Skip Navigation LinksStart >> Usługi >> Walczaki obrotowe >> Audyty i ekspertyzy

Audyty i ekspertyzy walczaków obrotowych

WPROWADZENIE

Pomijając zagadnienia związane z procesami technologicznymi zachodzącymi wewnątrz walczaka obrotowego, można przyjąć, że pojęciem podstawowym stanowiącym bazę do rozważań o poprawności eksploatacyjnej obiektu, jest problem jego równowagi mechanicznej (wyosiowania). Pojęcie to stanowi zagadnienie ogólne, aczkolwiek fundamentalne z punktu widzenia teorii eksploatacji walczaków obrotowych. Jest ono pojęciem niezwykle obszernym obejmującym wiele zagadnień z zakresu statyki jak i dynamiki. W uogólnieniu mówi się o poprawnej równowadze mechanicznej (wyosiowaniu) jako o stanie optymalnego rozkładu sił działających na układ nośny i płaszcz walczaka oraz o stanie optymalnego rozkładu naprężeń, dla danych cech konstrukcyjnych, kinematycznych i eksploatacyjnych obiektu.
Rozkład sił może być analizowany zarówno z punktu widzenia wytrzymałości i trwałości elementów wchodzących w skład walczaka jak również z punktu widzenia zapewnienia stabilności jego ruchu osiowego. Dla pełnego ukazania zależności rządzących procesami zużyciowymi elementów oraz zależności determinujących ruchy osiowe obiektu, niezbędna jest pełna znajomość geometrii obiektu. Geometria obiektu obejmuje takie czynniki jak konfiguracja (wyosiowanie) układu nośnego, stan powłoki oraz parametry sekcji napędowej. Znajomość tych czynników, w powiązaniu ze znajomością parametrów eksploatacyjno-technologicznych obiektu, daje możliwość wnioskowania o jego stanie technicznym.

GEOMETRIA UKŁADU NOŚNEGO

Zagadnienie geometrii układu nośnego sprowadza się do określenia wymiarów elementów wchodzących w skład układu oraz do znalezienia wzajemnej relacji między osiami obrotów tych elementów dla danych parametrów eksploatacyjnych. Ponadto geometria układu nośnego daje jakościowy pogląd na tzw. siły reakcji osiowych rolek nośnych.
Kluczem do poznania stanu geometrii układu nośnego jest więc określenie takich parametrów jak średnice rolek nośnych i pierścieni biegowych, określenie wzajemnej relacji położenia między ich osiami geometrycznymi w ramach pojedynczej podpory oraz określenie ich wzajemnej relacji położenia w odniesieniu do całości obiektu.
Na bazie pomiarów geometrii układu nośnego między innymi uzyskać można takie parametry jak:
  • przebieg osi geometrycznej układu nośnego w płaszczyźnie poziomej i pionowej,
  • skoszenia poziome (zbieżność rolek) i pionowe (pochylenia) rolek nośnych względem lokalnej osi układu nośnego z uwzględnieniem wynikowych zwrotów sił osiowych reakcji rolek na pierścienie biegowe,
  • wartości i kształt zużyć bieżni tocznych rolek i pierścieni.


GEOMETRIA PŁASZCZA

Stan powłoki określany jest stanem parametrów jego poszczególnych przekrojów. Stan pojedynczego przekroju scharakteryzować można wartością i kątem wektora mimośrodowości oraz rozkładem deformacji lokalnych na jego obwodzie. Dokonując pomiarów w odpowiednio gęsto rozlokowanych przekrojach uzyskać można rozkład tych parametrów wzdłuż osi całego obiektu.
Daje to pogląd na stan osi geometrycznej płaszcza na długości walczaka jak również umożliwia określenie mapy deformacji całego płaszcza lub też jego fragmentów. Odniesienie pomiarów w poszczególnych przekrojach od bazy pomiarowej tożsamej z bazą pomiarową przyjętą dla pomiarów układu nośnego daje dodatkową możliwość analizy wzajemnego wpływu parametrów geometrii płaszcza i geometrii układu nośnego, co zapewnia uzyskanie pełnego obrazu stanu obiektu. Osiowość "rury" walczaka kojarzona jest często jedynie z prawidłowym ustawieniem rolek nośnych. Jest to rozumowanie błędne. Nierzadki jest przypadek nieosiowości rury (lokalne wykorbienie) przy prawidłowo ustawionej geometrii rolek nośnych, czy też sytuacja odwrotna tj. nieprawidłowo ustawione elementy układu nośnego przy poprawnej osiowości płaszcza.




GEOMETRIA SEKCJI NAPĘDOWEJ

Zaliczamy do nich między innymi parametry osadzenia wieńca zębatego w stosunku do osi obrotu walczaka, poprawność zazębienia wieńca z zębnikiem oraz osiowość pozostałych elementów wchodzących w skład sekcji napędowej. Stan geometrii sekcji napędowej pozostaje nie bez wpływu na pracę obiektu jako całości.

