Solusi standar untuk peningkatan kipas industri
Kipas dan blower industri adalah bagian penting dari banyak proses industri. Dengan demikian, sangat penting bahwa mereka memenuhi tuntutan kinerja yang lebih tinggi dan total biaya operasi yang lebih rendah. Bantalan dan komponen terkait merupakan faktor penting dalam meningkatkan produktivitas kipas. Dengan menggabungkan pengetahuan dari area utama – bearing dan housing, pelumasan, seal, dan servis – SKF kini menyediakan solusi standar untuk meningkatkan kipas.
Kegagalan bantalan pada kipas industri mahal, karena peralatan ini sering penting untuk proses produksi. Kerusakan dapat menyebabkan penghentian total produksi, yang dapat mengakibatkan kerugian ribuan dolar. Oleh karena itu, perpanjangan masa pakai bantalan pada kipas dan blower industri merupakan masalah prioritas tinggi.
Sebelumnya, setiap peningkatan kipas disesuaikan untuk setiap aplikasi individual. Namun, sekarang, para insinyur SKF telah menemukan solusi lengkap untuk meningkatkan kipas industri, sehingga memungkinkan untuk menstandardisasi prosedur. Peningkatan ini dirancang khusus untuk mengurangi suhu pengoperasian, dan mencakup bantalan dan rumah yang dioptimalkan serta sistem pelumasan oli sirkulasi baru. Efek dari suhu pengoperasian yang lebih rendah adalah peningkatan keandalan, biaya perawatan yang lebih rendah, dan masa pakai yang lebih lama.
Kondisi yang menuntut
Tuntutan produktivitas dalam industri sering kali mengharuskan kipas dan blower bekerja pada batasnya. Kecepatan rotasi yang lebih tinggi berarti suhu pengoperasian yang lebih tinggi. Selain itu, banyak kipas digunakan untuk mengevakuasi gas panas, dengan suhu berkisar antara 100 hingga 600 derajat Celcius (212 hingga 1.112 derajat Fahrenheit). Sebagian dari panas ini dipindahkan ke bantalan melalui radiasi dan konduksi di poros kipas. Beroperasi di bawah suhu tinggi dapat menyebabkan kegagalan bantalan, yang pada gilirannya menyebabkan penghentian yang tidak direncanakan, waktu henti yang tidak perlu, dan kerugian produksi.
Temperatur pengoperasian yang tinggi juga berdampak negatif pada pelumasan bantalan, karena memperpendek masa pakai oli dasar. Degradasi pelumasan berarti peningkatan gesekan pada bantalan, pelumasan yang tidak memadai dan kemungkinan kegagalan bantalan, yang mengarah pada peningkatan risiko penghentian yang tidak direncanakan. Lebih dari sepertiga dari semua kegagalan bantalan prematur disebabkan oleh masalah pelumasan.
Komponen penurun suhu
Solusi lengkap untuk mengurangi suhu bantalan dalam aplikasi kipas industri telah dikembangkan melalui gabungan pengetahuan SKF tentang bantalan dan rumahan, pelumasan, segel, dan servis.
Upgrade kipas dimulai dengan penilaian – analisis fungsional peralatan di mana masalah saat ini dievaluasi – dan menyarankan bagaimana upgrade harus dilakukan. SKF dapat menangani seluruh proses, mulai dari penilaian hingga pemasangan peralatan baru, bertanggung jawab penuh atas fungsionalitasnya, jika ini diperlukan oleh pelanggan.
Peningkatan kipas SKF terdiri dari sejumlah komponen, masing-masing dengan kontribusinya sendiri untuk menurunkan suhu pengoperasian bantalan. Sistem pelumasan oli bersirkulasi yang baru mengurangi suhu pengoperasian dan kebutuhan akan perawatan, sistem bantalan penyelarasan otomatis SKF menghasilkan gesekan yang lebih rendah dan rumah yang dirancang khusus dioptimalkan untuk digunakan dengan pelumasan oli yang bersirkulasi. Sistem pemantauan kondisi juga merupakan bagian dari penawaran total, yang memberikan peringatan dini tentang potensi kegagalan bantalan. Nilai penuh dari solusi ini tercapai saat upgrade kipas lengkap, termasuk semua komponen, diinstal.
