Genel Bilgiler:
Soğutma kuleleri, günümüzde birçok endüstride üretimin kritik bir parçasıdır. Enerji santrallerinde, kimya tesislerinde, rafinerilerde, gıda işleme birimlerinde ve büyük binalarda (HVAC) kullanılırlar. Soğutma kuleleri çoğunlukla sıcak suyu gerekli normal sıcaklığa soğutmak için ısı eşanjörü olarak ve su tahliyesinden ısıyı uzaklaştırmak için doğrudan soğutma ekipmanında görev yapar. İki tip soğutma kulesi fanı vardır. Birinci tip soğutma kulesi fanına dişli kutusu ile çalışan fan denir. Bu tip fanlar, motoru fan hücresinin yan tarafına monte edilmiştir ve bir şaft bağlantısı ile fanın dönmesini sağlarlar. Diğer soğutma kulesi fanına kayışla çalışan fan denir. Bu tip soğutma kulesi fanları, fan hücresinin içine monte edilmiştir, bu da her iki bileşenin de hava akışı içerisinde olduğu anlamına gelir.
Bir soğutma kulesinin yıkıcı arızası, diğer ekipmanların arızalanmasına, güvenlik tehlikelerine, üretim kayıplarına ve çok pahalı onarımlara neden olabilir. Bu yüzden düzenli olarak izlenmeleri önemlidir.
Soğutma Kuleleri Motor, Redüktör, Fan ve bağlantı krikosundan oluşur. Dişli Kutusu sayesinde, 1500/1800 olan motor devri, fan için çok daha düşük bir devire çevirir. Fan Hızı, çapa bağlı olarak 100 RPM'den az ile birkaç yüz RPM arasında değişir. Döner akşamlarda kullanılan rulmanlar standart tip rulmanlardır ve uygun şekilde yerleştirilmiş Endüstriyel İvmeölçerler vibrasyon sensörleri kullanılarak izlenmelidir. Tüm İvmeölçer konektörlerini Silikon Gres ile doldurarak su geçirmez hale getirmek için özen gösterilmelidir. İzleme Sistemleri için, düşük hızlı dişli kutusu mili için LF (Düşük Frekans) seçeneği seçilmelidir.
Online vibrasyon İzleme (Koruma) Sistemi için yalnızca “X” veya Kırmızı ile işaretlenmiş Yatay eksendeki İvmeölçerler önerilir. Mobil tip Veri Toplayıcılar veya PdM Programları, analiz için genellikle "X" Yatay (Kırmızı), "Y" Dikey (Yeşil) ve "Z" Eksenel (Sarı) Sensörleri gerektirir. Pompanın boyutu veya kritikliği nedeniyle daha az sayıda sensör kullanılması kararlaştırıldığı durumlarda vibrasyon sensörü ilk önce "X" veya yatay eksene, yatağın yük bölgesine en yakın ve hareket serbestliği olan yönünde kurulmalıdır.
Soğutma Kulesi Vibrasyon Ölçümü:
Soğutma kulesi fanları farklı yük koşullarında çalışır. Genellikle sadece kısa süreler için en yüksek yükte çalışırlar. Uzun bir süre boyunca farklı gerilimlerle, mekanik bileşenler performansın düşmesine neden olabilir ve bu da başarısızlığa neden olur. Tüm dönen ekipmanda olduğu gibi, rulman ve dişli arızaları, yanlış hizalanmış tahrik milleri ve yüksek vibrasyon yaygın olarak görülmektedir. Öte yandan, bir soğutma kulesinin yapısı, kalıcı olarak monte edilmiş sensörler olmadan dişli kutusu üzerindeki vibrasyon verilerinin toplanmasını zor ve tehlikeli hale getirir, yani motora sıklıkla erişilebilirken, dişli kutusu ve fanlar genellikle soğutma kulesi hücresinin içinde yer alır ve fan çalışırken bu bileşenleri erişilemez hale getirir. Dişli kutusu, redüktör tipik bir arıza noktası olduğu için, makinenin sağlığı hakkında geri bildirim eksikliği sizi beklenmedik arızalar için riske atar. Bir Bristol-Myers Squibb tesisinde bir vaka çalışması sırasında toplanan veriler, soğutma kulesi bileşenlerinde en yaygın arızaların motor (zamanın yüzde 60'ı), dişli kutusu (zamanın yüzde 30'u), fan (iki diğer kule bileşenleri arızaların geri kalanını oluştururken, zamanın yüzdesi). Klasik eski çözüm, deprem mekanik anahtarlarının kullanımını içeriyordu. Bu cihazlar, yüksek titreşim genliklerinde fanı kapatmak için yay ve mıknatıs konseptine dayalı mekanik anahtarlar kullandı. Özellikle kritik uygulamalarda, zorlu soğutma kulesi ortamları nedeniyle mekanik anahtarlarda güvenilirlik bir sorun haline gelir. Aslında diğer tüm uygulamalar gibi soğutma kulelerinin de aşağıdaki gibi özetlenebilecek kendi uygulama sorunları vardır:
⇒ High vibration values during startup
⇒ Usage of complex speed-reducing gearboxes (1500/120 RPM)
⇒ Effect of neighboring cells on the measurement i.e. starting cell 2 may shut down cell 1
⇒ Speeds are slow based on the linear velocity of the tip of the blade leading to the necessity of a vibration analyzer capable of processing low speeds and frequencies.
