TESPO engineering s.r.o. a energetika v roce 2018: Zajímavé aplikace, netradiční řešení problémů v oblastech pohonů a dopravy paliva

• Foto

Rád bych zde uvedl několik zajímavých aplikací, které naše firma TESPO engineering s.r.o. realizovala v roce 2018 a také bych podal stručnou informaci, co zajímavého nám právě probíhá výrobou pro rok 2019. Vše je samozřejmě zaměřeno na energetiku, tedy aplikace v elektrárnách, teplárnách a spalovnách. 

ČEZ a.s., Elektrárna Dětmarovice (generální dodavatel díla ČEZ Energetické produkty, s.r.o.): nový pohon šikmého dopravníkového pásu T10B vnějšího zauhlování

Elektrárna Dětmarovice prošla za posledních 25 let značnou modernizací, ostatně jako všechny elektrárny a teplárny společnosti ČEZ a.s. Pouze technologie vnějšího zauhlování zůstala tak trochu mimo obzor investičních manažerů. Především pohonné jednotky dopravníkových pásů dosahují stáří dokonce 40 let a více. Vzhledem k tomu, že v posledních letech proudí investice do klasických uhelných elektráren ve velmi omezené míře, o preventivních údržbách a opravách si mohou správci zařízení nechat zdát hezké sny, ale realita je zcela jiná. Poruchy se řeší až v okamžiku, kdy nastanou. Odstraňování poruch a uvedení stroje do provozu se potom děje v omezeném časovém prostoru.

V měsíci 10/2018 došlo k poruše na převodovce šikmého dopravníkového pásu T10B, spojené s destrukcí některých částí převodovky. Jednalo se o důležitý šikmý zauhlovací pás, který dopravuje palivo ze skládky do zásobníků surového uhlí nad kotelnou, výkon hnacího elektromotoru 132kW. Elektromotor vážící cca 1 100kg a převodovka vážící cca 2 500kg nejsou běžné skladové položky a bylo nutné, je po objednání vyrobit. Stejně tak demontáž původního pohonu a montáž, ustavení a uvedení do provozu nového pohonu nebyla, vzhledem ke hmotnostem, záležitostí několika málo dnů ale práce probíhaly cca 2 týdny. Navzdory nedostatku času musím říct, že všichni zúčastnění (správci zařízení, konstruktér, výrobci jednotlivých komponent a také montážní firma) odvedli dobrou práci a dílo bylo zrealizováno velmi rychle. Před vánocemi byl pás T10B opět v plném provozu a se zcela inovovanou pohonnou jednotkou.

Původní pohonná jednotka byla vybavena kroužkovým asynchronním elektromotorem s odporovým rotorovým spouštěčem pro zajištění pozvolného rozběhu pásu (Obrázek č. 1.). Tato zastaralá koncepce pohonu je poněkud složitá a náročná na okolní prostor. Elektromotor vyžaduje dva silové přívody (stator + kroužky rotoru), několikastupňový odporový spouštěč, elektrorozváděčové pole se stykači pro ovládání odporového spouštěče a k tomu všemu ještě ovládací systém, který rozběh pásu nějakým, alespoň trošku inteligentním způsobem, řídí. Přesto docházelo při rozběhu k rázům do gurty dopravníkového pásu a jeho mechaniky v okamžicích přepínání jednotlivých odporových stupňů spouštěče a tedy při skokových změnách kroutícího momentu elektromotoru. Díky tomu docházelo ke zvýšenému opotřebení, jak samotné mechaniky dopravníkového pásu, tak gurty.

Novou pohonnou jednotku jsme podstatně zjednodušili. Sestava pohonné jednotky je následující:

• standardní asynchronní elektromotor s kotvou na krátko (výrobce SIEMENS)
• kuželo-čelní převodovka (výrobce SEW)
• rozběhová hydraulická spojka + bubnová brzda (výrobce TRANSFLUID)
• pružná spojka pro spojení hřídele převodovky a dopravníkového pásu (výrobce CMD