Sistem pelumasan otomatis
Pelumasan adalah bagian penting dari perawatan preventif dan dapat ditangani dengan cara yang berbeda, tergantung pada aplikasinya. Beberapa metode yang umum digunakan adalah pelumasan gemuk manual, pelumasan gemuk terpusat, penangas oli dan pelumasan oli sirkulasi. Temperatur bantalan yang tinggi pada kipas gas panas seringkali sedemikian rupa sehingga sistem pelumasan oli yang bersirkulasi diperlukan, karena baik pelumasan gemuk maupun pelumasan penangas oli tidak efisien dalam kondisi ini. Dalam aplikasi ini, sistem pelumasan merupakan sarana penting untuk menghilangkan energi panas. Pengalaman bertahun-tahun telah menghasilkan pengembangan solusi standar baru untuk unit oli sirkulasi untuk kipas industri (Gambar 1).
Gambar 1. Unit Oli Sirkulasi
Unit pelumasan oli sirkulasi SKF memberikan oli yang dingin dan bersih ke setiap bantalan dan merupakan komponen terpenting dalam larutan penurun suhu. Sistem pelumasan oli yang bersirkulasi adalah peralatan yang kompleks dan semua komponen (Gambar 2) penting untuk memberikan hasil yang baik.
Gambar 2. Prinsip Kerja Unit Sirkulasi Oli
Tangki besar memberikan waktu yang cukup bagi oli untuk beristirahat dan menghilangkan udara. Selama operasi, ia juga memiliki keuntungan memungkinkan oli mendingin sebelum digunakan lagi. Tangki juga berisi pemanas yang menghangatkan oli saat start-up, untuk menjaga viskositas yang sesuai setiap saat. Kartrid filter berkapasitas tinggi menghilangkan partikel polusi dari oli. Unit pelumasan oli juga mencakup sensor tekanan yang memberikan peringatan ketika tekanan terlalu tinggi dan filter perlu diganti. Jika tekanan melebihi level tertentu, opsi bypass akan terbuka secara otomatis. Katup bypass manual memungkinkan penggantian filter selama pengoperasian.
Masalah umum di unit pelumasan oli adalah oli berlebih yang bersirkulasi kembali ke tangki. Biasanya, sistem menggunakan katup pelimpah untuk menangani masalah ini, tetapi ini menyebabkan hilangnya energi, peningkatan suhu oli, keausan komponen, dan degradasi oli. Dalam sistem SKF, solusinya adalah meminimalkan jumlah oli berlebih yang bersirkulasi kembali ke tangki dengan mengoptimalkan jumlah oli dalam sistem. Dengan demikian, energi dan minyak dihemat, sehingga mengurangi efek lingkungan. Beberapa varian tersedia untuk setiap unit pelumasan oli standar. Misalnya, pendingin dan unit kontrol untuk fungsi alarm dan pemantauan adalah opsional, dan pompa siaga dapat digunakan dalam aplikasi penting. Karena minyak ditangani dalam sistem tertutup yang terkontrol dengan baik, kebocoran pelumas diminimalkan dan efeknya terhadap lingkungan berkurang. Untuk kipas yang lebih besar, SKF memiliki solusi Flowline, rangkaian sistem sirkulasi oli lengkap yang dirancang untuk memenuhi berbagai persyaratan.
Viskositas oli
Fungsi dasar pelumasan adalah untuk membuat lapisan oli yang sangat tipis tetapi cukup antara elemen rolling, raceways dan sangkar sehingga kontak logam-ke-logam dicegah setiap saat. Adalah penting bahwa lapisan minyak ini memiliki ketebalan yang tepat. Ketebalan ditentukan oleh suhu operasi bantalan dan viskositas oli yang dipilih. Viskositas minyak bervariasi dengan suhu; suhu yang lebih tinggi berarti viskositas operasi yang lebih rendah. Oleh karena itu, parameter terpenting saat memilih pelumas adalah viskositas yang dimilikinya pada suhu pengoperasian bantalan.
