에너지 소비 및 시스템 변수 모니터링

펌핑 시스템의 에너지 소비를 측정하는 것은 매우 간단할 수 있습니다. 펌프 시스템 전체에 전원을 공급하는 메인 라인 앞에 미터를 설치하기만 하면 모터, 컨트롤러, 밸브 등 시스템 내 모든 전기 부품의 전력 소비량을 확인할 수 있습니다.

시스템 전체 에너지 모니터링의 또 다른 중요한 기능은 시간이 지남에 따라 에너지 사용량이 어떻게 변하는지 보여줄 수 있다는 것입니다. 생산 주기를 따르는 시스템은 가장 많은 에너지를 소비하는 고정된 기간과 가장 적은 에너지를 소비하는 유휴 기간을 가질 수 있습니다. 에너지 비용을 줄이기 위해 전기 계량기가 할 수 있는 최선의 방법은 기계의 생산 주기에 시차를 두어 서로 다른 시간에 가장 낮은 에너지를 소비하도록 하는 것입니다. 이는 실제로 에너지 소비를 줄이지는 않지만 최대 사용량을 줄여 에너지 비용을 낮출 수 있습니다.

계획 전략

더 나은 접근 방식은 중요한 영역에 센서, 테스트 지점 및 계측기를 설치하여 전체 시스템의 상태를 모니터링하는 것입니다. 이러한 센서가 제공하는 중요한 데이터는 다양한 방법으로 사용될 수 있습니다. 첫째, 센서는 유량, 압력, 온도 및 기타 매개변수를 실시간으로 표시할 수 있습니다. 둘째, 이 데이터는 기계 제어를 자동화하는 데 사용될 수 있으므로 수동 제어에서 발생할 수 있는 인적 오류를 방지할 수 있습니다. 셋째, 시간이 지남에 따라 데이터를 축적하여 운영 추세를 보여줄 수 있습니다.

실시간 모니터링 - 임계값을 초과할 때 경보를 트리거할 수 있도록 센서의 설정점을 설정합니다. 예를 들어, 펌프 흡입 라인의 압력이 낮으면 경보가 울려 펌프에서 유체가 기화되는 것을 방지할 수 있습니다. 지정된 시간 내에 응답이 없으면 제어 장치가 펌프를 정지하여 손상을 방지합니다. 고온이나 진동이 심한 경우 경보 신호를 울리는 센서에도 유사한 제어 방식을 사용할 수 있습니다.

기계 제어를 위한 자동화 - 센서를 사용하여 설정점을 모니터링하는 것에서 센서를 사용하여 기계를 직접 제어하는 ​​것으로 자연스럽게 진행됩니다. 예를 들어, 기계가 다음을 사용하는 경우 분할 케이스 냉각수를 순환시키는 원심 펌프, 온도 센서는 흐름을 조절하는 컨트롤러에 신호를 보낼 수 있습니다. 컨트롤러는 펌프를 구동하는 모터의 속도를 변경하거나 밸브 동작을 변경하여 분할 케이스 원심 펌프냉각 요구에 대한 흐름입니다. 궁극적으로 에너지 소비를 줄이는 목적이 달성됩니다.

센서는 예측 유지보수도 가능하게 합니다. 필터가 막혀서 기계가 고장나는 경우 기술자나 기계공은 먼저 기계가 꺼졌는지 확인한 다음 필터를 안전하게 청소하거나 교체할 수 있도록 기계를 잠그거나 태그를 지정해야 합니다. 이는 사전 경고 없이 결함이 발생한 후 이를 수정하기 위한 조치를 취하는 사후 유지 관리의 예입니다. 필터는 정기적으로 교체해야 하지만 표준 기간에 의존하는 것은 효과적이지 않을 수 있습니다.

이 경우 필터를 통과하는 물이 예상보다 더 오랫동안 오염될 수 있습니다. 따라서 필터 엘리먼트는 예정된 시간 이전에 교체되어야 합니다. 반면에 일정에 따라 필터를 교체하는 것은 낭비일 수 있습니다. 필터를 통과하는 물이 장기간 동안 비정상적으로 깨끗할 경우 필터를 예정보다 몇 주 늦게 교체해야 할 수도 있습니다.

