines applications sont classées comme intrinsèquement sûres, et des produits certifiés sont disponibles pour ces environnements.

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Emplacements de montage pour les capteurs de vibration

Les postes les plus courants à surveiller sont :

Côté entraînement et côté opposé à l'entraînement du moteur, où le capteur est monté radialement pour surveiller l'état des paliers du moteur mesuré en g.

Arbres d'entrée et de sortie de la boîte de vitesses, où le capteur est monté radialement. Cela permet de surveiller l'état des roulements mesuré en g et le déséquilibre du ventilateur mesuré en vitesse. Un accéléromètre axial optionnel sur l'arbre d'entrée offre une bonne indication de la poussée sur l'arbre.

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Surveillance des vibrations hors ligne

Dans une situation idéale, la surveillance en ligne est toujours privilégiée. Cependant, en cas de contraintes budgétaires, les techniques de surveillance hors ligne sont largement utilisées sur les tours de refroidissement.

Une fois les capteurs installés comme décrit et selon l'accessibilité, un boîtier de jonction local peut être installé près du moteur. Un câble multipaire à paires torsadées blindées est ensuite fourni pour relier le boîtier de jonction à un boîtier de commutation ou de raccordement. Dans certaines applications, le câble du capteur est raccordé directement au boîtier de commutation.

Le boîtier de commutateur est un boîtier industriel conçu pour résister à des conditions difficiles. Il est disponible en différents matériaux selon les exigences environnementales, notamment en acier doux, en acier inoxydable et en polycarbonate.

Un collecteur de données disponible dans le commerce peut alors être raccordé au boîtier du commutateur, les capteurs alimentés et les données de vibration collectées.

Surveillance des vibrations en ligne

En utilisant soit la configuration hors ligne décrite ci-dessus, soit, dans certaines installations à faible coût, des capteurs de 4 à 20 milliampères, les sorties peuvent être connectées à des systèmes de protection, de surveillance ou à des automates programmables (PLC).

Dans la configuration la plus simple, quatre ou cinq accéléromètres de 4 à 20 milliampères, étalonnés en g ou en vitesse pour s'adapter aux paramètres requis, sont installés comme détaillé précédemment.

Chaque capteur est raccordé à un boîtier de jonction local, un câble multiconducteur à paires torsadées blindées reliant ce boîtier au système automates programmables (PLC) pour l'enregistrement des tendances et la gestion des alarmes.

Dans les applications nécessitant une analyse plus détaillée, des modules de vibration dotés de filtres spécifiques adaptés aux caractéristiques des tours de refroidissement peuvent être installés. Ces systèmes utilisent des accéléromètres à courant alternatif, des boîtiers de jonction et des câbles multiconducteurs, qui se terminent dans un boîtier industriel abritant les modules de vibration.

Les modules de vibration conditionnent les signaux de l'accéléromètre pour fournir des sorties d'état des roulements ou de vitesse selon les besoins.

Le système permet également de connecter un collecteur de données pour une analyse plus détaillée, avec des sorties connectées à un automate programmable (PLC) pour l'analyse des tendances et la surveillance.

Dans les applications où aucun automate n'est disponible, la configuration peut être élargie pour inclure des affichages locaux et des fonctions de déclenchement afin de protéger et d'arrêter les tours de refroidissement si nécessaire.