Mezi hřídel elektromotoru a vstupní hřídel převodovky je namontována hydraulická rozběhová spojka a nová bubnová brzda. Pomocí hydraulické rozběhové spojky lze docílit toho, že elektromotor se rozbíhá sice „na tvrdo“, ale VŽDY v odlehčeném stavu a dopravníkový pás se rozbíhá VŽDY velmi pozvolna a bez jakýchkoliv momentových rázů. Podle konstrukčního provedení hydraulické rozběhové spojky a množství olejové náplně může rozběh trvat od jednotek až po desítky sekund. Hydraulická rozběhová spojka dále funguje jako spolehlivá momentová ochrana dopravníkového pásu. Pokud dojde k překročení kroutícího momentu na cca 1,3 až 1,5xMn, dojde k přerušení olejové vrstvy uvnitř hydraulické spojky, pomocí které dochází k přenosu kroutícího momentu od elektromotoru a hnaný stroj se zastaví. Nová pohonná jednotka je již v moderním provedení tak, jak se v dnešní době užívá.

Výhody oproti stávajícímu provedení:

• pozvolný rozběh dopravníkového pásu bez momentových rázů
• spolehlivá momentová ochrana mechaniky dopravníkového pásu
• značné zjednodušení pohonu, včetně jeho ovládání
• zvýšení spolehlivosti provozu (snížení poruchovosti) 
• mnohem menší nároky na zastavěný prostor
• velmi tichý provoz

SAKO Brno, a.s.: Změna koncepce zdvihu drapákového jeřábu

Provoz drapákových jeřábů ve spalovnách komunálních odpadů má svá provozní specifika. Jde o manipulaci s nehomogenním a velmi různorodým materiálem jako jsou nejrůznější tkaniny, fólie, provazy a další směsný odpad. Především dlouhé materiály, které mají tendenci se namotávat do lan a kladnic jeřábů, způsobují problémy. Dochází k vyskakování lan z kladnic s následným poškozením lan, případně i kladnic. Otáčení drapáku, způsobené nabíraným materiálem, má za následek přeskakování lan v drážkách lanového bubnu. To představuje další zvýšené opotřebení lan i lanového bubnu.

Ve společnosti SAKO Brno, a.s., která se zaměřuje na energetické využívání odpadu, jsme v roce 2018 provedli rekonstrukci zdvihové jednotky jeřábové kočky. Úprava jeřábu kompletně změnila koncepci zdvihu.

Nová zdvihová jednotka se skládá z:

• lanového bubnu
• konzoly bubnu
• převodovky s elektromotorem
• bubnové spojky
• lan a traverzy

Všechny výše uvedené části byly v rámci rekonstrukce vyměněny, pouze u lanového bubnu došlo k úpravě (posílení). Lanový buben, traverza, horní rám kočky byly podrobeny statickým výpočtům.

Rekonstrukce zdvihové jednotky přinesla několik významných technických vylepšení a také ekonomických úspor:

• změna zalanování s použitím traverzy významně stabilizuje drapák při nabírání odpadu
• nahrazení kladnice pevnou traverzou vyřešilo problémy, které byly s kladnicí spojené
• intervaly výměny lan a s tím spojené náklady a omezení provozu by se podle předpokladů měly významně zlepšit

Nový systém snímání otáček na hřídeli motoru ve funkci hlídání propadu břemene překvapil při testech svou okamžitou reakcí. Při simulované poruše (simulovala se porucha měniče frekvence pohonu zdvihu drapáku) nebyl propad břemene běžným pozorováním rozpoznatelný.

Bezpečný provoz jeřábu zajišťují především brzdy elektromotorů. Před rekonstrukcí jeřábové kočky bylo změřeno cca 160 pracovních cyklů za den. Každý pracovní cyklus představuje několik cyklů brzdy zdvihové jednotky. Při takto náročném vytížení brzdy je naprosto zásadní správné seřízení a kontrola stavu opotřebení brzdného obložení a souvisejících částí. Brzdný systém nepřetržitě vyhodnocuje aktuální pracovní vzduchovou mezeru brzdy. Řídící jednotka také vyhodnocuje funkci brzdy (zabrzděno/odbrzděno) a překročení meze opotřebení. Od těchto informací se odvíjejí následné inspekční a údržbářské práce, týkající se brzdy. 

Další dodaný a nainstalovaný systém, který významně přispívá k bezpečnosti provozu drapákového jeřábu, je elektronické vyhodnocování přetížení zdvihu jeřábové kočky.

Autoři

• Ing. Strnad Radek
• Mgr. Nováček Petr