Pratite potrošnju energije i varijable sustava

Mjerenje potrošnje energije crpnog sustava može biti vrlo jednostavno. Jednostavna ugradnja mjerača ispred glavnog voda koji opskrbljuje strujom cijeli pumpni sustav pokazat će potrošnju energije svih električnih komponenti u sustavu, poput motora, regulatora i ventila.

Još jedna važna značajka praćenja energije na razini cijelog sustava jest da može pokazati kako se potrošnja energije mijenja tijekom vremena. Sustav koji slijedi proizvodni ciklus može imati fiksna razdoblja kada troši najviše energije i razdoblja mirovanja kada troši najmanje energije. Najbolja stvar koju mjerači električne energije mogu učiniti za smanjenje troškova energije jest da nam omoguće raspoređivanje proizvodnih ciklusa strojeva tako da troše najmanje energije u različitim vremenima. To zapravo ne smanjuje potrošnju energije, ali može smanjiti troškove energije smanjenjem vršne upotrebe.

Strategija planiranja

Bolji pristup je instalirati senzore, ispitne točke i instrumente u kritičnim područjima za praćenje stanja cijelog sustava. Kritični podaci koje pružaju ti senzori mogu se koristiti na mnogo načina. Prvo, senzori mogu prikazati protok, tlak, temperaturu i druge parametre u stvarnom vremenu. Drugo, ti se podaci mogu koristiti za automatiziranje upravljanja strojem, čime se izbjegava ljudska pogreška koja može doći s ručnim upravljanjem. Treće, podaci se mogu akumulirati tijekom vremena kako bi se prikazali operativni trendovi.

Praćenje u stvarnom vremenu - Uspostavite zadane vrijednosti za senzore kako bi mogli aktivirati alarme kada se prekorače pragovi. Na primjer, indikacija niskog tlaka u usisnom vodu crpke može se oglasiti alarmom kako bi se spriječilo isparavanje tekućine u crpki. Ako nema odgovora unutar određenog vremena, kontrola isključuje crpku kako bi spriječila oštećenje. Slične sheme upravljanja također se mogu koristiti za senzore koji oglašavaju alarmne signale u slučaju visokih temperatura ili jakih vibracija.

Automatizacija za upravljanje strojevima - Postoji prirodan napredak od korištenja senzora za nadzor zadanih vrijednosti do korištenja senzora za izravno upravljanje strojevima. Na primjer, ako stroj koristi a podijeljen slučaj centrifugalna pumpa za cirkulaciju rashladne vode, senzor temperature može poslati signal regulatoru koji regulira protok. Regulator može promijeniti brzinu motora koji pokreće pumpu ili promijeniti rad ventila kako bi odgovarao centrifugalna pumpa s podijeljenim kućištemprotok za potrebe hlađenja. U konačnici je svrha smanjenja potrošnje energije postignuta.

Senzori također omogućuju prediktivno održavanje. Ako se stroj pokvari zbog začepljenog filtra, tehničar ili mehaničar mora prvo osigurati da je stroj isključen, a zatim zaključati/označiti stroj kako bi se filtar mogao sigurno očistiti ili zamijeniti. Ovo je primjer reaktivnog održavanja - poduzimanje radnji za ispravljanje kvara nakon što se pojavi, bez prethodnog upozorenja. Filtre je potrebno redovito mijenjati, ali oslanjanje na standardna vremenska razdoblja možda neće biti učinkovito.

U tom slučaju voda koja prolazi kroz filtar može biti kontaminirana više nego što se očekivalo i dulje vrijeme. Stoga filtarski element treba zamijeniti prije planiranog vremena. S druge strane, mijenjanje filtera prema rasporedu može biti rasipno. Ako je voda koja prolazi kroz filtar neuobičajeno čista dulje vrijeme, filtar će možda trebati zamijeniti tjednima kasnije od planiranog.

Suština je u tome što korištenje senzora za praćenje razlike tlaka kroz filtar može točno pokazati kada filtar treba zamijeniti. Zapravo, očitanja diferencijalnog tlaka također se mogu koristiti na sljedećoj razini, prediktivnom održavanju.

Prikupljanje podataka tijekom vremena - Vraćajući se na naš nedavno pušteni u rad sustav, nakon što je sve uključeno, podešeno i fino podešeno, senzori daju osnovna očitanja svih tlakova, protoka, temperature, vibracija i drugih radnih parametara. Kasnije možemo usporediti trenutno očitanje s najboljom vrijednošću kako bismo odredili koliko su komponente istrošene ili koliko se sustav promijenio (kao što je začepljen filter).

Buduća očitanja će na kraju odstupati od osnovne vrijednosti postavljene pri pokretanju. Kada očitanja odlutaju izvan unaprijed određenih granica, to može značiti nadolazeći kvar ili barem potrebu za intervencijom. Ovo je prediktivno održavanje - upozoravanje operatera prije nego što je kvar neizbježan.

Uobičajeni primjer je da ugrađujemo senzore vibracija (akcelerometre) na mjesta ležaja (ili sjedišta ležaja) centrifugalnih pumpi i motora s podijeljenim kućištem. Normalno trošenje i habanje rotirajućih strojeva ili rad crpke izvan parametara koje je postavio proizvođač može uzrokovati promjene u frekvenciji ili amplitudi rotacijskih vibracija, koje se često manifestiraju kao povećanje amplitude vibracija. Stručnjaci mogu ispitati vibracijske signale pri pokretanju kako bi utvrdili jesu li prihvatljivi i specificirali kritične vrijednosti koje ukazuju na potrebu za pažnjom. Ove se vrijednosti mogu programirati u upravljački softver za slanje alarmnog signala kada izlaz senzora dosegne kritične granice.

Prilikom pokretanja, akcelerometar daje osnovnu vrijednost vibracije koja se može spremiti u kontrolnu memoriju. Kada vrijednosti u stvarnom vremenu na kraju dosegnu unaprijed određene granice, kontrole stroja upozoravaju operatera da treba procijeniti situaciju. Naravno, iznenadne ozbiljne promjene u vibracijama također mogu upozoriti operatere na moguće kvarove.

Tehničari koji reagiraju na oba alarma mogu otkriti jednostavnu grešku, kao što je labavi montažni vijak, što može uzrokovati pomicanje pumpe ili motora izvan središta. Jedine potrebne radnje mogu biti ponovno centriranje jedinice i zatezanje svih pričvrsnih vijaka. Nakon što se sustav ponovno pokrene, očitanja vibracija u stvarnom vremenu pokazat će je li problem riješen. Međutim, ako su ležajevi pumpe ili motora oštećeni, možda će biti potrebne daljnje korektivne mjere. Ali opet, budući da senzori pružaju rano upozorenje o potencijalnim problemima, oni se mogu procijeniti i zastoj odgoditi do kraja smjene, kada je planirano gašenje ili kada se proizvodnja premjesti na druge pumpe ili sustave.

Više od automatizacije i pouzdanosti

Senzori su strateški postavljeni u cijelom sustavu i često se koriste za automatiziranu kontrolu, podršku operacijama i prediktivno održavanje. Također mogu pobliže pogledati kako sustav radi kako bi ga mogli optimizirati, čineći cjelokupni sustav energetski učinkovitijim.

Zapravo, primjenom ove strategije na postojeći sustav može se smanjiti potrošnja energije izlaganjem pumpi ili komponenti koje imaju značajan prostor za poboljšanje.