Refrigerador de ar horizontal: instalação 

Preparação do local e verificação de integridade antes de iniciar o trabalho

A instalação de uma unidade horizontal refrigerada a ar (HAC) não começa com o levantamento de um guindaste, mas com uma verificação minuciosa da fundação e das condições ambientais. Em nossa prática, encontramos situações em que os equipamentos chegavam ao local em condições ideais, mas devido ao desalinhamento da base de concreto em mais de 3 mm por metro linear, a vibração na partida dos ventiladores destruiu as soldas do trocador de calor após dois meses de operação. Isso levou a um vazamento de refrigerante e ao desligamento da produção do cliente, o que lhe custou dezenas de vezes mais do que uma preparação de base de alta qualidade. Portanto, o primeiro passo não é a montagem técnica, mas sim uma auditoria no local de instalação. Um aparelho de resfriamento de ar horizontal requer uma superfície plana e rígida que possa suportar cargas dinâmicas provenientes da rotação das pás e do peso do aparelho cheio de água ou óleo.

Antes de assinar o certificado de aceitação da fundação, certifique-se de que as distâncias mínimas de manutenção sejam mantidas em torno da área de instalação futura. De acordo com as recomendações dos fabricantes e padrões GOST, a área de serviço na lateral dos motores elétricos e redutores deve ser de pelo menos 1,5 metros, e na lateral da entrada de ar - pelo menos 2 metros até a parede ou obstáculo mais próximo. Ignorar esta regra levará ao fato de que durante a manutenção programada, os engenheiros de serviço terão que desmontar parte das cercas ou até mesmo remover o próprio dispositivo para chegar aos rolamentos. Vimos projetos onde os dispositivos foram instalados rentes à parede da oficina para economizar espaço e, como resultado, o custo de uma hora de inatividade devido à dificuldade de acesso excedeu todo o valor economizado durante a instalação.

A verificação da integridade da entrega deve ser realizada estritamente de acordo com a lista de embalagem na presença de um representante do fornecedor e instaladores. Preste atenção especial à condição dos tubos com aletas: mesmo pequenos amassados ​​nas aletas de alumínio reduzem a eficiência da transferência de calor em 5 a 7% e danos profundos podem se tornar fontes de corrosão. Se você encontrar algum dano durante o transporte, documente-o com uma fotografia antes de levantar o equipamento. Lembre-se de que, uma vez instalado, será quase impossível aceitar reclamações logísticas. Verifique também a disponibilidade de passaportes para caixas de câmbio e motores elétricos, certificados de conformidade EAC e instruções de operação em russo. A falta de documentação pode se tornar um problema na hora de passar em um exame de segurança industrial.

Ferramentas necessárias e equipamentos de proteção individual

Para realizar o trabalho com eficiência, você precisará de um conjunto específico de ferramentas, diferente do conjunto de construção padrão. Além das chaves de fenda e chaves de fenda comuns, é imperativo ter chaves dinamométricas com uma faixa de torque que corresponda às especificações de aparafusamento da máquina específica. Apertar demais os parafusos das conexões flangeadas é tão perigoso quanto apertar demais: no primeiro caso, corre-se o risco de quebrar as roscas ou deformar a gaxeta; no segundo, você corre o risco de vazar sob pressão. Recomendamos preparar antecipadamente um nível de laser para controle horizontal, pois um nível de bolha em grandes áreas produz um erro significativo.

A segurança da equipe é nossa prioridade número um. Todos os trabalhos em altura devem ser realizados utilizando sistemas de segurança e capacetes certificados. Ao trabalhar com estruturas metálicas no inverno (o que acontece frequentemente no setor russo de petróleo e gás), lembre-se do risco de escorregamento e congelamento do metal. Use luvas antifricção e roupas íntimas térmicas. Antes de iniciar o trabalho, realize treinamento de segurança elétrica, principalmente se a instalação for realizada próximo a instalações elétricas existentes. Ter um kit de primeiros socorros e um extintor de incêndio no local é um requisito obrigatório de qualquer regulamentação industrial.

Tecnologia de instalação de estruturas de suporte e nivelamento de água e abastecimento de água

A instalação de postes ou estruturas de suporte é uma etapa crítica que determina a geometria de todo o aparelho. Um refrigerador de ar horizontal é geralmente montado em suportes de aço com altura de 1 a 4 metros, que devem ser rigidamente fixados à fundação. Um erro nesta fase é inaceitável: se a estrutura for instalada torta, ao apertar os parafusos do corpo do dispositivo, surgirão tensões metálicas internas. Essas tensões são invisíveis a olho nu, mas agem como uma bomba-relógio, levando a trincas por fadiga nos pontos de soldagem dos coletores durante mudanças cíclicas na temperatura do processo.

