Monitore o consumo de energia e variáveis ​​do sistema

Medir o consumo de energia de um sistema de bombeamento pode ser muito simples. A simples instalação de um medidor na frente da linha principal que fornece energia para todo o sistema de bombeamento mostrará o consumo de energia de todos os componentes elétricos do sistema, como motores, controladores e válvulas.

Outra característica importante do monitoramento de energia em todo o sistema é que ele pode mostrar como o uso de energia muda ao longo do tempo. Um sistema que segue um ciclo de produção pode ter períodos fixos em que consome mais energia e períodos ociosos em que consome menos energia. A melhor coisa que os medidores de eletricidade podem fazer para reduzir os custos de energia é permitir-nos escalonar os ciclos de produção das máquinas para que consumam o menor consumo de energia em momentos diferentes. Na verdade, isso não reduz o consumo de energia, mas pode reduzir os custos de energia, reduzindo o uso de pico.

Estratégia de Planejamento

Uma abordagem melhor é instalar sensores, pontos de teste e instrumentação em áreas críticas para monitorar a condição de todo o sistema. Os dados críticos fornecidos por esses sensores podem ser usados ​​de várias maneiras. Primeiro, os sensores podem exibir vazão, pressão, temperatura e outros parâmetros em tempo real. Em segundo lugar, estes dados podem ser utilizados para automatizar o controlo da máquina, evitando assim o erro humano que pode surgir com o controlo manual. Terceiro, os dados podem ser acumulados ao longo do tempo para mostrar tendências operacionais.

Monitoramento em tempo real - Estabeleça pontos de ajuste para sensores para que possam disparar alarmes quando os limites forem excedidos. Por exemplo, uma indicação de baixa pressão na linha de sucção da bomba pode soar um alarme para evitar a vaporização do fluido na bomba. Se não houver resposta dentro de um tempo especificado, o controle desliga a bomba para evitar danos. Esquemas de controle semelhantes também podem ser usados ​​para sensores que emitem sinais de alarme em caso de altas temperaturas ou altas vibrações.

Automação para controlar máquinas - Há uma progressão natural desde o uso de sensores para monitorar pontos de ajuste até o uso de sensores para controlar diretamente as máquinas. Por exemplo, se uma máquina utiliza um caso dividido bomba centrífuga para circular a água de resfriamento, um sensor de temperatura pode enviar um sinal a um controlador que regula o fluxo. O controlador pode alterar a velocidade do motor que aciona a bomba ou alterar a ação da válvula para corresponder à bomba centrífuga de caixa divididafluxo para as necessidades de resfriamento. Em última análise, o objectivo de redução do consumo de energia é alcançado.

Os sensores também permitem a manutenção preditiva. Se uma máquina falhar devido a um filtro entupido, um técnico ou mecânico deve primeiro garantir que a máquina esteja desligada e depois travar/etiquetar a máquina para que o filtro possa ser limpo ou substituído com segurança. Este é um exemplo de manutenção reativa – tomar medidas para corrigir uma falha após ela ocorrer, sem aviso prévio. Os filtros precisam ser substituídos regularmente, mas depender de períodos de tempo padrão pode não ser eficaz.

Neste caso, a água que passa pelo filtro pode ficar mais contaminada do que o esperado e por mais tempo. Portanto, o elemento filtrante deve ser substituído antes do prazo planejado. Por outro lado, alterar os filtros de acordo com uma programação pode ser um desperdício. Se a água que passa pelo filtro ficar excepcionalmente limpa por um longo período de tempo, o filtro pode precisar ser substituído semanas depois do programado.

O cerne da questão é que o uso de sensores para monitorar o diferencial de pressão através do filtro pode mostrar exatamente quando o filtro precisa ser substituído. Na verdade, as leituras de pressão diferencial também podem ser usadas no próximo nível, a manutenção preditiva.

Coleta de dados ao longo do tempo - Voltando ao nosso sistema recentemente comissionado, depois que tudo estiver ligado, ajustado e ajustado, os sensores fornecem leituras básicas de todos os parâmetros de pressão, vazão, temperatura, vibração e outros parâmetros operacionais. Posteriormente, podemos comparar a leitura atual com o valor do melhor caso para determinar o quanto os componentes estão desgastados ou o quanto o sistema mudou (como um filtro entupido).

As leituras futuras acabarão por se desviar do valor da linha de base definido na inicialização. Quando as leituras ultrapassam os limites predeterminados, isso pode indicar uma falha iminente ou, pelo menos, a necessidade de intervenção. Isto é manutenção preditiva – alertando os operadores antes que uma falha seja iminente.

Um exemplo comum é instalar sensores de vibração (acelerômetros) nos locais dos rolamentos (ou assentos dos rolamentos) de bombas e motores centrífugos de caixa bipartida. O desgaste normal de máquinas rotativas ou a operação de bombas fora dos parâmetros definidos pelo fabricante podem causar alterações na frequência ou amplitude da vibração rotacional, muitas vezes manifestando-se como um aumento na amplitude da vibração. Os especialistas podem examinar os sinais de vibração na inicialização para determinar se são aceitáveis ​​e especificar valores críticos que indicam a necessidade de atenção. Esses valores podem ser programados no software de controle para enviar um sinal de alarme quando a saída do sensor atingir limites críticos.

Na inicialização, o acelerômetro fornece um valor de referência de vibração que pode ser salvo na memória do controle. Quando os valores em tempo real eventualmente atingem limites predeterminados, os controles da máquina alertam o operador de que a situação precisa ser avaliada. É claro que mudanças repentinas e severas na vibração também podem alertar os operadores sobre possíveis falhas.

Os técnicos que respondem a ambos os alarmes podem descobrir uma falha simples, como um parafuso de montagem solto, que pode fazer com que a bomba ou o motor saiam do centro. Centralizar novamente a unidade e apertar todos os parafusos de montagem podem ser as únicas ações necessárias. Após a reinicialização do sistema, as leituras de vibração em tempo real mostrarão se o problema foi corrigido. No entanto, se os rolamentos da bomba ou do motor estiverem danificados, ainda poderão ser necessárias ações corretivas adicionais. Mas, novamente, como os sensores fornecem alertas antecipados sobre possíveis problemas, eles podem ser avaliados e o tempo de inatividade pode ser adiado até o final de um turno, quando uma parada for planejada ou quando a produção for transferida para outras bombas ou sistemas.

Mais do que apenas automação e confiabilidade

Os sensores estão estrategicamente posicionados em todo o sistema e são frequentemente usados ​​para fornecer controle automatizado, operações de suporte e manutenção preditiva. E também podem observar mais de perto como o sistema está operando para otimizá-lo, tornando o sistema geral mais eficiente em termos energéticos.

Na verdade, a aplicação desta estratégia a um sistema existente pode reduzir o consumo de energia, expondo bombas ou componentes que têm espaço significativo para melhorias.