Überwachung des Verschleißes der Gleitringe an einem 4-Zylinder-Kolbenkompressor
Kolbenkompressoren sind wichtige Anlagen in einer Vielzahl von Branchen wie der (petro-)chemischen Industrie, der Energiewirtschaft sowie der Öl- und Gasindustrie. Im Vergleich zu ähnlichen Maschinen sind Kolbenkompressoren sehr wartungsintensiv.
Während seiner Hin- und Herbewegung durchläuft der Kolben den Kompressorzylinder, gestützt durch Gleitringe. Die Gleitringe sorgen dafür, dass kein Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen dem Kolben und der Zylinderwand entsteht. Aufgrund der großen mechanischen Kräfte in ihrer Konstruktion und hoher Beanspruchungsfaktoren nutzen sich diese Gleitringe mit der Zeit ab. Je nach Anwendung kann dies Wochen oder Monate dauern, ist aber in jedem Fall unvermeidlich.
Die Überwachung dieses wichtigen mechanischen Indikators ermöglicht eine effiziente Planung des Austauschs der Reiterbänder. Dennoch verfügen viele Unternehmen nicht über die Mittel, den Verschleiß der Reiterbänder genau zu überwachen, sondern verlassen sich auf regelmäßige manuelle Inspektionen, um die Reiterbänder zu begutachten und auszutauschen.
RecipSys 200 – Überwachung des Verschleißes von Reitergurten
Das RecipSys 200 ist ein kompaktes Überwachungssystem für Kolbenkompressoren. Es liefert präzise Echtzeitdaten zum Verschleiß der Kolbenringe und macht damit regelmäßige Produktionsstillstände für manuelle Inspektionen überflüssig. Das System ist skalierbar und lässt sich an jede Kompressorkonfiguration anpassen. Dank seines modularen Aufbaus kann der Anwender das System in jede Überwachungslösung integrieren.
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So messen Sie
Da eine direkte Messung des Verschleißes der Reibstreifen aufgrund des hohen Drucks in der Zylinderkammer schwierig ist, wird stattdessen die vertikale Verschiebung der Kolbenstange gemessen. Wenn sich die Reibstreifen abnutzen, senkt sich die Kolbenstange entsprechend ab, bis sie einen Punkt erreicht, der einen Alarm auslöst (Abbildung 1).
Phasenauslöser
Der RecipSys 200 verwendet einen Phasentrigger (Referenz), um den richtigen Phasenwinkel für die Stabfallmessung zu bestimmen, wodurch er wesentlich genauer ist als jede Gesamtmessung.
Stabpositionssensor
Ein Näherungssensor wird senkrecht zur Kolbenstange angebracht. Er misst die vertikale Verschiebung der Kolbenstange, die eine direkte Folge des Verschleißes der Reibringe ist.
Überwachung des Verschleißes der Gleitringe an einem 4-Zylinder-Kolbenkompressor
Zur Überwachung des Verschleißes der Messstreifen bei einer 4-Zylinder-Anwendung sind vier Eingänge für die Pleuelstangenverschiebung erforderlich. Das RecipSys 200 verfügt über zwei Eingänge für die Pleuelstangenverschiebung, sodass für diese Anwendung zwei Geräte ausreichen. Zwar verfügt jedes Gerät über einen eigenen Phasentrigger-Eingang, doch wird bei Anschluss von zwei oder mehr Geräten nur einer davon verwendet.
Das System verfügt über zwei Rohdatenausgänge, die für die externe Signalanalyse oder als Ausgangssignal für die Analyse mit bestehenden Überwachungssystemen (z. B. Schwingungs- oder Temperaturüberwachung) genutzt werden können.
Die drei Relaisausgänge können verwendet werden, um Alarme für Stababfall, Spitze-Spitze-Werte und/oder Sensor- und System-OK-Funktionen auszulösen.
Die beiden analogen Ausgänge (4–20 mA) können für die lokale Anzeige und/oder ein DCS genutzt werden. Ist das RecipSys 200 an ein anderes Überwachungssystem mit dynamischem Eingang angeschlossen, kann das Stangenpositionssignal für Trendanalysen mit der entsprechenden Überwachungssoftware (z. B. Vibrosight) verwendet werden.
Der RecipSys 200 verfügt über einen Triggersignalausgang, der zur Verkettung mehrerer Geräte für Anwendungen mit drei oder mehr Zylindern dient. Unabhängig von der Konfiguration der Kompressoren ist nur ein Phasentriggersensor erforderlich.
Weitere Anwendungsbereiche
Aufgrund seiner Skalierbarkeit kann der RecipSys 200 für jede Konfiguration von Kolbenkompressoren eingesetzt werden, einschließlich 1-, 2-, 4- und 6-Zylinder-Kompressoren. Für größere Anwendungen lassen sich mehrere Geräte problemlos miteinander verbinden. Das System kann in bestehende Überwachungssysteme und Analysesoftware integriert werden, wodurch ein geringer technischer Platzbedarf gewährleistet ist.
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