Aplicação principal do sensor de vibração na geração de energia térmica

A geração de energia termelétrica, como uma das principais formas de produção de energia em todo o mundo, exige a operação segura e eficiente de seus equipamentos. Os sensores de vibração, como dispositivos de monitoramento cruciais, desempenham um papel insubstituível em usinas termelétricas. Ao monitorar a vibração dos equipamentos em tempo real, os sensores de vibração podem fornecer uma base importante para a avaliação do estado de saúde dos equipamentos, diagnóstico de falhas e manutenção preventiva, garantindo assim a operação estável das usinas termelétricas, melhorando a eficiência da geração de energia e reduzindo os custos de manutenção. Sensor de energia termelétrica

O princípio dos sensores de vibração

Sensores de vibração são dispositivos que convertem grandezas de vibração mecânica em sinais elétricos com base em princípios físicos. Sensores de vibração comuns podem ser classificados em piezoelétricos, magnetoelétricos e de correntes parasitas, de acordo com seus princípios de funcionamento.

1. Sensor de vibração piezoelétrico

O sensor de vibração piezoelétrico utiliza o efeito piezoelétrico de materiais piezoelétricos. Quando o sensor é submetido à vibração, o elemento piezoelétrico gera cargas, que são convertidas em sinais de tensão por meio de um amplificador de carga para a saída. Suas vantagens incluem alta sensibilidade e ampla resposta de frequência, tornando-o adequado para a medição de sinais de vibração de alta frequência, como o monitoramento de vibração de pás de turbinas.

2. Sensor de vibração magnetoelétrico

O sensor de vibração magnetoelétrico opera com base no princípio da indução eletromagnética. A vibração faz com que um condutor corte as linhas do campo magnético, gerando uma força eletromotriz induzida. Este tipo de sensor possui uma estrutura simples e alta confiabilidade, sendo adequado para medir vibrações de média e baixa frequência. É frequentemente utilizado para monitoramento de vibração de rotores de geradores, motores e outros equipamentos.

3. Sensor de vibração de corrente parasita

O sensor de vibração por correntes parasitas utiliza o efeito das correntes parasitas. Ele mede a vibração detectando a mudança na distância entre o sensor e o objeto a ser medido. Possui medição sem contato e forte capacidade antiparasitária, sendo amplamente utilizado no monitoramento de vibração de sistemas de eixo de turbina. Ele pode medir com precisão parâmetros como deslocamento e excentricidade do eixo.

A aplicação de sensores de vibração na geração de energia térmica

1. Monitoramento de turbinas a vapor

A turbina a vapor é um dos principais equipamentos em usinas termelétricas, e suas condições operacionais afetam diretamente a eficiência e a segurança da geração de energia. Sensores de vibração são instalados em peças-chave da turbina a vapor, como a carcaça do mancal e o rotor, permitindo o monitoramento em tempo real da vibração da turbina. A análise dos sinais de vibração permite a detecção imediata de problemas como danos nas pás, desequilíbrio do rotor e desgaste dos mancais.

2. Monitoramento do gerador

O monitoramento de vibração de geradores é igualmente importante. Sensores de vibração podem ser instalados no estator, rotor e mancais do gerador para monitorar sua vibração durante a operação. Ao analisar os dados de vibração, problemas como excentricidade do rotor, enrolamentos soltos e falhas nos mancais podem ser identificados. A detecção e o tratamento oportunos dessas possíveis falhas podem prolongar efetivamente a vida útil do gerador e aumentar a confiabilidade da geração de energia.

