振动之外-通过振动监测系统提高冷却塔效率

冷却塔振动监测系统
冷却塔是许多行业基础设施的重要组成部分，它们能冷却各类设施，例如化工厂、发电厂、核电站和制造设施。冷却塔形状尺寸多样，但都有一个共同的目标-从水或其他液体中去除热量，通过水或液体循环流经冷却塔管道，并使管道与蒸发的空气或水接触实现冷却。当空气经过冷却盘管时，空气加热并从冷却盘管吸走热量。以类似的方式，当水蒸发时，它带走热量，将剩余的水留在管冷却器内。

冷却塔制造商通常会考虑四个冷却塔的问题:

• 腐蚀
• 生物污染
• 污垢
• 垢积

如果上述冷却塔问题的发生频率均匀一致，那么您可能不会在振动特征中发现它们的存在，然而这些问题的发生一般都不均匀，并会导致振动特征中出现不平衡。腐蚀会导致叶片失效，生物污染、污垢、垢积都可能导致不平衡，例如，垢积可能从一个叶片脱落，使其他叶片变重，导致不平衡。

冷却塔可以利用干湿气流进行工作。较大型的冷却塔中，向上移动的热量引起的诱导通风在不使用风扇的情况下会产生必要的流动，例如，核电站使用喷水和气流来冷却循环水。而其他冷却塔的风扇则根据其类型和结构直接或间接供电:

● 电机
● 轴
● 齿轮箱
● 传动带
● 风扇叶片

在这篇博客文章中，我们将重点介绍冷却塔相关问题，而这些问题可能发生在上述组件中。

冷却塔效率

冷却塔的效率取决于几个因素，其中之一是塔的振动。振动会导致几个问题，包括:

● 效率下降 振动会导致零件或垢积松动和脱落，并损坏冷却塔的结构，由此导致冷却塔效率的降低和操作成本的增加。
● 噪音增加 振动还会导致冷却塔发出的噪音水平增加，可能会给附近的企业和居民带来麻烦。
● 安全问题 在某些情况下，振动会导致冷却塔倒塌，可能会对附近的人员和财产造成安全隐患。
● 磨损增加 振动会增加冷却塔部件的磨损，如电机、齿轮箱和风扇叶片，会缩短冷却塔的寿命。

振动监测对于冷却塔的正常运行相当重要。通过监测冷却塔的振动，可以对问题进行预警并采取纠正措施以防止进一步损坏。

冷却塔监测注意事项

冷却塔制造商需要提供针对灾难性故障的保护，以尽可能低的成本防止或尽可能减少冷却塔问题对人员和设施的影响。经过几年的服务，工厂通常会拆除机械开关，并安装4-20 mA输出的 电子开关，或者安装4-20 mA输出的震动变送器，以进行对控制系统、SCADA系统、PLC等的分布式控制。冷却塔的监测涉及从机械开关到振动系统的一系列组件，该振动系统提供4-20 mA输出以进行预警和保护。

冷却塔地震式传感器的价值

地震式传感器 是监测冷却塔振动的重要工具。历史上，传感器被设计用于测量地震引起的地面运动，但是它们也可以测量结构的振动，例如对冷却塔进行测量。地震式振动传感器相当适合此任务，因为它可以测量较低频的振动，是冷却塔中常见的振动类型，并且地震式传感器也较为坚固，适用于冷却塔中的恶劣环境。

冷却塔振动变送器

地震式传感器可以是电子振动开关或震动变送器的一部分。在冷却塔上安装电子振动开关很简单，将传感器连接到冷却塔的底座，4-20 mA输出连接到数据记录器或其他控制系统。类似地，振震动变送器可以直接安装在风扇、齿轮箱或电机轴承壳体上以监测振动变化，记录4-20 mA随时间的变化数据，并观察趋势吗，从而分析地震式传感器数据来检测冷却塔的问题，例如效率减低或振动水平变化。

4-20 mA输出用于监测冷却塔的振动。电子开关和振动变送器（如 速度变送器 ）能够选取较低的频率，故被设计用于测量结构的振动并将4-20 mA数据传输到远程位置，实现对冷却塔的实时监测。

使用状态监测的好处
当涉及到旋转式和往复式机械时，需要监测大量设备以确保其正常运行。在机器上使用状态监测系统的好处包括:

● 及早发现问题 监测冷却塔的振动可以及早发现问题。从而在问题严重之前采取纠正措施。
● 减少停机时间 及早发现问题可以减少冷却塔停止服务的时间。
● 降低运行成本及早发现问题可以提前进行计划，由此减少维修成本。
● 提高安全性 及早发现问题可以防止冷却塔发生灾难性故障，减少附近人员受伤和财产损失的风险。

通过振动监测避免冷却塔故障

在监测冷却塔时，客户通常会先使用机械开关，而后过渡到电子开关、微型保护系统、震动变送器等。电子开关和震动变送器均具有4-20 mA输出，控制系统可以使用它们提供预警。在双通道 信号调节器 中使用加速度计可以有效监测通道1上的集成速度以解决转子相关问题，例如叶片故障、不平衡、未对准中，同时也可以监测通道2上的滚动轴承缺陷。

更多相关详细信息，请参阅我们的白皮书，冷却塔的振动监测系统 。

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Gertjan van den Dolder，欧洲区域销售经理