Efektivitas pelumas terutama ditentukan oleh tingkat pemisahan permukaan antara permukaan kontak bergulir. Jika film pelumas yang memadai akan dibentuk, pelumas harus memiliki viskositas minimum yang diberikan ketika aplikasi telah mencapai suhu operasi normal. Kondisi lapisan minyak digambarkan dengan rasio viskositas, k.
k =v/v1
dimana k =rasio viskositas
v =viskositas pelumas pada suhu operasi [mm2 /s]
v1 =nilai viskositas pada suhu operasi, tergantung pada diameter rata-rata bantalan dan kecepatan rotasi [mm2/s].
(Untuk panduan perhitungan, silakan gunakan katalog umum SKF.)
Jenis oli dan viskositas direkomendasikan memiliki nilai k antara 1 dan 4 pada suhu operasi bantalan. Ini biasanya menghasilkan viskositas oli yang berkisar antara 68 hingga 220 mm2 /s (ISO VG 68 hingga 220) pada suhu referensi 40 C (104 F). Jika nilai k di bawah 1, permukaan tidak sepenuhnya terpisah, dan ada risiko kontak logam-ke-logam. Nilai k lebih dari 5 akan meningkatkan gesekan pada bantalan dan, akibatnya, suhu operasi.
Sistem bantalan pelurus sendiri
Sistem bantalan pada kipas industri harus mengakomodasi misalignment, defleksi poros, dan ekspansi termal poros. Dalam aplikasi konvensional, sistem bantalan pelurus sendiri (Gambar 3) digunakan, terdiri dari dua bantalan bola pelurus sendiri atau dua bantalan rol bulat. Sistem ini harus dirancang khusus untuk mengakomodasi ekspansi termal poros. Salah satu bantalan menemukan dan yang lainnya tidak menemukan. Bantalan non-lokasi bergerak secara aksial di tempat duduknya di rumahan. Saat bergerak, ia menghasilkan gesekan yang cukup besar, yang pada gilirannya menyebabkan getaran, gaya aksial dalam sistem bantalan, dan panas – yang semuanya dapat secara signifikan mengurangi masa pakai bantalan.
Gambar 3. Ini adalah sistem bantalan pelurus otomatis konvensional yang terdiri dari dua bantalan rol bulat. Bantalan di sebelah kanan "bebas aksial" di rumahan.
Sistem bantalan pelurus sendiri SKF (Gambar 4) mengatasi masalah ini. Ini menggabungkan bantalan penyelarasan sendiri di posisi penempatan dan bantalan rol toroidal CARB di posisi non-lokasi. Bantalan CARB adalah bantalan radial yang menyelaraskan diri dengan cincin bagian dalam yang bergerak secara independen dari cincin luar - mirip dengan bantalan rol silinder. Sistem bantalan total mengakomodasi misalignment dan defleksi poros, sedangkan bantalan CARB mengakomodasi perpanjangan poros di dalam bantalan, hampir tanpa gesekan dan tanpa menginduksi beban aksial internal.
Gambar 4. Ini adalah sistem bantalan pelurus otomatis SKF yang terdiri dari bantalan rol bulat dan bantalan rol toroidal CARB. Bantalan CARB mengakomodasi perpanjangan poros di dalam bantalan, hampir tanpa gesekan.
Karena tidak ada beban aksial internal yang diinduksi, solusi bekerja dengan gesekan yang lebih rendah, menjaga suhu operasi tetap rendah. Sistem bantalan penyelarasan otomatis SKF juga beroperasi dengan tingkat getaran dan kebisingan yang lebih rendah serta memungkinkan desain yang lebih aman dan lebih optimal. Hal ini, pada gilirannya, menyebabkan interval pelumasan ulang yang lebih lama dan masa pakai bantalan yang lebih lama.
Dalam sistem bantalan pelurus otomatis SKF yang terdiri dari bantalan rol bulat dan bantalan CARB, kedua bantalan termasuk dalam kelas kinerja SKF Explorer. Bearing SKF Explorer memberikan peningkatan substansial dalam parameter operasional utama, yang menambah masa pakai bearing.
