Temperatuurmetingen bij zuigercompressoren

Dit artikel is onderdeel van de whitepaper: “monitoring mechanical behaviour of reciprocating machinery”. Je kunt de whitepaper hier aanvragen »

Het monitoren van temperatuur is voor verschillende onderdelen van zuigercompressoren essentieel. In dit artikel wordt het monitoren van kleptemperatuur en lagertemperatuur besproken; de meest kritische temperatuurmetingen bij een zuigercompressor. 

Kleptemperatuur

De zuig- en perskleppen zijn doorgaans de meest onderhoudsintensieve onderdelen van zuigercompressoren. Daarbij zijn defecte kleppen de hoofdoorzaak voor ongepland onderhoud bij zuigercompressoren. Het monitoren van kleptemperatuur biedt inzicht in de conditie van de kleppen. Wanneer er een lek ontstaat bij één van de kleppen, zal de kleptemperatuur van de zuigercompressor veranderen. Door de temperatuur van de kleppen te monitoren kan een defect bij de kleppen snel vastgesteld worden. Het monitoren van de kleptemperatuur is essentieel, omdat defecte kleppen de efficiëntie van zuigercompressoren aanzienlijk kunnen verminderen.

RTD of thermokoppel sensoren worden gebruikt om de kleptemperatuur te monitoren. Er zijn twee veel voorkomende methoden om deze sensoren te positioneren:

1. Sensorpositionering in de klep middels een thermowell (1).

Wanneer de temperatuursensor is gemonteerd in een thermowell die in de klep is geïnstalleerd, is de kwaliteit van de meting hoger dan de metingen op de klepdeksel. Door de sensor op deze manier te positioneren zijn er geen omgevingsfactoren die de meting beïnvloeden. Daarnaast zorgt deze manier van sensormontage voor een snellere detectie van veranderende temperaturen en eventuele lekkages bij de zuig- en perskleppen. De constructie van de klep is echter niet altijd geschikt voor de installatie van thermowells (afbeelding 1).

2. Sensorpositionering rechtstreeks op de deksel van de klep (2).

Door de temperatuursensor direct op de klep te monteren, kan de sensor worden beïnvloed door omgevingsfactoren. Daarnaast heeft het een kleine vertraging bij het detecteren van lekkages bij de kleppen in vergelijking met de thermowell-optie (afbeelding 1). Deze manier wordt doorgaans alleen gebruikt wanneer de bovenstaande methode geen optie is.

Afbeelding 1. Schematische weergave van de temperatuursensor posities voor het monitoren van kleptemperatuur. Links de thermowell-installatie en rechts de installatie direct op de klep.

Lagertemperatuur

De lagers van zuigercompressoren zorgen voor de juiste radiale en axiale positionering op de compressoronderdelen. Het is belangrijk om de temperaturen op de lagers te monitoren, omdat oververhitting kan leiden tot lagerschade, wat op zijn beurt kan leiden tot schade aan de machine. Verschillende typen lagers zijn gemonteerd op meerdere locaties op de zuigercompressor.

  1. Hoofdlagers bevinden zich in het frame om de krukas correct te positioneren.
  2. Crank pin lagers bevinden zich tussen de krukas en de drijfstang.
  3. Wrist pin lagers bevinden zich tussen de drijfstang en de crosshead pin.
  4. Crosshead lagers bevinden zich onder en boven de crosshead.

Hydraulische olie wordt via groeven op het lageroppervlak aan de lagers toegevoerd om oververhitting te voorkomen. Als de olietoevoer uitvalt, zal dit leiden tot verhoogde lagerwrijving. Als gevolg hiervan zullen de lagertemperaturen stijgen tot een punt waar het waarschijnlijk is dat er schade optreedt.

RTD of thermkoppel sensoren worden gebruikt om de hoofdlagers, crank pin lagers, wrist pin lager en crosshead lagers te monitoren (afbeelding 2). Ze worden extern gemonteerd en hebben een aansluitklep om toegang te krijgen tot de sensor en de bekabeling.

Afbeelding 2. Schematische weergave van de temperatuursensor posities voor het monitoren van lagertemperatuur.