Monitor energieverbruik en systeemvariabelen

Het meten van het energieverbruik van een pompsysteem kan heel eenvoudig zijn. Door simpelweg een meter te installeren vóór de hoofdleiding die stroom levert aan het gehele pompsysteem, wordt het stroomverbruik van alle elektrische componenten in het systeem weergegeven, zoals motoren, controllers en kleppen.

Een ander belangrijk kenmerk van systeembrede energiemonitoring is dat het kan laten zien hoe het energieverbruik in de loop van de tijd verandert. Een systeem dat een productiecyclus volgt, kan vaste perioden hebben waarin het de meeste energie verbruikt, en inactieve perioden waarin het de minste energie verbruikt. Het beste wat elektriciteitsmeters kunnen doen om de energiekosten te verlagen, is door ons in staat te stellen de productiecycli van machines te spreiden, zodat ze op verschillende tijdstippen de laagste energie verbruiken. Dit vermindert het energieverbruik niet daadwerkelijk, maar kan wel de energiekosten verlagen door het piekverbruik te verminderen.

Planningsstrategie

Een betere aanpak is het installeren van sensoren, testpunten en instrumentatie in kritieke gebieden om de toestand van het hele systeem te bewaken. De kritische gegevens van deze sensoren kunnen op vele manieren worden gebruikt. Ten eerste kunnen sensoren in realtime debiet, druk, temperatuur en andere parameters weergeven. Ten tweede kunnen deze gegevens worden gebruikt om de machinebesturing te automatiseren, waardoor de menselijke fouten die gepaard kunnen gaan met handmatige bediening worden vermeden. Ten derde kunnen gegevens in de loop van de tijd worden verzameld om operationele trends weer te geven.

Real-time monitoring - Stel instelpunten in voor sensoren, zodat ze alarmen kunnen activeren wanneer drempelwaarden worden overschreden. Een indicatie van een lage druk in de zuigleiding van de pomp kan bijvoorbeeld een alarm laten klinken om te voorkomen dat vloeistof in de pomp verdampt. Als er binnen een bepaalde tijd geen reactie is, schakelt de besturing de pomp uit om schade te voorkomen. Soortgelijke besturingsschema's kunnen ook worden gebruikt voor sensoren die alarmsignalen geven bij hoge temperaturen of hoge trillingen.

Automatisering om machines te besturen - Er is een natuurlijke ontwikkeling van het gebruik van sensoren om instelpunten te bewaken naar het gebruik van sensoren om machines rechtstreeks te besturen. Als een machine bijvoorbeeld een gespleten geval centrifugaalpomp om koelwater te laten circuleren, een temperatuursensor kan een signaal sturen naar een controller die de stroom regelt. De controller kan de snelheid van de motor die de pomp aandrijft, wijzigen of de klepwerking aanpassen centrifugaalpomp met split-case's stroom naar koeling behoeften. Uiteindelijk wordt het doel van het terugdringen van het energieverbruik bereikt.

Sensoren maken ook voorspellend onderhoud mogelijk. Als een machine defect raakt vanwege een verstopt filter, moet een technicus of monteur er eerst voor zorgen dat de machine wordt uitgeschakeld en vervolgens de machine vergrendelen/taggen zodat het filter veilig kan worden gereinigd of vervangen. Dit is een voorbeeld van reactief onderhoud: actie ondernemen om een ​​storing te corrigeren nadat deze zich heeft voorgedaan, zonder voorafgaande waarschuwing. Filters moeten regelmatig worden vervangen, maar het vertrouwen op standaardperioden is mogelijk niet effectief.

In dit geval kan het water dat door het filter stroomt, meer vervuild zijn dan verwacht en voor een langere periode. Daarom moet het filterelement vóór de geplande tijd worden vervangen. Aan de andere kant kan het veranderen van filters volgens een schema verspilling zijn. Als het water dat door het filter stroomt gedurende langere tijd ongewoon schoon is, moet het filter mogelijk weken later dan gepland worden vervangen.