Gambar 5. Ini adalah perbandingan sistem bantalan pelurus sendiri pada kipas industri besar. Di kiri:Desain konvensional dengan dua bantalan rol bulat 22244 CC/C3W33. Perhatikan tingkat getaran yang tinggi, puncak yang terputus-putus, dan peningkatan suhu pengoperasian. Di kanan:Sistem bantalan pelurus otomatis SKF yang dilengkapi dengan bantalan CARB C2244/C3 di posisi non-lokasi. Perhatikan tingkat getaran yang rendah, tidak adanya puncak yang terputus-putus, dan suhu pengoperasian yang lebih rendah
Rumah bantalan
Bermacam-macam rumah standar SKF menggabungkan desain yang secara khusus menangani masalah suhu. Yang paling cocok untuk kipas industri adalah rumah blok plummer SKF SONL standar (Gambar 6) dan rumah blok bantal SKF SAF standar. Mereka cocok untuk aplikasi berkecepatan tinggi dan bersuhu tinggi.
Gambar 6. Ini adalah sketsa utama rumah bantalan SONL yang dilengkapi untuk pelumasan oli sirkulasi yang dilengkapi bantalan CARB.
Rumah SONL memiliki reservoir dalam yang menampung minyak dalam volume besar, menyediakan cara yang efisien untuk menghilangkan energi panas. Rumah SONL cocok untuk penangas oli dan pelumasan oli sirkulasi dan memiliki segel oli yang dirancang khusus untuk menghindari kebocoran.
Blok bantal SAF tersedia dalam varian standar untuk pelumasan oli yang bersirkulasi. Ini dirancang dengan lubang pembuangan besar untuk memberikan peningkatan kemampuan aliran oli dan efek pendinginan yang dioptimalkan. Saat digunakan dengan sistem pelumasan oli, blok bantal SAF harus dilengkapi dengan segel oli kontak LER untuk menghindari kebocoran.
Rumah blok plummer SNL, dimodifikasi untuk pelumasan oli, adalah alternatif lain yang baik, dengan seal oli kinerja tinggi dan kemampuan perpindahan panasnya.
Menggunakan salah satu rumah bantalan SKF ini dengan sistem bantalan penyelarasan otomatis SKF secara dramatis mengurangi suhu pengoperasian bantalan.
Kesimpulan
Bantalan pada kipas yang terletak di lingkungan bersuhu tinggi sering kali beroperasi pada batasnya. Berkat pengetahuan spesialis dalam sejumlah bidang utama, SKF dapat memberikan solusi lengkap untuk meningkatkan kipas industri. Hasilnya – peningkatan keandalan, masa pakai bantalan yang lebih lama, masa pakai pelumas yang lebih lama, dan perawatan yang berkurang – jelas bermanfaat dari perspektif bisnis, tetapi juga penting untuk keberlanjutan.
Ringkasan
Kipas adalah komponen penting dalam banyak sistem dan aplikasi dan sering kali menjadi pekerja keras di banyak industri. Saat persyaratan produktivitas tumbuh, tuntutan yang meningkat diberikan pada kinerja dan keandalannya. SKF, dengan pemahaman menyeluruh tentang sistem bantalan, telah mengembangkan solusi standar untuk peningkatan kipas. Solusi ini, yang menghadirkan keahlian Grup dalam bantalan dan rumahan, pelumasan, seal, dan servis, berarti bahwa peningkatan kipas dapat memberikan pengoperasian yang lebih baik, masa pakai bantalan yang lebih lama, masa pakai pelumas yang lebih lama, dan pengurangan biaya perawatan.
Tentang penulis:
Hans Lindh adalah pemimpin bisnis untuk penggemar industri, Divisi Industri, di SKF di Swedia, dan Emma de Laval adalah spesialis komunikasi teknis di SKF Group di Swedia. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi www.skf.com. Lihat juga Evolution, majalah bisnis dan teknologi SKF, di http://evolution.skf.com.