O processo de alinhamento deve ser realizado utilizando o método de aproximações sucessivas. Primeiro instale os suportes aproximadamente no lugar usando cunhas de montagem. Em seguida, usando um nível de laser, alinhe os planos superiores dos suportes em um único plano horizontal com precisão de 1-2 mm. Em seguida, faça a fixação final dos suportes à fundação com chumbadores. É importante utilizar arruelas de diâmetro aumentado sob as porcas de ancoragem para distribuir a carga no concreto. Em áreas sismicamente ativas ou com fortes ventos (por exemplo, na costa ou na zona de estepe), é necessário fornecer suportes adicionais entre os suportes, que muitas vezes são incluídos com o dispositivo, mas às vezes são ignorados pelos instaladores para acelerar o processo.

Ao instalar grandes seções de HVCO (condensadores horizontais resfriados a ar), o método de montagem estágio por estágio no solo seguido de levantamento como um único bloco é frequentemente usado. Esta abordagem reduz a quantidade de trabalho em altura e o risco de as ferramentas caírem sobre os equipamentos subjacentes. No entanto, requer um guindaste com capacidade de elevação e alcance de lança suficientes. Se não for possível o levantamento em seções, monte a moldura diretamente nos suportes, controlando cuidadosamente as diagonais do retângulo da moldura. A diferença nos comprimentos das diagonais não deve ultrapassar 3-5 mm, dependendo das dimensões do dispositivo. A violação da geometria da moldura fará com que os painéis trocadores de calor não caibam em suas sedes sem o uso de força, o que é estritamente proibido.

Erros típicos ao instalar elementos de suporte

• Utilização de juntas feitas de materiais inadequados.Freqüentemente, os instaladores usam lascas de madeira ou pedaços de borracha para nivelar os suportes. Sob a influência do sol, do óleo e das mudanças de temperatura, esses materiais são destruídos, perdem a elasticidade ou apodrecem, o que leva à flacidez do aparelho. Utilize apenas placas metálicas calibradas feitas de aço inoxidável ou galvanizado.
• Falta de isolamento de vibração.A instalação rígida do dispositivo nos suportes metálicos, sem almofadas de amortecimento, transfere toda a vibração dos ventiladores para a fundação e tubulações. Isto causa o afrouxamento das conexões roscadas e a destruição do isolamento do tubo. Verifique sempre a presença e correta instalação dos suportes borracha-metálicos ou isoladores de vibração previstos no projeto.
• Ignorando expansões térmicas.Tubulações longas e o próprio corpo do dispositivo mudam de tamanho quando aquecidos e resfriados. Se você fixar rigidamente o dispositivo em todos os lados sem levar em conta a expansão linear, surgirão forças enormes que podem deformar a estrutura. Um ponto deve ser rígido (suporte fixo) e o restante deve ser deslizante, permitindo a movimentação da estrutura.

Montagem de seções de troca de calor e instalação de unidades de ventiladores

O coração de qualquer abastecimento de água quente são as seções de troca de calor (feixes de tubos). Sua instalação exige precisão e limpeza das joias. Antes de instalar as seções, inspecione cuidadosamente a superfície interna dos tubos (se houver acesso) e os coletores quanto a cavacos, areia ou tampões de proteção esquecidos na fábrica. A entrada de objetos estranhos no trocador de calor pode bloquear o fluxo de fluido ou danificar o equipamento de bombeamento a jusante. As seções são instaladas sequencialmente na estrutura, unindo-se entre si por meio de câmaras ou coletores de conexão especiais. A vedação das juntas deve ser feita com juntas de paronita ou grafite resistentes à temperatura de operação e ao ambiente.

Os parafusos dos flanges da seção devem ser apertados em cruz, aumentando gradativamente a força até o valor nominal especificado na ficha técnica do produto. A compressão uniforme da junta garante uma conexão firme. Após instalar todas as seções, verifique a integridade das aletas. Se as lamelas foram danificadas acidentalmente durante o processo de instalação, elas podem ser cuidadosamente restauradas com um pente especial, mas somente se o dano não afetar o próprio tubo. Danos maciços nas aletas (>5% da área) são motivos para a substituição da seção, pois o reparo não restaurará a eficiência original da transferência de calor.

