Overvåg energiforbrug og systemvariabler

At måle energiforbruget i et pumpesystem kan være meget simpelt. Blot at installere en måler foran hovedledningen, der leverer strøm til hele pumpesystemet, vil vise strømforbruget af alle elektriske komponenter i systemet, såsom motorer, regulatorer og ventiler.

En anden vigtig egenskab ved systemdækkende energiovervågning er, at den kan vise, hvordan energiforbruget ændrer sig over tid. Et system, der følger en produktionscyklus, kan have faste perioder, hvor det bruger mest energi og inaktive perioder, hvor det bruger mindst energi. Det bedste, elmålere kan gøre for at reducere energiomkostningerne, er at give os mulighed for at forskyde maskinernes produktionscyklusser, så de bruger den laveste energi på forskellige tidspunkter. Dette reducerer faktisk ikke energiforbruget, men det kan sænke energiomkostningerne ved at reducere spidsbelastning.

Planlægningsstrategi

En bedre tilgang er at installere sensorer, testpunkter og instrumentering i kritiske områder for at overvåge hele systemets tilstand. De kritiske data fra disse sensorer kan bruges på mange måder. For det første kan sensorer vise flow, tryk, temperatur og andre parametre i realtid. For det andet kan disse data bruges til at automatisere maskinstyring og dermed undgå de menneskelige fejl, der kan følge med manuel kontrol. For det tredje kan data akkumuleres over tid for at vise driftstendenser.

Realtidsovervågning - Etabler sætpunkter for sensorer, så de kan udløse alarmer, når tærsklerne overskrides. For eksempel kan en indikation af lavt tryk i pumpens sugeledning udløse en alarm for at forhindre væske i at fordampe i pumpen. Hvis der ikke er noget svar inden for en specificeret tid, lukker styringen pumpen ned for at forhindre skade. Lignende kontrolordninger kan også bruges til sensorer, der afgiver alarmsignaler i tilfælde af høje temperaturer eller høje vibrationer.

Automatisering til at styre maskiner - Der er en naturlig progression fra at bruge sensorer til at overvåge sætpunkter til at bruge sensorer til direkte at styre maskiner. For eksempel, hvis en maskine bruger en delt sag centrifugalpumpe til at cirkulere kølevand, kan en temperaturføler sende et signal til en regulator, der regulerer flowet. Regulatoren kan ændre hastigheden på den motor, der driver pumpen, eller ændre ventilhandlingen for at matche delt hus centrifugalpumpe's flow til kølebehov. I sidste ende opnås formålet med at reducere energiforbruget.

Sensorer muliggør også forudsigelig vedligeholdelse. Hvis en maskine svigter på grund af et tilstoppet filter, skal en tekniker eller mekaniker først sikre, at maskinen er lukket ned og derefter låse/mærke maskinen, så filteret sikkert kan rengøres eller udskiftes. Dette er et eksempel på reaktiv vedligeholdelse - at tage skridt til at rette en fejl, efter at den er opstået, uden forudgående advarsel. Filtre skal udskiftes regelmæssigt, men det er muligvis ikke effektivt at stole på standardperioder.

I dette tilfælde kan vandet, der passerer gennem filteret, være mere forurenet end forventet og i længere tid. Derfor bør filterelementet udskiftes inden det planlagte tidspunkt. På den anden side kan det være spild at skifte filtre efter en tidsplan. Hvis vandet, der passerer gennem filteret, er usædvanligt rent i en længere periode, skal filteret muligvis udskiftes uger senere end planlagt.

Sagens kerne er, at brug af sensorer til at overvåge trykforskellen over filteret kan vise præcis, hvornår filteret skal udskiftes. Faktisk kan differenstrykaflæsninger også bruges på det næste niveau, forudsigende vedligeholdelse.

Dataindsamling over tid - Når vi går tilbage til vores nyligt idriftsatte system, giver sensorerne, når alt er tændt, justeret og finjusteret, basislinjeaflæsninger af alle tryk, flow, temperatur, vibrationer og andre driftsparametre. Senere kan vi sammenligne den aktuelle aflæsning med den bedste værdi for at bestemme, hvor slidte komponenterne er, eller hvor meget systemet har ændret sig (såsom et tilstoppet filter).

Fremtidige aflæsninger vil i sidste ende afvige fra den basislinjeværdi, der blev indstillet ved opstart. Når aflæsninger går ud over forudbestemte grænser, kan det indikere forestående fejl eller i det mindste behov for indgreb. Dette er forudsigelig vedligeholdelse - advarer operatører, før en fejl er overhængende.

Et almindeligt eksempel er, at vi installerer vibrationssensorer (accelerometre) ved lejeplaceringerne (eller lejesæderne) af centrifugalpumper og -motorer. Normal slitage af roterende maskiner eller pumpedrift uden for de parametre, der er fastsat af producenten, kan forårsage ændringer i frekvensen eller amplituden af ​​rotationsvibrationer, der ofte viser sig som en stigning i vibrationsamplituden. Eksperter kan undersøge vibrationssignaler ved opstart for at afgøre, om de er acceptable, og specificere kritiske værdier, der indikerer et behov for opmærksomhed. Disse værdier kan programmeres ind i kontrolsoftwaren til at sende et alarmsignal, når sensorudgangen når kritiske grænser.

Ved opstart giver accelerometeret en vibrationsbasislinjeværdi, der kan gemmes i kontrolhukommelsen. Når realtidsværdier til sidst når forudbestemte grænser, advarer maskinstyringen operatøren om, at situationen skal evalueres. Selvfølgelig kan pludselige alvorlige ændringer i vibrationer også advare operatører om potentielle fejl.

Teknikere, der reagerer på begge alarmer, kan opdage en simpel fejl, såsom en løs monteringsbolt, som kan få pumpen eller motoren til at bevæge sig ud af midten. Gencentrering af enheden og tilspænding af alle monteringsbolte kan være de eneste nødvendige handlinger. Når systemet genstarter, viser realtids vibrationsaflæsninger, om problemet er blevet rettet. Men hvis pumpen eller motorens lejer er beskadigede, kan der stadig være behov for yderligere korrigerende handlinger. Men igen, fordi sensorerne giver tidlig advarsel om potentielle problemer, kan de vurderes og nedetid udskydes til slutningen af ​​et skift, når der er planlagt en nedlukning, eller når produktionen flyttes til andre pumper eller systemer.

Mere end bare automatisering og pålidelighed

Sensorer er strategisk placeret i hele systemet og bruges ofte til at levere automatiseret kontrol, supportoperationer og forudsigelig vedligeholdelse. Og de kan også se nærmere på, hvordan systemet fungerer, så de kan optimere det og gøre det overordnede system mere energieffektivt.

Faktisk kan anvendelsen af ​​denne strategi på et eksisterende system reducere energiforbruget ved at eksponere pumper eller komponenter, der har betydelig plads til forbedring.