Anlagenschutz durch Vibrations - und · PDF filePermanente Schwingungsüberwachung nach...

Vibrations – und Schwingungsüberwachung für Ventilatoren(Standard Reihe, ohne Analyse-Funktion)

Zur Überprüfung der aktuellen Maschinenschwingungen

2 | Zubehöhr

Mit einer Schwingungsüberwachung können Zustandsver-änderungen, z.B. an einem Ventilator, frühzeitig erkannt und im Bedarfsfall eingedämmt werden.Die permanente Überwachung des Schwingungszustands ermöglicht Zustandsverschlechterungen bzw. beginnende Maschinenschädigungen frühzeitig zu erkennen und not-wendige Wartungs-und Reparaturmaßnahmen verträglich und wirtschaftlich zu planen.

Die Schwinggeschwindigkeiten (Zustandsgröße von Schwingungen) werden bei der Endabnahme gemessen. Vor Überschreitung der Grenzwerte sind entsprechende Maßnahmen zur Senkung notwendig.Überprüfung der lufttechnischen Daten, z.B. Wartung der Ventilator Einheit, Laufrad - / Motor-Reinigung, ggf. nach-wuchten der Laufräder, Nachschmierung der Lagerungen, etc.

Konzept der SchwingungsüberwachungPermanente Schwingungsüberwachung nach ISO 10816-3, 14694, 14695, 13350

Variante A : Signalaufnahme über Sensoren am Motor VTV 122 und VKV 021 am Ventilatorgehäuse. (siehe Ausführungen A1 – 3)(mögliche Ausnahme A2 bei Jet-Ventilatoren → VTV 122 nach ISO 13350, auf Anfrage)

Variante B : Signalaufnahme über Sensoren am Motor VTV 122 an DE-Schild (Drive End) und NDE-Schild (Non Drive End) des Motors. (siehe Ausführung B4)

Die Varianten und deren Ausführung

Systemair - SchwingungsüberwachungCodierung

Varia

nte

Ausf

ühru

ng

Mot

or -

Baug

röße

Posi

tion

1: a

uf M

otor

Posi

tion

2: a

uf V

entil

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gehä

use

Posi

tion

3: a

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1+2

Posi

tion

4: a

uf M

otor

-Lag

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Sens

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l 4-2

0 [m

A]

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LED

grün

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lb =

Sch

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usta

nd 3)

ents

pric

ht

DIN

ISO

1081

6-3

/ 14

694

Beschreibung

A

B

12

3

4

XX

X

X

160-

250

ab250

1111

2

VTV 122VKV 021VTV 122VKV 021

VTV 122

XXXX

X

X X X

X X X

ja

ja

ja

1)

2)

1) Anlagenüberwachung2) Komplettsystemüberwachung3) z.B. - Notabschaltung Ventilator möglich

4 [mA] = 0 [mm/s]20 [mA] = 25 [mm/s]

Zubehöhr | 3

Schwingungsursachen

Elektromotoren Fehlausrichtung, elektrische Fehler im Motor, Unwucht Rotor, Lagerfehler, SchmierproblemeElektromotoren

Ventilatoren / Gebläse

Sensor VTV 122 – Signal, ohne GrenzwerteinstellungSensor VKV 021 - Signal, mit Grenzwerteinstellung (gem. ISO 10816-3, 14694, 14695, 13350) Schaltpunkt RMS 0 – 25 [mm/s] Schaltpunkt Verzögerungszeit 1 – 60 [s] Schaltausgang: Öffner, bei Grenzwertüberschreitung

Ferner besteht die Möglichkeit über eine geschirmte Leitung zur DDC-Gebäudeleittechnik ( GLT ) die Signale zu übertragen. Hierbei können die Grenzwerte der Betriebszustände eingestellt werden.( DDC – Direct Digital Control )

z.B. ISO 10816-3 Grenzen für Schwinggeschwindigkeit

Ventilatoren Unwucht (Verschleiß, Verschmutzung ), Fehlausrichtung, Schaufelpassierfrequenz, turbulente Strömung, Elektromotoren, Riemenantrieb, Eigenfrequenz der Riemen