A instalação de unidades de ventiladores é a próxima etapa importante. Ventiladores de dispositivos horizontais criam um fluxo de ar direcionado de baixo para cima ou de cima para baixo (dependendo da configuração de injeção ou sucção). Ao instalar o motor e a caixa de engrenagens, é fundamental manter o alinhamento dos eixos. Mesmo um desalinhamento mínimo de 0,1 mm em altas rotações causará desvio, o que danificará rapidamente os rolamentos e a embreagem da caixa de câmbio. Use um centralizador a laser para ajustar a posição do motor em relação à caixa de engrenagens. O ajuste do passo das pás do ventilador deve ser feito estritamente de acordo com as instruções: todas as pás devem ter o mesmo ângulo de instalação, caso contrário o rotor ficará desequilibrado, causando forte vibração em toda a estrutura.

Controle de qualidade na montagem de peças móveis

Após a montagem mecânica, mas antes de aplicar tensão, gire manualmente os eixos dos ventiladores. A rotação deve ser suave, sem travamentos, rangidos ou ruídos estranhos. Verifique a tensão da correia (se for usada uma correia): a deflexão da correia quando pressionada com o dedo deve estar dentro dos limites especificados pelo fabricante (geralmente 10-15 mm). Muita tensão reduzirá a vida útil dos rolamentos; pouca tensão fará com que as correias escorreguem e superaqueçam. Certifique-se de que as proteções do difusor estejam instaladas com segurança e não tenham arestas vivas que possam ferir pessoas ou danificar as lâminas devido à vibração.

Preste atenção especial ao sistema de lubrificação da caixa de câmbio. Antes da primeira partida, verifique o nível do óleo usando o visor ou a vareta. Use apenas as marcas de óleos recomendadas pelo fabricante para condições climáticas específicas de operação (por exemplo, óleos com baixo ponto de fluidez para as regiões do norte da Federação Russa). A contaminação do óleo por umidade ou aparas de metal é uma causa comum de falha prematura da caixa de engrenagens. Em nossa prática, houve um caso em que uma nova caixa de câmbio falhou após uma semana de operação devido ao fato de que durante a instalação entrou água nela devido a um respiro com vazamento instalado de cabeça para baixo.

Conexão do pipeline e integração no diagrama de fluxo do processo

A ligação dos coletores de entrada e saída do abastecimento de água quente às principais tubulações do empreendimento é a etapa onde mais ocorrem erros, causando golpe de aríete e despressurização. A regra principal: as tubulações não devem transferir suas cargas para as tubulações do dispositivo. O peso das tubulações, a dilatação térmica e a vibração das bombas devem ser compensadas pelos próprios suportes e juntas de dilatação da rede. Os tubos GVKO são projetados apenas para passar o meio e não para reter toneladas de metal do tubo. Use inserções flexíveis (compensadores) ou alças em forma de U diretamente na frente da entrada e saída do dispositivo para aliviar o estresse mecânico.

O esquema de tubulação deve incluir a instalação de válvulas de corte, válvulas de drenagem e saídas de ar. Os pontos de drenagem devem estar localizados nos pontos mais baixos do sistema para garantir a drenagem completa do fluido durante a manutenção ou reparo. As saídas de ar são instaladas nos pontos mais altos dos coletores para remover bolsas de ar, que reduzem drasticamente a eficiência da transferência de calor e podem causar cavitação. Ao soldar tubos de conexão, siga a tecnologia de soldagem para o tipo de metal determinado (aço carbono, aço inoxidável, etc.). As costuras deverão ser feitas com alta qualidade, sem rebaixos ou falta de penetração, e submetidas a controle (visual ou ultrassônico) de acordo com as exigências do projeto.

Se o dispositivo for utilizado em um circuito com meios agressivos ou altas pressões, certifique-se de que as juntas e vedações sejam quimicamente compatíveis com o produto. A escolha incorreta do material da gaxeta (por exemplo, usar borracha comum em vez de fluoroplástico ao trabalhar com hidrocarbonetos) levará à rápida destruição da vedação e a uma situação de emergência. Todas as conexões flangeadas devem ser montadas com pinos e porcas de material resistente à corrosão, sendo obrigatória a lubrificação da parte roscada com lubrificante antiaderente para posterior desmontagem.

