تصور کنید یک قطعه اصلی از تجهیزات در عرض چند ثانیه به انبوهی از ضایعات فلزی گران قیمت به دلیل ارتعاشات جزئی شفت تبدیل می شود و خطوط تولید را مجبور به توقف می کند در حالی که تلفات لحظه به لحظه انباشته می شود. این یک اغراق نیست، بلکه یک خطر واقعی است که کمپرسورهای گریز از مرکز دنده یکپارچه (کمپرسورهای IGC) در صورت عدم وجود سیستم های نظارت و حفاظت مناسب با آن مواجه هستند.

تجهیزات ضروری در سراسر صنایع

کمپرسورهای IGC به عنوان تجهیزات ضروری در تولید صنعتی عمل می‌کنند، با کاربردهایی مانند نفت، فرآوری شیمیایی، گاز طبیعی، غذا و نوشیدنی، خودرو، داروسازی، کاغذ، سیمان، فولاد و تولید شیشه. بر اساس سناریوهای کاربردی و استانداردهای طراحی، کمپرسورهای IGC به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:

• کمپرسورهای فرآیندی API 617:طراحی شده برای جابجایی هوا و گازهای فرآیندی مختلف، دارای طرح های پیچیده برای کاربردهای گسترده.
• کمپرسورهای هوای گریز از مرکز دنده یکپارچه بسته بندی شده API 672:این واحدهای فشرده که به طور خاص برای فشرده‌سازی هوا طراحی شده‌اند، کمپرسورها، مکانیزم‌های محرک، سیستم‌های کنترل و تجهیزات کمکی را در بسته‌های یکپارچه نصب شده روی لغزش ترکیب می‌کنند.

مزایای متمایز کمپرسورهای IGC

طراحی منحصر به فرد دنده یکپارچه کمپرسورهای IGC از یک چرخ دنده بزرگ (دنده اصلی) با چرخ دنده های پینیون متعدد که محورهای پروانه کمپرسور را در سرعت های مختلف به حرکت در می آورند، استفاده می کند و عملکرد هر پروانه را بهینه می کند. مزایای کلیدی عبارتند از:

• قابلیت ارائه هوای بدون روغن کلاس 0 برای الزامات سختگیرانه کیفیت هوا
• ردپای فشرده در مقایسه با کمپرسورهای با ظرفیت معادل
• طراحی ساده تک کوپلینگ که نیازهای تعمیر و نگهداری و نقاط خرابی را کاهش می دهد
• الزامات پروانه کمتر برای فشار تخلیه معادل
• اجرای خنک کننده بین مرحله ای کارآمد بین مراحل فشرده سازی
• 10-15٪ چرخه تولید کوتاه تر و 15-30٪ کاهش هزینه در مقابل طرح های جایگزین

نظارت بر چالش ها در عملیات با سرعت بالا

سرعت چرخش بالای پینیون های کمپرسور IGC حداقل تحمل خطا را ایجاد می کند. مشکلات به سرعت تشدید می‌شوند و اغلب منجر به شکست‌های فاجعه‌بار می‌شوند. بنابراین نظارت و حفاظت مستمر به جای پادمان اختیاری به ضرورت های عملیاتی تبدیل می شود.

نظارت بر لرزش شفت: اولین خط دفاعی

از دهه 1960 که سنسورهای جریان گردابی (کاوشگر مجاورت) برای نظارت بر ارتعاش معرفی شدند، کمپرسورهای IGC جزو اولین استفاده کنندگان بوده اند. این حسگرها مشاهده مستقیم حرکت شفت را امکان پذیر می کنند و تشخیص زودهنگام مشکل را تسهیل می کنند. پیشگامان صنعت مانند Joy® Compressors در ابتدا این حسگرها را با سیستم های نظارت مستمر استاندارد کردند و به دنبال آن سازندگانی از جمله Borsig، Worthington، Elliott (اکنون FS-Elliott) و کلارک قرار گرفتند.

راه حل های نظارتی جامع

سیستم‌های مانیتورینگ پیشرفته نیازهای خاص انواع مختلف کمپرسور IGC را برآورده می‌کنند و از عملکرد قابل اعتماد از طریق رویکردهای مناسب اطمینان می‌دهند:

1. سیستم های نظارتی مبتنی بر فرستنده (برنامه های API 672)

برای کمپرسورهای هوای بسته بندی شده با API 672، سیستم های نظارتی مبتنی بر فرستنده ارائه می دهند:

• خروجی سیگنال 4-20 میلی آمپر برای یکپارچه سازی سیستم کنترل بدون درز
• ادغام ساده شده در معماری های کنترل موجود
• عملیات مقرون به صرفه بدون سیستم های نظارتی مستقل

انواع فرستنده:

• فرستنده ارتعاش شعاعی برای نظارت بر دامنه ارتعاش شفت
• فرستنده های موقعیت محوری برای نظارت بر یاتاقان های رانش
• فرستنده های سرعت برای اندازه گیری سرعت چرخشی

راه حل های قطر شفت کوچک:سنسورهای تخصصی چالش‌های اندازه‌گیری را در بخش‌های عقب کمپرسور که در آن قطرهای کوچک پینیون و محور پروانه کاربردهای سنسور جریان گردابی سنتی را پیچیده می‌کنند، برطرف می‌کنند.

سرکوب غیر دوره ای سنبله:الگوریتم‌های یکپارچه، اختلالات الکتریکی گذرا را از صاعقه، قطع کننده‌های مدار، نوسانات برق یا ارتباطات رادیویی فیلتر می‌کنند تا از هشدارهای نادرست جلوگیری کنند.

پیکربندی استاندارد API 672:در حالی که نظارت بر ارتعاش شعاعی XY در هر پروانه الزامی است، استاندارد نیازی به اندازه‌گیری موقعیت محوری ندارد. با این حال، افزودن کاوشگرهای رانش حفاظت حیاتی در برابر تماس روتور-استاتور از حداقل حرکت محوری را فراهم می کند.

2. سیستم‌های نظارت استاندارد API 670 (برنامه‌های API 617)

برای کمپرسورهای فرآیند API 617، سیستم‌های سازگار با API 670 نظارت پیشرفته‌تری را از طریق آرایه‌های حسگر جامع ارائه می‌دهند. متمایز کننده های کلیدی عبارتند از:

• عملکرد مستقل از سیستم های کنترل ماشین بر اساس الزامات API 670
• قابلیت های تشخیصی از طریق محرک های فاز تکمیلی
• توصیه های مقاوم سازی برای پیکربندی سنسور بهینه

تهویه کننده سیگنال هوشمند دو کاناله 5580 نمونه ای از محافظت مقرون به صرفه از ماشین برای برنامه هایی است که نیازی به پیچیدگی سیستم مبتنی بر قفسه ندارند و دارای آلارم های یکپارچه و عملکردهای رله است.