De kern van de zaak is dat het gebruik van sensoren die het drukverschil over het filter monitoren, precies kan aantonen wanneer het filter vervangen moet worden. In feite kunnen drukverschilmetingen ook worden gebruikt op het volgende niveau: voorspellend onderhoud.

Gegevensverzameling in de loop van de tijd - Als we teruggaan naar ons onlangs in gebruik genomen systeem: zodra alles is ingeschakeld, aangepast en verfijnd, bieden de sensoren basismetingen van alle druk, flow, temperatuur, trillingen en andere bedrijfsparameters. Later kunnen we de huidige meetwaarde vergelijken met de beste waarde om te bepalen hoe versleten de componenten zijn of hoeveel het systeem is veranderd (zoals een verstopt filter).

Toekomstige metingen zullen uiteindelijk afwijken van de basiswaarde die bij het opstarten is ingesteld. Wanneer de meetwaarden de vooraf bepaalde limieten overschrijden, kan dit wijzen op een dreigende storing, of op zijn minst op de noodzaak van interventie. Dit is voorspellend onderhoud, waarbij operators worden gewaarschuwd voordat er een storing dreigt.

Een veelvoorkomend voorbeeld is dat we trillingssensoren (versnellingsmeters) installeren op de lagerlocaties (of lagerzittingen) van centrifugale split-case pompen en motoren. Normale slijtage van roterende machines of pompwerking buiten de door de fabrikant ingestelde parameters kan veranderingen in de frequentie of amplitude van roterende trillingen veroorzaken, wat zich vaak manifesteert als een toename van de trillingsamplitude. Experts kunnen trillingssignalen bij het opstarten onderzoeken om te bepalen of ze acceptabel zijn en kritische waarden specificeren die aangeven dat er aandacht nodig is. Deze waarden kunnen in de besturingssoftware worden geprogrammeerd om een ​​alarmsignaal te verzenden wanneer de sensoruitgang kritische limieten bereikt.

Bij het opstarten levert de accelerometer een trillingsbasislijnwaarde die in het besturingsgeheugen kan worden opgeslagen. Wanneer real-time waarden uiteindelijk vooraf bepaalde limieten bereiken, waarschuwen de machinebesturingen de machinist dat de situatie moet worden geëvalueerd. Natuurlijk kunnen plotselinge, ernstige veranderingen in de trillingen operators ook waarschuwen voor mogelijke storingen.

Technici die op beide alarmen reageren, kunnen een eenvoudige fout ontdekken, zoals een losse montagebout, waardoor de pomp of motor uit het midden kan bewegen. Het opnieuw centreren van de eenheid en het vastdraaien van alle montagebouten zijn mogelijk de enige noodzakelijke handelingen. Nadat het systeem opnieuw is opgestart, zullen real-time trillingsmetingen aantonen of het probleem is verholpen. Als de pomp- of motorlagers echter beschadigd zijn, kunnen verdere corrigerende maatregelen nog steeds nodig zijn. Maar nogmaals, omdat de sensoren vroegtijdig waarschuwen voor potentiële problemen, kunnen ze worden beoordeeld en kan de stilstand worden uitgesteld tot het einde van een dienst, wanneer een stillegging is gepland, of wanneer de productie naar andere pompen of systemen wordt verplaatst.

Meer dan alleen Automatisering & Betrouwbaarheid

Sensoren zijn strategisch door het hele systeem geplaatst en worden vaak gebruikt voor geautomatiseerde controle, ondersteunende activiteiten en voorspellend onderhoud. En ze kunnen ook nauwkeuriger bekijken hoe het systeem werkt, zodat ze het kunnen optimaliseren, waardoor het algehele systeem energiezuiniger wordt.

Het toepassen van deze strategie op een bestaand systeem kan het energieverbruik zelfs verminderen door pompen of componenten bloot te leggen die aanzienlijke ruimte voor verbetering hebben.