Protezione delle Torri di Raffreddamento con Sensori di Vibrazione
L'importanza della disponibilità della torre di raffreddamento
La vista delle torri di evaporazione sta diventando sempre più comune in una vasta gamma di industrie. Indipendentemente dalle dimensioni, dal tipo o dalla configurazione delle torri di raffreddamento, c'è un unico denominatore comune: devono essere prontamente disponibili. Questo requisito impone che vengano messe in atto le procedure di monitoraggio delle condizioni e di manutenzione del sistema più efficaci.
Al centro di ogni torre di raffreddamento vi è un grande sistema di ventilazione che fornisce aria forzata agli scambiatori di calore. Questo sistema comprende tipicamente uno o più ventilatori rotanti, ciascuno spesso del diametro di diversi metri, insieme a motori di comando, riduttori di velocità e relativi collegamenti e meccanismi di controllo.
Quasi tutti questi componenti hanno parti in movimento che devono essere installate e allineate correttamente per garantire un funzionamento affidabile e continuativo. Nel tempo, sono soggetti a normale usura e all'esposizione a un'ampia gamma di condizioni ambientali che possono aumentare significativamente il rischio di guasto.
Il monitoraggio delle condizioni di questi sistemi critici è essenziale per preservare la disponibilità e il tempo di attività. È qui che il monitoraggio delle vibrazioni di tutte le parti rotanti gioca un ruolo fondamentale.
Opzioni di monitoraggio per le torri di raffreddamento
Le opzioni di monitoraggio dipendono estremamente dalla criticità dell'applicazione e dal budget disponibile. L'installazione di un numero maggiore di sensori può fornire ulteriori informazioni, ma i componenti chiave rimangono i gruppi motore e riduttore.
I sensori di vibrazione possono essere installati per tutte queste applicazioni e la selezione del sensore corretto è della massima importanza.
All'interno della gamma di sensori di vibrazione Hansford Sensors, sono stati progettati modelli specifici per resistere alle condizioni potenzialmente difficili presenti all'interno delle torri di raffreddamento. Questi sensori offrono anche la gamma di frequenza richiesta per adattarsi all'applicazione. Alcune applicazioni sono designate come a sicurezza intrinseca e per questi ambienti sono disponibili prodotti certificati.
Punti di montaggio per i sensori di vibrazione
Le posizioni più comuni da monitorare sono:
Lato comando e lato opposto comando, dove il sensore è montato radialmente per monitorare le condizioni dei cuscinetti del motore misurate in g.
Alberi di ingresso e di uscita del riduttore, dove il sensore è montato radialmente. Ciò consente il monitoraggio delle condizioni dei cuscinetti misurate in g e dello squilibrio della ventola misurato in velocità. Un accelerometro assiale opzionale sull'albero di ingresso fornisce una buona indicazione della spinta sull'albero.
Monitoraggio delle vibrazioni offline
In una situazione ideale, il monitoraggio online è sempre preferito. Tuttavia, in presenza di vincoli di bilancio, le tecniche di monitoraggio offline sono ampiamente utilizzate sulle torri di raffreddamento.
Con i sensori installati come descritto, e a seconda dell'accessibilità, è possibile installare una cassetta di derivazione locale vicino al motore. Viene quindi fornito un cavo multipolare che utilizza doppini schermati per collegare la cassetta di derivazione a un quadro o a una cassetta di connessione. In alcune applicazioni, il cavo del sensore viene collegato direttamente al quadro di intercettazione.
L'armadio per interruttori è un involucro industriale progettato per resistere a condizioni difficili. È disponibile in vari materiali a seconda dei requisiti ambientali, tra cui acciaio dolce, acciaio inossidabile e policarbonato.
Un raccoglitore di dati disponibile in commercio può quindi essere collegato alla custodia dell'interruttore, i sensori alimentati e i dati di vibrazione raccolti.
Monitoraggio delle vibrazioni online
Usando la configurazione offline descritta sopra o, in alcune installazioni a basso costo, sensori da 4 a 20 milliampere, le uscite possono essere collegate a sistemi di protezione, monitoraggio o PLC.
Nella configurazione più semplice, quattro o cinque accelerometri da 4 a 20 milliamper, scalati in g o velocità per adattarsi ai parametri richiesti, sono installati come precedentemente descritto.
Ogni sensore è collegato a una cassetta di derivazione locale, con un cavo multipolare a doppini schermati che collega la cassetta al sistema PLC per la memorizzazione dei trend e la gestione degli allarmi.
Nelle applicazioni che richiedono un'analisi più dettagliata, è possibile installare moduli di vibrazione con filtri specifici abbinati alle caratteristiche della torre di raffreddamento. Questi sistemi utilizzano accelerometri in corrente alternata, scatole di giunzione e cavi multipolari, che terminano in un involucro industriale che ospita i moduli di vibrazione.
I moduli di vibrazione elaborano i segnali dell'accelerometro per fornire uscite relative alle condizioni dei cuscinetti o alla velocità, a seconda delle necessità.
Il sistema consente inoltre di collegare un collettore di dati per un'analisi più dettagliata, con uscite collegate a un PLC per la memorizzazione dei dati storici e il monitoraggio.
Nelle applicazioni in cui un PLC non è disponibile, la configurazione può essere ampliata includendo display locali e funzioni di intervento per proteggere e arrestare le torri di raffreddamento, se necessario.
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