Testes hidráulicos e testes de vazamento

Antes do comissionamento, o sistema deve passar por testes hidráulicos com pressão superior à pressão de operação em 1,25–1,5 vezes (o valor exato está indicado no passaporte e no projeto). Os testes são realizados com água (ou outro líquido incompressível) a uma temperatura ambiente positiva. Aumente a pressão gradativamente, gradativamente, monitorando as leituras dos manômetros. Em cada etapa, inspecione todas as soldas, conexões de flange e gaxetas quanto a gotejamento ou embaçamento. Os defeitos detectados são eliminados somente após a liberação completa da pressão. Tentar apertar os parafusos sob pressão é mortal!

Depois de passar com sucesso nos testes hidráulicos, o sistema deve ser seco (soprado com ar comprimido ou nitrogênio), especialmente se a umidade residual puder congelar no inverno. A água que fica nas tubulações se expande ao congelar e pode romper os tubos de paredes finas do trocador de calor, o que será um desastre para todo o aparelho. Registre os resultados do teste em um relatório assinado por todas as partes responsáveis. Este documento é a base para passar para a próxima etapa - comissionamento.

Instalação elétrica e configuração do sistema de controle

A parte elétrica da instalação de um refrigerador de ar horizontal requer a qualificação de eletricistas certificados. Os motores dos ventiladores devem ser conectados através de gabinetes de controle equipados com equipamentos automáticos de proteção (disjuntores, relés térmicos, soft starters ou conversores de frequência). O esquema de ligação deve corresponder rigorosamente ao esquema elétrico fornecido com o dispositivo. Um erro no faseamento pode fazer com que o ventilador gire para trás, o que não apenas reduz o desempenho a zero, mas também pode danificar as pás e o motor.

Certifique-se de organizar um aterramento confiável do corpo do dispositivo e dos motores elétricos. Em condições de alta umidade e presença de estruturas metálicas, o risco de choque elétrico aumenta muitas vezes. A resistência do dispositivo de aterramento deve estar de acordo com as normas PUE (Regras de Instalação Elétrica). As rotas dos cabos devem ser colocadas em canais corrugados ou de cabos que protejam o isolamento contra danos mecânicos, radiação ultravioleta e óleos. Todas as conexões nas caixas de ligação devem ser apertadas com o torque recomendado e tratadas com lubrificante de contato para evitar oxidação.

A configuração do sistema de controle inclui a verificação do funcionamento dos sensores de temperatura, pressão e vibração (caso estejam previstos em projeto). Os refrigeradores de água quente modernos são frequentemente equipados com sistemas de controle automático da velocidade de rotação do ventilador, dependendo da temperatura do ambiente resfriado. Isso permite economizar energia significativamente e reduzir o ruído à noite ou durante a estação fria. Teste a lógica da automação: simule um aumento de temperatura e certifique-se de que os ventiladores atinjam o modo de operação e, quando caírem, reduzam a velocidade ou desliguem. Verifique o funcionamento dos cortes de emergência com base na vibração e na temperatura do rolamento.

Funcionamento a frio e comissionamento

O estágio final antes da carga total é o “funcionamento a frio” – iniciando os ventiladores sem fornecer um meio de processo quente. Execute a instalação por 2 a 4 horas no modo inativo. Durante este tempo, o pessoal deve monitorar constantemente o nível de vibração, a temperatura das carcaças dos mancais e caixas de engrenagens, bem como o consumo de corrente dos motores. A corrente não deve exceder o valor nominal indicado na placa de identificação do motor. Quaisquer desvios no som de operação (zumbido, batida, apito) são um sinal para parar imediatamente e descobrir os motivos.

Meça o nível de ruído no local de trabalho do operador e na zona de proteção sanitária. Se exceder os padrões SanPiN permitidos, considere a instalação de silenciadores ou telas adicionais. Após a conclusão bem-sucedida da operação a frio e a eliminação de todos os comentários, é elaborado um relatório de prontidão para testes abrangentes. Somente após a assinatura deste documento o dispositivo é considerado instalado e pronto para ser colocado em operação comercial sob carga. Lembre-se de que a instalação de alta qualidade é uma garantia de que a unidade de resfriamento de ar horizontal durará os 15 a 20 anos declarados sem grandes reparos.

Perguntas frequentes sobre instalação de abastecimento de água quente

Qual é o erro permitido ao nivelar o dispositivo?

