Monitorizar o consumo de enerxía e as variables do sistema

Medir o consumo de enerxía dun sistema de bombeo pode ser moi sinxelo. Simplemente instalando un contador diante da liña principal que fornece enerxía a todo o sistema de bombeo mostrará o consumo de enerxía de todos os compoñentes eléctricos do sistema, como motores, controladores e válvulas.

Outra característica importante da vixilancia enerxética de todo o sistema é que pode mostrar como cambia o consumo de enerxía co paso do tempo. Un sistema que segue un ciclo de produción pode ter períodos fixos nos que máis enerxía consume e períodos de inactividade nos que menos enerxía consome. O mellor que poden facer os contadores de electricidade para reducir os custos enerxéticos é permitirnos escalonar os ciclos de produción das máquinas para que consuman a menor enerxía en diferentes momentos. En realidade, isto non reduce o consumo de enerxía, pero pode reducir os custos enerxéticos ao reducir o consumo máximo.

Estratexia de planificación

Un mellor enfoque é instalar sensores, puntos de proba e instrumentación en áreas críticas para supervisar o estado de todo o sistema. Os datos críticos proporcionados por estes sensores pódense utilizar de moitas maneiras. En primeiro lugar, os sensores poden mostrar o fluxo, a presión, a temperatura e outros parámetros en tempo real. En segundo lugar, estes datos pódense utilizar para automatizar o control da máquina, evitando así o erro humano que pode vir co control manual. En terceiro lugar, pódense acumular datos ao longo do tempo para mostrar as tendencias operativas.

Monitorización en tempo real: establece puntos de referencia para os sensores para que poidan activar alarmas cando se superen os limiares. Por exemplo, unha indicación de baixa presión na liña de succión da bomba pode facer sonar unha alarma para evitar que o fluído se evapore na bomba. Se non hai resposta nun tempo especificado, o control apaga a bomba para evitar danos. Tamén se poden utilizar esquemas de control similares para sensores que emiten sinais de alarma en caso de altas temperaturas ou vibracións elevadas.

Automatización para controlar máquinas: hai unha progresión natural desde o uso de sensores para controlar os puntos de referencia ata o uso de sensores para controlar directamente as máquinas. Por exemplo, se unha máquina usa a caso dividido bomba centrífuga para circular auga de refrixeración, un sensor de temperatura pode enviar un sinal a un controlador que regula o fluxo. O controlador pode cambiar a velocidade do motor que impulsa a bomba ou cambiar a acción da válvula para que coincida coa bomba centrífuga de caja divididao fluxo das necesidades de refrixeración. En definitiva, conséguese o propósito de reducir o consumo de enerxía.

Os sensores tamén permiten o mantemento preditivo. Se unha máquina falla debido a un filtro obstruído, primeiro un técnico ou mecánico debe asegurarse de que a máquina estea apagada e despois bloquear/etiquetar a máquina para que o filtro se poida limpar ou substituír con seguridade. Este é un exemplo de mantemento reactivo: tomar medidas para corrixir un fallo despois de que se produza, sen previo aviso. Os filtros deben substituírse regularmente, pero depender de períodos de tempo estándar pode non ser efectivo.

Neste caso, a auga que pasa polo filtro pode estar máis contaminada do esperado e durante un período de tempo máis longo. Polo tanto, o elemento filtrante debe substituírse antes do tempo previsto. Por outra banda, cambiar os filtros nunha programación pode ser un desperdicio. Se a auga que pasa polo filtro está inusualmente limpa durante un período prolongado de tempo, é posible que teña que substituír o filtro unhas semanas máis tarde do previsto.

O quid do asunto é que o uso de sensores para controlar o diferencial de presión a través do filtro pode mostrar exactamente cando hai que substituír o filtro. De feito, as lecturas de presión diferencial tamén se poden usar no seguinte nivel, o mantemento preditivo.

Recollida de datos ao longo do tempo: volvendo ao noso sistema recentemente comisionado, unha vez que todo está encendido, axustado e axustado, os sensores proporcionan lecturas de referencia de toda a presión, caudal, temperatura, vibración e outros parámetros de funcionamento. Máis tarde, podemos comparar a lectura actual co valor do mellor caso para determinar o desgaste dos compoñentes ou canto cambiou o sistema (como un filtro obstruído).

As lecturas futuras eventualmente desviaranse do valor de referencia establecido no inicio. Cando as lecturas superan os límites predeterminados, pode indicar un fallo inminente, ou polo menos a necesidade de intervención. Trátase de mantemento preditivo: alerta aos operadores antes de que un fallo sexa inminente.

Un exemplo común é que instalamos sensores de vibración (acelerómetros) nos lugares dos rodamentos (ou asentos dos rodamentos) das bombas e motores centrífugos de caixa dividida. O desgaste normal da maquinaria xiratoria ou o funcionamento da bomba fóra dos parámetros establecidos polo fabricante pode provocar cambios na frecuencia ou amplitude da vibración xiratoria, que adoitan manifestarse como un aumento da amplitude da vibración. Os expertos poden examinar os sinais de vibración no inicio para determinar se son aceptables e especificar valores críticos que indican a necesidade de atención. Estes valores pódense programar no software de control para enviar un sinal de alarma cando a saída do sensor alcanza límites críticos.

No inicio, o acelerómetro proporciona un valor de referencia de vibración que se pode gardar na memoria de control. Cando os valores en tempo real chegan finalmente a límites predeterminados, os controis da máquina alertan ao operador de que a situación debe ser avaliada. Por suposto, os cambios bruscos e graves na vibración tamén poden alertar os operadores sobre posibles fallos.

Os técnicos que responden a ambas as alarmas poden descubrir un fallo simple, como un parafuso de montaxe solto, que pode provocar que a bomba ou o motor se saian do centro. Volver centrar a unidade e apertar todos os parafusos de montaxe poden ser as únicas accións necesarias. Despois de que o sistema se reinicie, as lecturas de vibración en tempo real mostrarán se o problema foi corrixido. Non obstante, se a bomba ou os rodamentos do motor están danados, é posible que aínda se precisen máis accións correctoras. Pero, de novo, debido a que os sensores proporcionan unha alerta temperá de posibles problemas, pódense avaliar e pospoñer o tempo de inactividade ata o final dunha quenda, cando se planea unha parada ou cando a produción se traslada a outras bombas ou sistemas.

Máis que automatización e fiabilidade

Os sensores colócanse estratexicamente en todo o sistema e adoitan usarse para proporcionar control automatizado, operacións de apoio e mantemento preditivo. E tamén poden mirar máis de cerca como está a funcionar o sistema para optimizalo, facendo que o sistema en xeral sexa máis eficiente enerxéticamente.

De feito, aplicar esta estratexia a un sistema existente pode reducir o consumo enerxético ao expor bombas ou compoñentes que teñen marxe de mellora importante.