Monitoraggio delle vibrazioni nell'industria dell'energia eolica
Whitepaper sull'industria dell'energia eolica
Con la crescente enfasi sull'uso dell'energia eolica per fornire una percentuale maggiore del consumo di elettricità in tutto il mondo, Hansford Sensors ha trovato in questo mercato in via di sviluppo un'eccellente opportunità per promuovere l'uso degli accelerometri.
Le parti rotanti dei generatori delle turbine eoliche devono essere monitorate continuamente per segnalare l'usura dei cuscinetti e dei componenti. Poiché le turbine eoliche sono spesso installate in luoghi remoti con costi elevati in caso di guasti, è fondamentale identificare i potenziali problemi prima che si verifichino, in modo da poter intraprendere azioni correttive.
Hansford Sensors si è rivolta a questo mercato con vari prodotti dipendenti dai requisiti degli utenti finali e degli OEM e ha fornito molte migliaia di accelerometri in tutto il mondo a fornitori di energia e aziende specializzate nel monitoraggio di parchi eolici.
Requisiti tecnici e considerazioni sull'installazione
Prima di descrivere in dettaglio le apparecchiature installate, è necessario trattare i requisiti tecnici e i problemi di installazione riscontrati nelle applicazioni eoliche.
Come regola generale, ogni mulino a vento ha otto accelerometri installati sulla macchina. Alcune applicazioni hanno utilizzato una versione a risposta migliorata e a bassa frequenza della famiglia HS 100, la HS 100SF, per il monitoraggio di movimenti inferiori come il movimento a bassa frequenza della torre.
A seconda delle esigenze del cliente, gli accelerometri sono stati forniti come unità da 100 millivolt per g o, in alcuni casi, con due unità a maggiore sensibilità classificate a 250 o 500 millivolt per g. Questi sensori a maggiore sensibilità vengono utilizzati per monitorare gli aspetti a bassa velocità del generatore, come gli alberi di uscita.
Selezione dell'accelerometro e opzioni di cablaggio
La famiglia HS 100 è stata utilizzata in vari progetti, con opzioni che includono cavo corazzato integrato e connettori ad innesto rapido.
Anche la versione con ingresso laterale M12 ha riscosso successo, con cavi M12 separati di varie lunghezze forniti come parte della confezione.
Tecniche di montaggio per turbine eoliche
Le tecniche di montaggio variano a seconda del progetto.
Nei nuovi assemblaggi OEM, la maggior parte delle unità è stata fornita con fissaggio M8. La superficie di montaggio viene preparata mediante lamatura e successivamente forata e filettata a M8.
Nei progetti di retrofit, dove si applicano problemi di garanzia, molti accelerometri sono stati installati utilizzando piastrine di montaggio adesive.
Scatole di giunzione e trasmissione del segnale
La maggior parte dei progetti ha comportato la fornitura di una scatola di giunzione locale per accogliere il cablaggio dell'accelerometro sulla sommità dell'aerogeneratore.
A seconda della configurazione, il cavo multipolare viene collegato e fatto scendere a livello del suolo per essere terminato nel sistema di monitoraggio o nella scatola di derivazione.
Opzioni di monitoraggio delle vibrazioni offline
Nelle applicazioni in cui è stato difficile giustificare il costo di un sistema online completo, alcuni parchi eolici hanno adottato un'opzione a minor costo.
Ciò comporta sensori HS 100 fissi montati come descritto, collegati tramite una scatola di derivazione locale e un cavo multipolare a una scatola di comando a livello del suolo.
Le letture delle vibrazioni vengono quindi eseguite da una società di analisi delle vibrazioni a contratto o da un team interno di analisi delle vibrazioni. Questo metodo è efficace solo quanto l'ultima lettura effettuata.
Espansione verso i sistemi di monitoraggio online
Questo approccio offline fornisce una buona base, poiché in seguito potrà essere ampliato in un sistema online quando sarà disponibile il budget.
L'espansione si ottiene sostituendo la scatola degli interruttori con una stazione di monitoraggio in grado di fornire un'analisi approfondita delle vibrazioni tramite FFT con accesso web remoto.
Fornitura OEM e soluzioni su misura
Hansford Sensors fornisce anche produttori OEM di turbine eoliche e sistemi di monitoraggio per turbine eoliche.
In questi casi, la fornitura include in genere accelerometri, cavi, basette di montaggio e relativi accessori in base a specifiche precedentemente definite.
Molte migliaia di accelerometri sono stati forniti a questo settore a livello globale, con alcuni progetti che includono design su misura per soddisfare requisiti specifici.
Competenza applicativa e supporto tecnico
Nei progetti su misura, il team di Hansford Sensors applica la propria conoscenza del monitoraggio delle vibrazioni direttamente all'applicazione.
Lavorando a stretto contatto con i clienti, vengono fornite soluzioni tecniche adeguate a un prezzo vantaggioso, soddisfacendo al contempo le esigenze dell'industria dell'energia eolica.
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