Grenzen für Schwinggeschwindigkeit

v r.m.s. in [mm/s]

v r.m.s. in [in/s]

Schwinggeschw

indigkeit

10-1000 Hz n> 600 [1/min]

(2-1000 Hz n> 120 [1/min])

11 0,433

7,1 0,280

4,5 0,177

3,5 0,138

2,8 0,110

2,3 0,091

1,4 0,055

0,71 0,028

starr weich starr weich starr weich starr weich Fundament

Pumpen > 15kWradial, axial, diagonal

mittelgroße Maschinen15 kW < P ≤ 300 kW

große Maschinen300 kW < P < 50MW

Maschinentyp

Direkter Antrieb Zwischenwelle /Riemenantrieb

Motoren160 mm ≤ H < 315 mm

Motoren315 mm ≤ H

Gruppe 4 Gruppe 3 Gruppe 2 Gruppe 1 Gruppe

neu in Betrieb genommen unbegrenzter Langzeitbetrieb Kurzzeitiger Betrieb Schwingung verursacht Schäden

Positionen der Sensoren auf den Lagerschilden des Motors ( B4 : VTV 122) Position des Sensors auf Motormitte (A1 : VTV 122)

Sensor VTV 122 – techn. Daten, Anschlussbelegung

Sensor VTV 122

EinsatzbereichElektrische AusführungAusgangsfunktionen

Schwingungstransmitter Veff nach ISO 10816DC

4...20 mA analog

Betriebsspannung [V] 9,6...32 DC

Bürde für Analogausgang [Ω] max. (Ub = 9,6V) x 50; 720 bei Ub = 24V

Frequenzbereich [Hz] 10...1000

Analogausgang 4...20 mA

Genauigkeit [%] < ± 3

Wiederholgenauigkeit < 0,5 %

Messbereich 4 mA = 0 mm/s...20 mA = 25 mm/s

Umgebungstemperatur [°C] -30...105

Schutzart, Schutzklasse IP 69

EMV EN 61000-4-2 ESD: 4 kV CD / 8 kV ADEN 61000-4-3 HF gestrahlt: 10 V/mEN 61000-4-4 Burst: 2 kVEN 61000-4-6 HF leitungsgebunden: 10 V

Gehäusewerkstoff V4A (1.4404)

mech. Anschluss M8

Gewicht [kg] 0,125

4 | Zubehöhr

1 = braun2 = weiß

Pin 1: L+Pin 2: 4...20 mA

B4 - PositionenSchwingungs-Sensoren

VTV 122

DE - Lagerschild(Drive End)

NDE - Lagerschild(Non Drive End)

Sensor VKV 021 – techn. Daten, Anschlussbelegung

EinsatzbereichAusgangsfunktionen

Schwingungstransmitter Veff nach ISO 108161 x Öffner / 1 x analog 4...20 mA

Betriebsspannung [V] 18...32 DC

Strombelastbarkeit [mA] 500

Kurzschlussschutz getaktet

Verpolungsschutz ja

Überlastfest ja

Spannungsabfall [V] < 2

Stromaufnahme [mA] < 50

Bürde für Analogausgang [Ω] < 500

Genauigkeit / Abweichungen ( in % der Spanne)Schaltpunktgenauigkeit < ± 4

Wiederholgenauigkeit **) < 1

Analogausgang 4...20 mA

Genauigkeit [%] < ± 5

Wiederholgenauigkeit < 0,5 %

Einstellbereich Schaltpunkt RMS 0...25 mm/s; Schaltpunkt Verzögerungszeit 1...60 s

