Rozwiązania łożyskowe NSK pozwalają zaoszczędzić elektrowni ponad 130.000 euro

B042018-N-Image1.jpeg – Przegląd zastosowania łożysk w instalacji klienta zrealizowany przez NSK pozwolił powiązać główną przyczynę awarii wentylatorów z nieprawidłowym sposobem łożyskowania.

Dwa przemysłowe wentylatory łożyskowane jednostronnie z napędem bezpośrednim, podpierane przez łożyska baryłkowe w oprawach dzielonych, działają w trybie 24/7. Ich zadaniem -  jako głównych wentylatorów -  jest dostarczanie powietrza do kotła z wydajnością 8m3/s przy ciśnieniu wyjściowym 13 kPa. Jednak łożyska w każdej jednostce zawodziły średnio co 3 miesiące, zmuszając trzech inżynierów do przeprowadzania 10-godzinnej naprawy, co przekładało się na wysokie koszty przestojów. Długi czas operacji i wysokie koszty wymiany były spowodowane głównie skalą zadania.  Każdy wentylator ma ok. 3,5 m średnicy i jest połączony z dwumetrowej długości wałem o średnicy 135 mm. Wał osiąga prędkość obrotową 1487 obr./min i jest napędzany przez połączony bezpośrednio silnik elektryczny o mocy 350 kW.

 

“W zakładzie był przeprowadzany monitoring stanu w obu zespołach łożyskowych w każdym z wentylatorów” - wyjaśnia Dennis Briggs-Price inżynier ds. sprzedaży NSK. „Wartości temperatury były monitorowane za pomocą sondy magnetycznej wraz z cotygodniową kontrolą wibracji każdego z łożysk oraz pomiarem prędkości w pozycji promieniowej (pionowej). Normalne wartości odczytów temperatury powinny oscylować ok. 70°C, a prędkości 5 mm/s. Za każdym razem, gdy te wartości zostałyby przekroczone łożyska powinny zostać zapobiegawczo wymienione przez zakład, aby zapobiec nieuchronnej awarii. Typowe wartości temperatury osiągane przed wymianą powinny wynosić 90-100°C, a prędkości 20-33 mm/s. I faktycznie, w przypadku ostatniego uszkodzenia łożyska w jednym z zespołów, które zniszczyło stalową ramę/ wsporniki montażowe, odnotowano zbyt wysokie wartości temperatury i poziom wibracji. W przeszłości zakład próbował nawet wyrównoważyć wentylatory przy pomocy firmy trzeciej, ale uszkodzenia łożysk nadal występowały.”

 

Wszechstronny przegląd zastosowania przeprowadzony przez NSK obejmował badanie uszkodzonych łożysk od strony napędu oraz od strony swobodnej (nie napędzanej). Na zewnętrznej średnicy pierścienia zewnętrznego zaobserwowano liczne problemy, włączając w to korozję cierną. Okazało się także, iż bieżnie obu łożysk doświadczały obciążeń osiowych, o czym świadczy szersza i lepiej widoczna ścieżka toczenia. Jest to niespotykana sytuacja, ponieważ zespół wentylatorów posiada łożyskowanie ustalające oraz swobodne - tak aby skompensować wpływ rozszerzalności cieplnej wału związany z temperaturą roboczą - dlatego łożysko swobodne powinno przenosić tylko obciążenia promieniowe. 

 

Ponieważ łożysko swobodne doświadczało obciążeń osiowych, firma NSK była w stanie przypisać główną przyczynę ciągłych usterek niewłaściwemu sposobowi łożyskowania. Zarekomendowano użycie wysokowydajnych łożysk baryłkowych z oprawami dzielonymi SNN oraz korektę sposobu mocowania. Łożyska baryłkowe NSK wykorzystują najnowocześniejsze materiały, które są odpowiednie do wysokich prędkości i obciążeń. Łożyska baryłkowe z oprawami dzielonymi z serii SNN, charakteryzujące się specjalnymi tolerancjami pierścieni pozwalającymi przeciwstawiać się wpływowi wibracji, obciążeń udarowych oraz niewspółosiowości, są stabilne cieplnie aż do temperatury 200°C. Co więcej, wydajne łożyska baryłkowe z oprawami dzielonymi SNN stanowią optymalny wybór dla tego zastosowania, ponieważ ich wewnętrzna konstrukcja jest bardziej niezawodna w przypadku zastosowania w jednostronnie łożyskowanych wentylatorach przemysłowych napędzanych bezpośrednio - głównie dzięki powiększonym obrzeżom pierścienia wewnętrznego, które zapewniają lepsze prowadzenie wałeczków.

 

“Przeprowadzono próbę z zespołem inżynierów nadzorujących instalację i wdrażanie rekomendacji NSK” wyjaśnia Briggs-Price. „W ciągu 12-miesięcznego okresu nie odnotowano żadnych uszkodzeń łożysk. Co więcej, nasze rozwiązanie oferowało większą wydajność dzięki ograniczeniu kosztów konserwacji i przestojów oraz czterokrotnie dłuższej żywotności łożysk. Jak można było zaobserwować na tym przykładzie użycie niewłaściwych łożysk lub niepoprawny sposób łożyskowania mogą ograniczyć wydajność maszyn lub wyposażenia przemysłowego, a nawet spowodować zatrzymanie całej instalacji.  Program AIP NSK ma na celu usprawnienie operacji i procesów konserwacji oraz zwiększenie ich rentowności poprzez oszczędzanie pieniędzy na każdym etapie zwiększającym wartość dodaną”.

 

Doświadczeni specjaliści NSK używają sprawdzonej i przetestowanej metody w celu znalezienia optymalnego rozwiązania dla każdego konkretnego zastosowania, pracując z klientem i biorąc pod uwagę każdy szczegół wymagań. W brytyjskiej elektrowni proces AIP obejmował usługi od początkowego badania zastosowania i wyboru produktu, poprzez szkolenie klienta i końcową inspekcję. Rezultaty mówią same za siebie: dzięki nowemu rozwiązaniu osiągnięto oszczędności roczne rzędu 134.040 euro, dzięki redukcji kosztów wymiany łożysk, montażu i przestojów.

B042018-N-Image2.jpeg - Łożyska baryłkowe NSK- wybrane ze względu na większą niezawodność wewnętrznej konstrukcji w przypadku bezpośrednio napędzanych wentylatorów łożyskowanych jednostronnie - wykorzystują najnowocześniejszą technologię materiałów, optymalną dla wysokich prędkości i obciążeń.