문제의 핵심은 센서를 사용하여 필터 전체의 압력 차이를 모니터링하면 필터 교체 시기를 정확히 알 수 있다는 것입니다. 실제로 차압 판독값은 다음 단계인 예측 유지 관리에서도 사용될 수 있습니다.

시간 경과에 따른 데이터 수집 - 최근 시운전한 시스템으로 돌아가서 모든 것이 전원이 켜지고 조정되고 미세 조정되면 센서는 모든 압력, 유량, 온도, 진동 및 기타 작동 매개변수에 대한 기준 판독값을 제공합니다. 나중에 현재 판독값을 최상의 값과 비교하여 구성 요소가 얼마나 마모되었는지 또는 시스템이 얼마나 변경되었는지(예: 필터 막힘) 확인할 수 있습니다.

향후 판독값은 결국 시작 시 설정된 기준값에서 벗어나게 됩니다. 판독값이 미리 결정된 한계를 벗어나면 오류가 임박했거나 최소한 개입이 필요함을 나타낼 수 있습니다. 이는 예측 유지 관리입니다. 오류가 임박하기 전에 운영자에게 경고하는 것입니다.

일반적인 예는 원심 분할 케이스 펌프 및 모터의 베어링 위치(또는 베어링 시트)에 진동 센서(가속도계)를 설치하는 것입니다. 회전 기계의 정상적인 마모나 제조업체가 설정한 매개변수를 벗어난 펌프 작동으로 인해 회전 진동의 주파수 또는 진폭이 변경될 수 있으며, 이는 종종 진동 진폭의 증가로 나타납니다. 전문가들은 시동 시 진동 신호를 검사하여 허용 가능한지 판단하고 주의가 필요한 중요한 값을 지정할 수 있습니다. 이러한 값은 센서 출력이 임계 한계에 도달할 때 경보 신호를 보내도록 제어 소프트웨어에 프로그래밍할 수 있습니다.

시작 시 가속도계는 제어 메모리에 저장할 수 있는 진동 기준 값을 제공합니다. 실시간 값이 결국 사전 결정된 한계에 도달하면 기계 제어 장치는 상황을 평가해야 한다는 사실을 운영자에게 알립니다. 물론, 진동의 갑작스럽고 심각한 변화는 운영자에게 잠재적인 고장을 경고할 수도 있습니다.

두 가지 경보에 대응하는 기술자는 느슨한 장착 볼트와 같은 단순한 결함을 발견할 수 있으며, 이로 인해 펌프나 모터가 중앙에서 벗어날 수 있습니다. 장치의 중심을 다시 맞추고 모든 장착 볼트를 조이는 것만으로 필요한 작업이 될 수 있습니다. 시스템이 다시 시작된 후 실시간 진동 판독값을 통해 문제가 해결되었는지 여부가 표시됩니다. 그러나 펌프나 모터 베어링이 손상된 경우 추가 수정 조치가 필요할 수 있습니다. 그러나 센서는 잠재적인 문제에 대한 조기 경고를 제공하므로 교대 근무가 끝날 때까지, 가동 중단이 계획되거나 생산이 다른 펌프나 시스템으로 옮겨질 때까지 평가하고 가동 중지 시간을 연기할 수 있습니다.

단순한 자동화 및 신뢰성 그 이상

센서는 시스템 전체에 전략적으로 배치되며 자동화된 제어, 지원 운영 및 예측 유지 관리를 제공하는 데 자주 사용됩니다. 또한 시스템이 어떻게 작동하는지 자세히 관찰하여 최적화하여 전체 시스템의 에너지 효율성을 높일 수도 있습니다.

실제로 이 전략을 기존 시스템에 적용하면 상당한 개선 여지가 있는 펌프나 구성 요소를 노출시켜 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.