⇒ Water build up in blades and corrosion from bad pH and acidic environments
⇒ Reversing fans in cold climates
⇒ The often have large distances to control room
⇒ Lack of ease of access to gearboxes and fan bearings for vibration analysis with portable data collectors
Vibration monitoring offers a vital early warning, enabling engineers to take action before any substantial damage is caused. Access to continuous data and on-line vibration measurement allows you to detect problems before they lead to failure, providing insight into the health of cooling tower gearboxes and motors. Vibration alerts warn of pending problems, enabling further investigation to detect and diagnose the fault so maintenance can be scheduled. Vibration and temperature measurement would lead to the identification of a number of mechanical faults with predictive diagnostics such as:
⇒ Water intrusion
⇒ Misaligned drive shaft
⇒ Rolling element bearing failure
⇒ Chipped, broken, or worn gear teeth
⇒ Resonance
⇒ Bent shaft
⇒ Damaged couplings
⇒ Lubrication problems
⇒ Structural and mechanical looseness
Several international standards like ISO 14694 or CTI (Cooling Technology Institute) Ch#10 have been developed for cooling tower vibration measurement and analysis. Allowable vibration levels for cooling towers in picture below is adapted from Chapter 10 Cooling Tower Manual, published by the Cooling Tower Institute, Houston, TX, Feb 90.
Montaj:
İzlenecek en yaygın pozisyonlar şunlardır:
Motor: Motor yatakları vibrasyon durumunu izlemek için vibrasyon sensörü radyal olarak Tahrik tarafına (DE) ve tahriğin olmadığı tarafa (NDE) monte edilir
Dişli Kutusu: Redüktör giriş ve çıkış millerinin yataklarına vibrasyon sensörü radyal olarak monte edilir. Bu, yatakların vibrasyonu, dişli kutusunun durumu ve fanın balanssızlık durumunun izlenmesini sağlar. Giriş şaftı üzerindeki isteğe bağlı bir eksenel ivmeölçer (Thrust), şaft üzerindeki itme kuvvetini gösterecektir.
Switch Box SB-6:
Vibrasyon sensörlerinin sabit olarak kurulduğu yerlerde, veri toplama rutinlerinde dolaşırken kolay erişim için önerilir. Vibrasyon sensörleri kritik ve erişimi zor bölgelere bir kez kurulur, Vibsens SB-6 Switch Box saha erişim kurulu bir yere monte edilir.Yönün ve ölçüm noktasının değiştirilmesi ölçüm değerlerini etkileyebileceğinden, kalıcı olarak monte edilmiş İvmeölçerler daha güvenilir ve tekrarlanabilir okumalar sağlar ve yerel BNC Anahtar Kutusu, taşınabilir veri toplayıcılar veya titreşim analizörleri ile daha hızlı, daha güvenli ve daha rahat veri toplama sağlar. VIBSENS anahtar kutusu, tüm 3. taraf veri toplayıcıları ve titreşim analizörlerini desteklemektedir.
This stand-alone analogue module which applies dynamic signal protection meets the requirements of API-670 and provides all the features of a standard vibration protection system able to excite relay output & transmit 4-20mA signal proportional to acceleration, velocity, or displacement to PLC/DCS or any standard 3rd party recorder. Moreover, BNC output for reading with portable data collectors, optional internal integrator, and transducer check display LED, current loop check, alarm relay outputs are all provided in just one module. Optional selection between delays in alarm, energized and non-energized relays are also embedded. Terminal for remote reset for alarm ignorance is also provided. It may be connected either to an ICP™ accelerometer or a proximity displacement probe, VC200A is a complete system which simply needs DC power supply and connected transducer with easy setup.
-There is device configuration software for all devices which support Modbus RTU (Vibsens-CNFG)
-Vibsens presents full engineering services & solutions for factories from project management, system design to installation, commissioning, training, calibration and customer support in the field of vibration measurement & protection.
-Hazardous areas: Please contact us for explosion-proof versions or consultancy on installation.
-All of our products do come with a general warranty which ensures Vibsens products to be free from any defects or malfunctions in material and operation , As long as the product is used incorrectly, the natural disaster, improper installation or repair that caused the defect