NOVUM PODEJŚCIA

Firma nasza dysponuje szerokim wachlarzem metod pomiarowych i diagnostycznych poszczególnych czynników przy wykorzystaniu specjalizowanego sprzętu najwyższej klasy.
Z tego też względu pomiary geometrii układu nośnego, jak również pomiary geometrii płaszcza i parametrów sekcji napędowej mogą być realizowane zarówno w warunkach pełnej eksploatacji walczaka (pomiar na ruchu) jak również w okresie jego przestoju.
W pierwszym przypadku - tzw. metodzie gorącej (z ang. HKA - Hot Kiln Alignment), do analizy układu brane są parametry rzeczywiste. W przypadku tzw. metody zimnej (z ang. Cold Alignment), przy czynnościach analitycznych istnieje możliwość zasymulowania warunków eksploatacji uwzględniając między innymi potencjalny rozkład temperatur i potencjalne wartości nadaw procesu technologicznego zachodzącego wewnątrz obiektu. Powiązanie pomiarów układu nośnego z pomiarami stanu płaszcza pozwala wnioskować o wzajemnym wpływie tych parametrów i uwzględniać ten fakt przy wyznaczaniu nastaw korekcyjnych położenia czopów rolek i przy regulacji układu nośnego. Powiązanie pomiarów geometrycznych z profesjonalnym przeglądem obejmującym określenie rozkładu temperatur, pomiary bezpośrednie sił reakcji osiowych rolek nośnych oraz analizę odkształceń elementów, dla danych parametrów kinematycznych, eksploatacyjnych i warunków otoczenia, daje możliwość kompleksowego podejścia do problemu określenia równowagi mechanicznej obiektu.

ZASTOSOWANIE

Analiza osiowości ma zastosowanie przy określaniu stanu walczaków obrotowych o znacznych gabarytach typu piece obrotowe, spalarnie obrotowe, suszarnie obrotowe, chłodniki, kalcynatory, krystalizatory, mieszalnie itp. Z powodzeniem można ją również stosować do obiektów nie posiadających typowego (rolkowego) układu nośnego czyli do np. wszelkiego rodzaju młynów łożyskowanych ślizgowo i innych urządzeń o konstrukcji typu walczak obrotowy (maszyna obrotowa).
Dzięki swojej uniwersalności, analiza osiowości ma zastosowanie we wszystkich etapach "życia" obiektu:
  • w trakcie budowy obiektów nowych - jako wyznacznik jakości montowanego walczaka,
  • w trakcie eksploatacji obiektu - jako narzędzie diagnostyczne i wyznacznik wartości nastaw regulacyjnych (pomiary prewencyjne),
  • w okresach przed-remontowych - jako określnik zakresu prac modernizacyjnych,
  • w trakcie prac remontowych - jako wyznacznik jakości ich przeprowadzenia (weryfikacja).

ZALETY

  • zmniejszenie awaryjności wymurówki - dotyczy w szczególności pieców. Właściwe wyosiowanie układu zwiększa żywotność wykładziny ogniotrwałej, zmniejszając ilość i czas przestojów obiektu,
  • zmniejszenie mocy potrzebnej do obrotu obiektu (oszczędność energii). Przestudiowane przypadki obiektów po regulacji ich osiowości pokazują, że zużycie energii elektrycznej może zostać zredukowane nawet o 30%,
  • ograniczenie procesów zużyciowych elementów obiektu (zwiększenie trwałości),
  • wydłużenie okresu użytkowania elementów obiektu, a w szczególności pierścieni, rolek nośnych i ich wałów oraz łożysk,
  • uniknięcie efektu zwiększonych temperatur na łożyskach (awaria łożyska, zatarcie panewki),
  • zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia pęknięć płaszcza walczaka.
Optymalizacja rozkładu nacisków na styku poszczególnych pierścieni z płaszczem poprzez wyosiowanie układu zapobiega powstawaniu znacznej koncentracji naprężeń oraz minimalizację wartości ugięć osi geometrycznej płaszcza.
Analiza osiowości jest wspaniałym narzędziem obsługowym. Zapewnia ona wczesne wykrycie problemu, co wiąże się ściśle z możliwością precyzyjnego planowania przestojów remontowych i określania zakresu prac w trakcie nich wykonywanych.
A wszystko po to by osiągnąć jak najwyższą sprawność i trwałość obiektu.
Przeglądy mechaniczne walczaków obrotowych obejmujące analizę ich osiowości wraz z nadzorem nad wdrażaniem nastaw korekcyjnych (regulacji rolek nośnych) to wiodący kierunek specjalizacji naszej firmy.

Do dyspozycji Państwa stawiamy lata doświadczeń oraz wysokiej klasy sprzęt pomiarowy.

Kompleksowa obsługa proponowana przez naszą firmę stanowi gwarancję uwzględnienia wszystkich czynników determinujących poprawną eksploatację obiektu typu walczak obrotowy.

Szczegółowy opis stosowanej metody oceny stanu osiowości układów nośnych, płaszczy i sekcji napędowych znaleźć można w artykule ART_003 (patrz dział publikacje firmowe).

Patrz również:

Strefa klienta