Umgebungstemperatur [°C] -25...80

Schutzart, Schutzklasse IP 67

EMV EN 61000-4-2 ESD: 4 kV CD / 8 kV ADEN 61000-4-3 HF gestrahlt: 10 V/mEN 61000-4-4 Burst: 2 kVEN 61000-4-6 HF leitungsgebunden: 10 V

Gehäusewerkstoff PBT (Pocan); PC (Makrolon); FPM (Viton); V4A (1.4404)

Anzeige Betrieb: LED grünSchaltzustand: LED gelb

mech. Anschluss M8

Gewicht [kg] 0,114

Position des Sensors am Ventilator Gehäuse (A2 : VKV 021)

Sensor VKV 021

Zubehöhr | 5

1 = braun2 = weiß3 = blau4 = schwarz

Pin 1: L+

Pin 2: 4...20 mA

Pin 3: GND

Pin 4: Digitaler Ausgang (Öffner)

Im seperaten Klemmkasten ( Vibration Control ) sind die Signale der Sensoren an den entsprechenden Reihen-Klemmen über Multifunktions-Messgeräte abnehmbar. (Schaltbild im Klemmkasten, je nach Ausführung)

Klemmkasten - Vibration Control

Die Umrechnung des linearen Stromsignals ( 4…20 mA), erfolgt nach der Formel: Schwinggeschwindigkeit [mm/s] = (mA – 4) / 0,6399 [in/s] = ((mA – 4) / 0,6399)) / 25,4

Tabelle: Umrechnung von [mA] --> [mm/s]

6 | Zubehöhr

Klemmkasten

Vibrationsüberwachung A1 Art.-Nr. : 34261

1 St. Schwingungswächter / Sensor VTV 122 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 [mm/s]

1 St. Übergangsstück / Drehteil

1 St. Sensorkabel, Kabelstecker 4p geschirmtes Kabel grau, 6 mm

1 St. Klemmkasten IP 65 L125 x B 80 x T 57 mm in Alu-Druckguss Beschichtet RAL 7035 mit Kabel-Verschraubungen 2x M12x1,5 / 1x M16x1,5

Lieferumfang Vibrationsüberwachung Ventilatoren

Ermittlung der Schwinggeschwindigkeit

20,0

18,0

16,0

14,0

12,0

10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,00,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Schwinggeschwindigkeit [in/s]

Stro

mw

erte

[m

A]


20,0

18,0

16,0

14,0

12,0

10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,00,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00

Schwinggeschwindigkeit [mm/s]

Stro

mw

erte

[m

A]


[mm/s]

[in/s]

20,0

18,0

16,0

14,0

12,0

10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,00,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Schwinggeschwindigkeit [in/s]

Stro

mw

erte

[m

A]


20,0

18,0

16,0

14,0

12,0

10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,00,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00

Schwinggeschwindigkeit [mm/s]St

rom

wer

te [

mA

]


[mm/s]

[in/s]

Tabelle: Umrechnung von [mA] --> [in/s]

Zubehöhr | 7

Vibrationsüberwachung A2 Art.-Nr.: 34262

1 St. Schwingungswächter / Sensor VKV 021 mit Schutzkappe 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 [mm/s] 2 einstellbare Schaltpunkte und Öffner



Vibrationsüberwachung A3 (1) Art.-Nr.: 34263


1 St. Übergangsstück / Drehteil

1 St. Schwingungswächter / Sensor VKV 021mit Schutzkappe 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 mm/s 2 einstellbare Schaltpunkte und Öffner



Vibrationsüberwachung B4(1) Art.-Nr.: 34264




Weitere Überwachungs- bzw. Analysevarianten auf Anfrage.

(1) Machbarkeit nur bei Berücksichtigung in der Angebotsphase!

Syst

emai

r Gm

bH –

08/

2011

Systemair GmbHSeehöfer Straße 45 D-97944 Windischbuch

Tel. +49 (0) 7930 9272-0Fax +49 (0) 7930 9272-92

[email protected]

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