Vibration レシプロコンプレッサーの測定

Vibration レシプロコンプレッサの測定は、この種の機械の自然な機械的動きのために難しいことがわかります。しかし、振動挙動の変化を監視すべき重要な部品がいくつかあります。

ケーシング振動(フレーム振動)

ケーシングの振動は、機械内部の様々な力や動きから生じるもので、通常の運転状態の一部である。ピストンが前後に駆動されるため、すべての構成部品を含むフレーム全体が絶えず振動し、動き、変形します。さらに、吸入バルブと吐出バルブは、クランクシャフトが回転するたびに開閉し、衝撃を与える。回転中のあらゆる力が衝撃となり、機械の振動挙動に影響を与えます。このような力には、気体負荷力、慣性負荷力、往復・回転アンバランス力、気体アンバランス力などがあります。最適なプロセス条件であっても、レシプロコンプレッサは回転式コンプレッサよりも振動が大きいことに注意することが重要です。

レシプロコンプレッサのケーシング振動を測定するには、速度測定が使用されます。通常、このアプリケーションの振動周波数には10 Hz以下の成分が含まれるため、圧電型加速度計やムービングコイル速度センサを積分します。センサは、アンバランス、機械的な緩み、構造的または基礎的な問題などの欠陥を検出するために使用されます。センサーは駆動端側と非駆動端側に1つずつ配置します(図1)。

図1.ケーシングの振動を監視するための速度センサーの位置。

クロスヘッド振動

クロスヘッドは潤滑された表面をスライドし、前後に動きます(往復運動)。クロスヘッドとサーフェス間のクリアランスが大きくなると、クロスヘッドの振動レベルも大きくなります。クロスヘッド振動をモニタリングすることで、オペレータはサーフェスとクロスヘッド間のクリアランスが許容範囲内に収まるよう、メンテナンスのスケジュールを立てることができます。

加速度ピックアップは、高周波成分を監視する能力があるため、通常クロスヘッドの振動測定に使用されます。これらのセンサーは、クロスヘッドの過剰なクリアランス、クロスヘッドピンブッシュの過剰なクリアランス、ナット、ボルト、ピストンの緩みや亀裂に関する問題を検出することができます。2つのセンサをクロスヘッド上に配置する必要があり、その位置は回転方向によって異なります。

  • 時計回りのシャフト回転。加速度ピックアップは、左側のクロスヘッドガイドの上に1つ、右側のクロスヘッドガイドの下に1つ、垂直に取り付けます(図2)。
図2.時計回りにシャフトを回転させた場合の振動センサーの位置。
  • 反時計回りのシャフト回転。加速度ピックアップは、左側のクロスヘッドガイドの下に1つ、右側のクロスヘッドガイドの上に1つ、垂直に取り付けます(図3)。
図3.反時計回りにシャフトを回転させた場合の振動センサーの位置。