Vibratiemetingen bij zuigercompressoren

Vibratiemetingen bij zuigercompressoren zijn moeilijk vanwege de natuurlijke mechanische bewegingen van dit type machine. Er zijn echter een aantal belangrijke machinecomponenten die gemonitord moeten worden op veranderingen in het vibratiegedrag.   

Casing vibratie (frame vibratie)

Casing vibratie is het gevolg van verschillende krachten en bewegingen in de machine en zijn onderdeel van de normale bedrijfsomstandigheden van de machine. Doordat de zuiger van de compressor heen en weer beweegt gaat gehele frame en alle componenten vibreren, bewegen en vervormen. Daarbij creëren de zuig- en perskleppen impacts door het open- en dichtgaan tijdens elke omwenteling van de as. Elke mechanische kracht tijdens een omwenteling beïnvloedt het vibratiegedrag van de machine. Het is belangrijk op te merken dat zelfs in optimale bedrijfsomstandigheden, zuigercompressoren veel meer trillen dan andere roterende machines.

Om casing vibratie op zuigercompressoren te meten worden velocity metingen gebruikt. Vaak gaat het hierbij om geïntegreerde piëzo-elektrische accelerometers of velocity sensoren (met een bewegende spoel), omdat de vibratiefrequenties bij zuigercompressoren meestal componenten bevatten van onder de 10 Hz. De sensoren worden gebruikt om defecten zoals onbalans, mechanische losheid (speling) en constructie- of fundatie problemen te detecteren. Er dient één sensor te worden gemonteerd bij de aandrijfzijde en één bij de distributiezijde (afbeelding 1).

Afbeelding 1. Positionering van velocity sensoren voor het monitoren van casing vibratie.

Crosshead vibratie

De crosshead beweegt over een gesmeerd oppervlak en beweegt heen en weer (reciproke beweging). Wanneer de speling tussen de crosshead en dit oppervlak toeneemt, zal de crosshead vibratie ook toenemen. Het monitoren van vibratie stelt de operator in staat om tijdig maintenance in te plannen en daarmee te zorgen dat de speling tussen het oppervlak en de crosshead binnen acceptabele grenzen blijft.

Accelerometers zijn doorgaans het meest geschikt om crosshead vibratie te meten vanwege hun vermogen om hoogfrequente componenten te monitoren. Deze sensoren kunnen problemen detecteren gerelateerd aan excessieve speling bij de crosshead en losse of gebarsten moeren, bouten of zuigers. Er dienen twee sensoren te worden gemonteerd op de crosshead, waarbij de positie afhankelijk is van de draairichting.

  • As-rotatie met de klok mee. Eén accelerometer wordt verticaal boven de crosshead guide aan de linkerkant gemonteerd en de ander verticaal onder de crosshead guide aan de rechterkant (afbeelding 2).
Afbeelding 2. Positie van vibratiesensoren bij een met de klok mee draaiende as.
  • As-rotatie tegen die klok in. Eén accelerometer wordt verticaal onder de crosshead guide aan de rechterkant gemonteerd en de ander verticaal boven de crosshead guide aan de linkerkant
Afbeelding 3. Positie van vibratiesensoren bij een tegen de klok in draaiende as.