A géprendszer működésének felügyelete Az ábrán látható a kénsavgyártás folyamatában kéngázok szállítására szolgáló fúvóka hosszmetszete. A fúvóka (1) járókereke a siklócsapágyakon (4) felfekvő tengelyre (3) hegesztett csapágylemezre (2) van rögzítve. A hajtást villanymotor valósítja meg egy multiplikátoron (gyorsító hajtás) (5) keresztül; a fúvóka n = 4000 1/perc fordulatszámmal működik, amely tengelykapcsolókkal (6 és 7) kapcsolódik a ventilátorhoz és a villanymotorhoz. A következő megfontolások során rámutatunk a fúvóka forgótömegének egyensúlyában fellépő zavarok okaira, a rendszer működés közbeni megfigyelésére és a fúvóka forgástömegének kiegyensúlyozatlanságának megszüntetésére.
A rendszer állapotának alapvető mutatója a rezgés. A fúvóka rezgésszintjét a forgó tömegek kiegyensúlyozatlanságán túl a csapágyakban fellépő dinamikai jelenségek, majd az aerodinamikai jelenségek, valamint a hajtómotor, a tengelykapcsolók és egyéb külső rezgések átvitele is befolyásolja. Különösen kedvezőtlen, ha a fúvóka egyes említett részein gerjesztett harmonikus rezgések között rezonancia van. A fúvóka üzemi körülmények között megnövekedett rezgésszintjének fő okai a következők: fémek korróziója, lerakódások képződése a fúvóka részein, valamint a csapágyak megváltozása.
Korrózió hatása: A kénes gázok szállítása során különböző koncentrációjú kénsav képződik, amely a fémek korrózióját okozza. A korrózió hatására a fém felületi rétegei korrodálódnak. A korróziós folyamat olyan intenzív lehet, hogy végül teljesen károsíthatja a lapátokat. A ventilátor rotorjának egyes részei azonban eltérően korrodálódnak (súlycsökkenés). Emiatt a forgó tömegek kezdeti egyensúlya megbomlik, és ez a zavar még hangsúlyosabb lesz, ha a korróziós folyamat intenzívebb.
A lerakódások hatása: A szűrés ellenére a gázok ólom-, vas- és egyéb szennyeződéseket tartalmaznak. Emiatt lerakódások képződnek a spirálház és a járókerék közötti térben, majd a járókereket az alaplemezhez rögzítő csavarjain, valamint magán a fúvóka tengelyén. A fúvóka részeinek időszakos állapotellenőrzése során megállapítható, hogy a lerakódások egyenetlenül alakulnak ki, ami többek között a forgórész egyensúlyának megbomlását eredményezi.
A csapágy hatása: A siklócsapágyakról ismert, hogy a zaj- és rezgésszint csökkentésére alkalmasabbak, mint a gördülőcsapágyak. Ezek az előnyök még hangsúlyosabbak, ha a tengely fordulatszáma nagyobb. A csapágyban keltett rezgések fellépését számos tényező befolyásolja, mint például: a csapágy sugárirányú hézaga, a konstrukció pontossága és a persely és csapágypersely felületi minősége, szerelési pontosság és hasonlók. Ha feltételezzük, hogy a csapágyak hidrodinamikai kenési feltételei az újonnan kifejlesztett fúvókánál teljesülnek, akkor várható, hogy ezek a feltételek egy bizonyos üzemidő után megváltoznak. Ugyanis a fúvóka rotorjának egyensúlya jelentős megváltozása miatt jelentősen megnőnek a fúvóka tengelyre ható, a csapágyakra átvitt járulékos dinamikus erők. Ezért bizonyos időszakokban a csapágyperselyre átvitt összerő nagysága nem lesz egyensúlyban a kialakult olajfilm hidrodinamikai nyomásával. Ennek eredményeként a csap oszcillálni kezd, és bizonyos időszakonként az kenőanyag film megszűnik és a csap hozzáér a csapágyperselyhez. Ez a jelenség a csapágypersely fokozott kopását okozza, és többek között befolyásolja a rezgésszint növekedését. Ez a folyamat folytatódik és felerősödik, ha nem avatkoznak be időben, míg a csapágypersely nem kopott teljesen el.
Rezgésszabályozás: Az eddigi megfontolások alapján megállapítható, hogy az üzemi körülmények és az üzemidő hatása a fúvóka rezgésszintjének növekedésére leginkább a forgó tömegek egyensúlyának változásán keresztül nyilvánul meg. Ezen következtetések kísérleti megerősítése érdekében rezgéseket mérünk a fúvóka csapágyán. A mérés vibromotorral történt, amely lehetővé teszi a rezgéselemzést a VDI-2056 ajánlásai szerint. Megállapítható, hogy a domináns rezgés amplitúdója megfelel a rotor fordulatszámának és az értéke 18 μm. Ha figyelembe vesszük, hogy a forgórész esetenkénti kiegyensúlyozása során 6 μm-t meg nem haladó ekvivalens amplitúdónak megfelelő egyensúlyt érünk el, a lerakódás képződés és a korrózió intenzitásától függően a kezdeti kiegyensúlyozatlanság többszörösére nőhet.
A fentiek alapján megállapítható, hogy a karbantartási szolgáltatás hatékonyságának növelése érdekében szükséges a rezgésszint folyamatos ellenőrzése. A fúvóka üzemállapotának rezgésszinteken keresztüli nyomon követésére, azaz a technológiai sorok nem tervezett késedelmeinek és minden nemkívánatos következménnyel való elkerülésére bevezetik a rezgésszabályozást. A VDI-2056 ajánlások arra szolgálnak, hogy meghatározzák azt a rezgési határértéket, amelynél le kell választani a fúvókát az üzemről, azaz értesíteni kell a karbantartó szolgálatot a beavatkozás szükségességére. Olyan megoldás született, hogy a 20 mm-es rezgésamplitúdó elérésekor bekapcsol a fényjelzést. A 30 μm-es rezgésszint elérését hangjelzéssel jelzi, a hajtást automatikusan leáll. Ekkor egy tartalék ventilátort kell bekapcsolni a hajtásban (ha ez nem történik meg a fényjelzés ideje alatt). Az ábra sematikusan bemutat egy megoldást a fúvókák túl magas rezgésszint elleni védelmére (két fúvóka üzemel és egy tartalék). A rezgésérzékelő (1) mindegyik vezérelt ventilátor házához van rögzítve. A mérőjelet a jeladó a szekrénybe (2) vezeti, amelyben az elektronikus egységek találhatók. Az elektronikus egységhez csatlakoztatva vannak: fényjelző készülékek (3), hangjelző készülékek végálláskapcsolóval (4) és háromcsatornás nyomtató (5). Az elektronikus egység lehetővé teszi azoknak a vezérlőjeleknek a méretét, amelyeknél a fény- és hangjelzés vezérlőkapcsolói bekapcsolnak, azaz a hajtás kikapcsol. A háromcsatornás nyomtató folyamatosan regisztrálja a rezgésszint változásait.
cserviktamas.wordpress.com 