A inclinação permitida da estrutura horizontal do aparelho não deve exceder 2 mm em todo o vão da estrutura. Para suportes individuais, é permitido um desvio de altura não superior a 1 mm em relação à marca do projeto. Exceder esses valores leva a uma distribuição desigual da carga nas seções de troca de calor e ao desgaste prematuro dos mancais do ventilador. Use níveis de laser de alta precisão para controle, uma vez que os níveis convencionais de construção não são precisos o suficiente para equipamentos desta classe.

É possível instalar HVVO no inverno com temperaturas abaixo de zero?

A instalação de estruturas metálicas é possível em temperaturas de -20°C...-25°C, desde que sejam utilizados aços resistentes ao gelo e eletrodos especiais para soldagem. No entanto, os testes hidráulicos com água no inverno são estritamente proibidos devido ao risco de congelamento e rompimento dos tubos. Nestes casos, os testes são substituídos por testes pneumáticos (ar) obedecendo a medidas de segurança reforçadas, ou são adiados para um período quente, e o aparelho é preservado com nitrogênio seco. As vedações de borracha ficam bronzeadas com o frio, por isso devem ser instaladas em ambientes aquecidos ou com aquecimento.

Com que frequência você deve verificar a tensão das correias do ventilador?

A verificação inicial da tensão da correia é realizada 24 horas após a primeira partida, pois as correias novas tendem a esticar. Além disso, o monitoramento regular é realizado mensalmente durante o primeiro trimestre de operação e, a seguir, de acordo com o cronograma de manutenção preventiva (geralmente semestralmente). Correias soltas levam ao deslizamento, queda na eficiência do ventilador e superaquecimento, e o aperto excessivo mata os rolamentos do motor e da caixa de engrenagens. Sempre use um medidor de tensão para fazer ajustes precisos, em vez de julgar a tensão a olho nu.

O que fazer se for detectado um vazamento na seção de troca de calor após a instalação?

Se for detectado um vazamento, pare imediatamente a unidade, alivie a pressão e drene a área danificada. A localização do vazamento pode ser localizada por meio de inspeção visual ou teste de penetrante. Às vezes, pequenos danos aos tubos podem ser suprimidos (se o projeto permitir a perda de uma pequena área de troca de calor), mas defeitos graves exigem a substituição de toda a seção ou reparo na fábrica. As tentativas de soldar tubos com aletas de paredes finas diretamente no local, sem remover as aletas, geralmente levam a queimaduras no metal e novas fístulas perto do local de reparo.

Conclusão e recomendações para operação futura

A instalação correta de um refrigerador de ar horizontal é um processo de engenharia complexo que requer estrita adesão à tecnologia, uso de pessoal qualificado e ferramentas de alta qualidade. As poupanças na fase de instalação conduzem inevitavelmente a múltiplos aumentos nos custos de reparações e tempos de inatividade no futuro. Recomendamos fortemente não descurar as etapas de controle geodésico, alinhamento e testes hidráulicos. Os investimentos em instalação profissional compensam com a operação confiável do equipamento por décadas.

Lembre-se de que mesmo o dispositivo mais avançado não funcionará bem se for instalado incorretamente. A manutenção regular, incluindo a limpeza das aletas contra poeira e cotão, monitoramento do nível de óleo e da vibração, é a chave para a longa vida útil do seu HVVO. Não ignore os sinais de automação e responda prontamente às menores alterações no funcionamento da instalação. Seu dispositivo é um elo fundamental na cadeia tecnológica e sua confiabilidade afeta diretamente o lucro da empresa.

A escolha de um parceiro confiável na fase de aquisição do equipamento é tão importante quanto a qualidade da instalação. é especializada no desenvolvimento e produção de soluções de transferência de calor de alta eficiência para o mercado global. A empresa oferece uma ampla gama de produtos, incluindo resfriadores de ar, trocadores de calor de casco e tubos de titânio, unidades de alta pressão ASME e caldeiras de calor residual. É dada especial atenção aos materiais: feixes de tubos de aço inoxidável 316, latão marinho C46400, cobre-níquel e liga de níquel N06625 fornecem excepcional resistência à corrosão em ambientes agressivos de refino de petróleo, processamento químico e dessalinização de água. Todos os produtos são certificados pelas normas internacionais PED e ASME, garantindo resistência a altas pressões e temperaturas. Graças a uma abordagem individual e a um ciclo completo de suporte - desde o projeto até a supervisão da instalação - a Wuxi Kaisheng LLC ajuda clientes em todo o mundo a implementar sistemas estáveis ​​e duráveis.

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