Vibratie metingen voor zuigercompressoren

Vibratiemonitoring aan zuigercompressoren blijken moeilijk te zijn vanwege de natuurlijke mechanische beweging van dit type machine. Er zijn echter enkele belangrijke onderdelen die gecontroleerd moeten worden op veranderingen in het vibratiegedrag.

Vibratie van de behuizing (vibratie van het frame)

Vibraties in de behuizing zijn het gevolg van diverse krachten en bewegingen binnenin de machine en maken deel uit van normale bedrijfsomstandigheden. Doordat de zuigers heen en weer worden bewogen, trilt, beweegt en vervormt het gehele frame met al zijn onderdelen voortdurend. Bovendien veroorzaken zuig- en afvoerkleppen schokken door het openen en sluiten tijdens elke omwenteling van de krukas. Elke kracht tijdens een omwenteling heeft zijn invloed en beïnvloedt het vibratiegedrag van de machine. Dergelijke krachten omvatten gasbelastingkrachten, traagheidsbelastingkrachten, heen-en-weer bewegende en roterende onbalanskrachten en gasonbalanskrachten. Het is belangrijk op te merken dat zelfs onder optimale procesomstandigheden heen-en-weer bewegende compressoren veel sterker trillen dan hun roterende tegenhangers.

Voor het meten van behuizingstrillingen bij zuigercompressoren wordt gebruikgemaakt van speedmetingen. Meestal gaat het hierbij om integrerende piëzo-elektrische accelerometers of speedsensoren met bewegende spoel, aangezien de trillingsfrequenties voor deze toepassing doorgaans componenten onder de 10 Hz bevatten. De sensoren worden gebruikt om defecten zoals onbalans, mechanische speling en structurele of funderingsproblemen op te sporen. Eén sensor dient aan de aandrijfzijde te worden geplaatst en één aan de niet-aandrijfzijde (afbeelding 1).

Figuur 1. Plaatsing van de speedsensoren om de vibratie van de behuizing te controleren.

Kruiskopvibratie

De kruiskop glijdt over een gesmeerd oppervlak en beweegt heen en weer. Als de speling tussen de kruiskop en het oppervlak toeneemt, zal het vibratieniveau van de kruiskop ook toenemen. Door de vibratie van de kruiskop te controleren, kan de machinist tijdig onderhoud plannen om ervoor te zorgen dat de speling tussen het oppervlak en de kruiskop binnen aanvaardbare grenzen blijft.

Accelerometers worden doorgaans gebruikt om vibraties van de kruiskop te meten vanwege hun vermogen om hoogfrequente componenten te monitoren. Deze sensoren kunnen problemen detecteren die verband houden met overmatige speling in de kruiskop, overmatige speling in de bus van de kruiskoppenpen en loszittende of gebarsten moeren, bouten of zuigers. Er dienen twee sensoren op de kruiskop te worden geplaatst, waarbij de positionering afhankelijk is van de draairichting.

  • Rotatie van de as met de wijzers van de klok mee. Eén versnellingsmeter moet verticaal boven de kruiskopgeleider links en één verticaal onder de kruiskopgeleider rechts worden gemonteerd (afbeelding 2).
Figuur 2. Positie van vibratiesensoren bij rechtsom draaiende as.
  • Rotatie van de as tegen de klok in. Eén versnellingsmeter dient verticaal onder de kruiskopgeleider aan de linkerkant te worden gemonteerd, en één verticaal boven de kruiskopgeleider aan de rechterkant (figuur 3).
Figuur 3. Positie van vibratiesensoren bij linksom draaiende as.