造纸机上的 Vibration 监测

造纸行业的生产线由多个工段组成,其中包含大量旋转机械和滚动元件。每个工段对生产过程都至关重要,因此为了实现最高生产效率,防止计划外和不必要的 downtime至关重要。本文将阐述在选择合适的振动传感器时需要考虑哪些环境因素,以及布线的正确操作流程。

造纸是一个连续的过程,这意味着设备的 downtime 会导致高昂的成本。轴承损坏的成本可能会迅速累积,因为根据配置不同,设备中可能装有200至400个轴承。

传感器选择

造纸过程可分为四个部分:成纸部、压榨部、干燥部和压光部。为了选择合适的传感器,必须盘点造纸厂中可能遇到的各类设备及其预期的振动特性。同时,还需考虑造纸厂某些区域存在的各种环境因素,例如:高温、高湿以及化学物质的存在。

在每个章节中,我们描述了在传感器选择时需要考虑的机械设备及环境因素。在所有章节中,均可假设转速较低,因为所有滚动元件的转速均处于低至极低水平。

钣金成型部分

环境因素:蒸汽、水雾、高湿度、化学物质(氯)
设备:进料泵、粉碎机、搅拌机、吸入辊

木浆容易结块,因此必须将木浆与大量水混合,以便将浆料均匀分布并形成纸页。因此,该环节既涉及高湿度环境,也包含相关工艺流程。吸水辊将水分从纸页中压出,使最终产品的含水率从99.5%降至75%。

Istec 提供多种专门适用于本节的振动传感器(加速度计):Wilcoxon 786A、787A、797L 和 799LF。我们还提供多种符合 IP68 和 IP67 标准的带连接器的电缆。

新闻专区

环境因素:水、腐蚀性化学品

纸张成型后,必须再次压出水分,这通过压榨辊和毛毡辊来实现。由于这些辊子与成型段一样旋转缓慢,且该工艺中仍含有大量水分,因此我们建议采用与成型段类似的传感器和布线方案。在压榨段,最终产品的含水率会降低至约60%。

我们推荐以下振动传感器(加速度计):Wilcoxon 786A、787A、797L 和 799LF。我们还提供带防水电缆的各种连接器:Wilcoxon R6QI(IP68)或 R6W(IP67)。

干燥部分

环境因素:高温、蒸汽、静电(ESD)
设备:压辊

在干燥环节,蒸汽加热的压辊确保从产品中去除更多水分,并将含水率降低至约6%。 该环节的温度范围在 110 ºC 至 140 ºC 之间。需要注意的是,与油循环润滑(因此积热较少)的轴承相比,脂润滑轴承的温度会更高。此外,一个重要事实是,此处的辊筒转速要高得多,因此不再需要使用低频加速度计。

在本节中,我们推荐以下振动传感器(加速度计):Wilcoxon 786A、787A、793-6 和 797-6,搭配(电缆)连接器 R6QI(IP68)或 R6W(IP67)使用。

日历栏目

环境因素:高温、蒸汽
设备:压光机

该流程的最后一步是压延。压延是指利用压延机,将热塑性材料在两个或多个辊筒之间压制成薄膜的过程。压延机由一系列辊筒组成,用于使纸张表面光滑且有光泽。

本节中的传感器选择取决于机器的配置。如需针对此机器的传感器选择获取进一步建议,请联系我们。

布线

除了选择合适的传感器外,正确铺设和安装电缆也至关重要。在隐藏电缆时,必须遵循以下原则:

  • 切勿让布线穿越生产流程。
  • 将安装在正面上的传感器电缆引至生产流程内部。这样,如果因任何原因导致生产流程暂停,便能简化未加工纸张的移除工作。
  • 将安装在生产流程内部的传感器电缆从内部引出,将安装在生产流程外部的传感器电缆从外部引出。

图1——布线错误;两根来自安装在工艺顶部滚轮上的传感器的电缆横跨了生产流程。然而,这些电缆本应从工艺顶部引出。

 

图 2 – 布线错误;尽管右上角最内侧滚筒的电缆沿生产流程内侧敷设,但仍横跨了生产流程。

 

图3——正确的布线。生产过程中没有电缆横跨。

Vibration 分析

慢速旋转机械中的振动难以分析,因为振动可能来自多种来源。以下因素会影响机械的性能及其对振动的敏感度:

  • 辊的宽度和直径
  • 轴承的类型,例如 CARB 轴承可能会改变运行轨迹,导致某些损坏仅在特定机器工况下才会显现
  • 纸张材料的厚度、刚度和类型
  • 机器宽度
  • 机器的结构与刚度
  • 辊筒的转速
  • 轴承、传动轴和联轴器的状态
  • 机器基础
  • 环境中的其他机器