As linhas de produção na indústria de celulose e papel consistem em várias seções com muitas máquinas rotativas e elementos rolantes. Cada seção é essencial para o processo; portanto, para obter a máxima produtividade, é importante evitar paradas não planejadas e desnecessárias. Neste artigo, explicaremos quais fatores ambientais precisam ser considerados ao escolher os sensores de vibração adequados e qual é o procedimento correto para o manuseio do cabeamento.
A produção de papel é um processo contínuo, o que significa que o tempo de inatividade de uma máquina resulta em altos custos. O custo de danos aos rolamentos pode aumentar rapidamente, pois, dependendo da configuração, pode haver entre 200 e 400 rolamentos na máquina.
Escolha do sensor
O processo de fabricação de papel pode ser dividido em quatro seções: a seção de formação da folha, a seção de prensagem, a seção de secagem e a seção de calandragem. Para escolher os sensores certos, é importante fazer um inventário das máquinas que podemos encontrar em uma fábrica de papel e das características de vibração que podem ser esperadas. Também é importante considerar os diversos fatores ambientais que ocorrem em algumas partes de uma fábrica de papel, tais como: altas temperaturas, alta umidade e a presença de produtos químicos.
Para cada seção, descrevemos as máquinas e os fatores ambientais que precisam ser considerados na escolha do sensor. Em todas as seções, pode-se presumir uma baixa frequência, pois a rotação (RPM) de todos os elementos rolantes é baixa a muito baixa.
Seção de conformação de chapas
Fatores ambientais: vapor, jato de água, alta umidade, produtos químicos (cloro)
Máquinas: bombas de alimentação, pulverizadores, misturadores, rolos de sucção
A polpa de madeira tende a aglomerar-se, tornando necessário misturá-la com bastante água para que a pasta possa ser distribuída uniformemente e formar uma folha. Portanto, essa seção envolve um alto nível de umidade durante o processo. Os rolos de sucção retiram a umidade da folha de papel, reduzindo o teor de umidade do produto final de 99,5% para 75%.
A Istec oferece diversos sensores de vibração (acelerômetros) especificamente adequados para esta seção: Wilcoxon 786A, 787A, 797L e 799LF. Também oferecemos diversos cabos com conectores em conformidade com as normas IP68 e IP67.
Seção de imprensa
Fatores ambientais: água, produtos químicos corrosivos
Após a formação do papel, a umidade deve ser removida novamente, o que é feito por meio de rolos de prensagem e rolos de feltro. Como os rolos, assim como na seção de formação, giram lentamente e ainda há muita umidade no processo, recomendamos sensores e cabeamento semelhantes aos da seção de formação. Na seção de prensagem, o teor de umidade do produto final é reduzido para cerca de 60%.
Recomendamos os seguintes sensores de vibração (acelerômetros): Wilcoxon 786A, 787A, 797L e 799LF. Também oferecemos diversos conectores com cabos resistentes à água: Wilcoxon R6QI (IP68) ou R6W (IP67).
Seção de secagem
Fatores ambientais: altas temperaturas, vapor, eletricidade estática (ESD)
Máquinas: rolos de prensa
Na seção de secagem, os rolos da prensa aquecidos a vapor garantem que mais água seja removida do produto, e o teor de umidade é reduzido para cerca de 6%. As temperaturas nesta seção variam entre 110 ºC e 140 ºC. É importante perceber que os rolamentos lubrificados com graxa ficam mais quentes do que os lubrificados com óleo, nos quais o óleo circula, gerando, assim, menos calor. Além disso, é importante observar que a velocidade dos rolos aqui é muito maior, tornando desnecessário o uso de acelerômetros de baixa frequência.
Nesta seção, recomendamos os seguintes sensores de vibração (acelerômetros): Wilcoxon 786A, 787A, 793-6 e 797-6 em combinação com conectores (cabos) R6QI (IP68) ou R6W (IP67).
Seção Calendário
Fatores ambientais: altas temperaturas, vapor
Máquinas: calandra
A etapa final do processo é a calandragem. A calandragem é a transformação de uma massa termoplástica entre dois ou mais rolos em um filme por meio de uma calandra. Uma calandra é uma série de rolos, utilizados para criar uma superfície lisa e brilhante no papel.
A escolha do sensor nesta seção depende da configuração da máquina. Entre em contato conosco para obter mais orientações sobre a escolha do sensor para esta máquina.
Cabo
Além da escolha correta do sensor, é importante que o cabeamento seja instalado e montado corretamente. Ao ocultar o cabeamento, é importante seguir os seguintes princípios:
- Nunca permita que o cabeamento atravesse o processo de produção.
- Passe os cabos dos sensores montados na parte frontal pelo interior do processo de produção. Isso simplifica a remoção do papel não acabado caso, por qualquer motivo, o processo de produção seja interrompido.
- Passe os cabos dos sensores montados no interior do processo de produção pelo interior e passe os cabos dos sensores montados no exterior do processo de produção pelo exterior.
Figura 1 – Cabeamento incorreto; dois cabos provenientes de sensores montados em roletes na parte superior do processo atravessam o processo de produção. No entanto, esses cabos deveriam ser conduzidos na parte superior do processo.
Figura 2 – Cabeamento incorreto; embora o cabo do rolo mais interno no canto superior direito seja conduzido pelo interior do processo de produção, ele ainda atravessa o processo de produção.
Figura 3 – Cabeamento correto. Não há cabos que atravessem o processo de produção.
Análise de vibração
As vibrações em máquinas de rotação lenta são difíceis de analisar, pois podem ter diversas origens. Os seguintes fatores afetam o desempenho da máquina e a sensibilidade às vibrações:
- A largura e o diâmetro do rolo
- O tipo de rolamento, já que os rolamentos CARB podem alterar a trajetória de funcionamento, causando alguns danos que só são visíveis sob determinadas condições da máquina
- A espessura, a rigidez e o tipo do material de papel
- A largura da máquina
- A estrutura e a rigidez da máquina
- A velocidade de rotação dos rolos
- O estado dos rolamentos, eixos de transmissão e acoplamentos
- A base da máquina
- Outras máquinas no ambiente