3. Monitoramento de Equipamentos Auxiliares

Equipamentos auxiliares em usinas termelétricas, como bombas de água de alimentação, ventiladores e britadores de carvão, são numerosos e amplamente distribuídos. O monitoramento da vibração desses dispositivos auxiliares também é crucial para garantir a operação estável de todo o sistema de geração de energia. Sensores de vibração podem ser instalados em peças-chave desses dispositivos auxiliares para monitorar sua vibração em tempo real. Por exemplo, o monitoramento da vibração de bombas de água de alimentação pode detectar prontamente problemas como eixos de bomba tortos e impulsores desgastados; o monitoramento da vibração de ventiladores pode alertar sobre danos em rolamentos e pás desbalanceadas; o monitoramento da vibração de britadores de carvão pode identificar rapidamente condições anormais, como componentes internos soltos e falhas em rolamentos, evitando acidentes de parada causados ​​por falhas em equipamentos auxiliares.

4. Monitoramento de caldeiras

Caldeiras, como um componente importante de usinas termelétricas, também requerem monitoramento de vibração. Sensores de vibração podem ser instalados na parede da fornalha, no tambor de vapor e na parede resfriada a água da caldeira para monitorar a vibração durante a operação. Por meio do monitoramento de vibração, problemas como aquecimento irregular, rachaduras na parede da fornalha e vibração excessiva dos tubos da parede resfriada a água podem ser detectados em tempo hábil, permitindo que as medidas adequadas sejam tomadas para garantir a operação segura da caldeira.

Vantagens dos sensores de vibração na geração de energia térmica

1. Monitoramento em tempo real e alerta precoce

Sensores de vibração podem coletar dados de vibração dos equipamentos em tempo real e transmiti-los ao sistema de monitoramento. Por meio da análise em tempo real dos dados de vibração, condições anormais de vibração nos equipamentos podem ser detectadas prontamente, e sinais de alerta antecipados podem ser emitidos para lembrar a equipe de manutenção de tomar as medidas cabíveis, prevenindo a deterioração adicional das falhas dos equipamentos e garantindo a operação segura dos equipamentos de geração de energia.

2. Melhore a precisão do diagnóstico de falhas

Os sinais de vibração coletados por sensores de vibração contêm informações valiosas sobre o estado operacional do equipamento. Por meio de métodos como análise espectral e análise de domínio de tempo dos sinais de vibração, o tipo, a localização e a gravidade das falhas do equipamento podem ser determinados com precisão, fornecendo uma base sólida para o diagnóstico de falhas. Em comparação com os métodos tradicionais de manutenção regular, a aplicação de sensores de vibração pode localizar falhas com mais precisão, reduzir a desmontagem e os trabalhos de reparo desnecessários do equipamento e melhorar a eficiência e a precisão do diagnóstico de falhas.

3. Reduza os custos de manutenção

Ao realizar o monitoramento em tempo real e o alerta antecipado de falhas dos equipamentos por meio de sensores de vibração, a manutenção preventiva dos equipamentos pode ser realizada. A equipe de manutenção pode organizar o tempo e o conteúdo da manutenção de forma razoável com base no status operacional real e nas tendências dos dados de vibração do equipamento, evitando perdas excessivas por manutenção e tempo de inatividade causadas por falhas repentinas do equipamento. Essa abordagem de manutenção baseada na condição pode reduzir efetivamente os custos de manutenção do equipamento e melhorar a eficiência operacional e os benefícios econômicos.

4. Prolongue a vida útil do equipamento

A detecção e o tratamento oportunos de problemas de vibração anormal em equipamentos podem evitar a operação a longo prazo em condições adversas, reduzindo o desgaste e os danos aos equipamentos. A aplicação de sensores de vibração pode ajudar a equipe de manutenção a compreender melhor o estado de saúde dos equipamentos e a tomar medidas de manutenção eficazes, prolongando assim a vida útil dos equipamentos e reduzindo os custos de substituição.

Sensores de vibração na geração de energia termelétrica podem fornecer forte suporte para avaliação da saúde do equipamento, diagnóstico de falhas e manutenção preventiva por meio do monitoramento em tempo real da vibração do equipamento, garantindo a operação segura e estável das usinas termelétricas.

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