Giám sát mức tiêu thụ năng lượng và các biến hệ thống

Việc đo mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống bơm có thể rất đơn giản. Chỉ cần lắp đặt một đồng hồ phía trước đường dây chính cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống bơm sẽ hiển thị mức tiêu thụ điện năng của tất cả các bộ phận điện trong hệ thống, chẳng hạn như động cơ, bộ điều khiển và van.

Một tính năng quan trọng khác của giám sát năng lượng trên toàn hệ thống là nó có thể cho thấy việc sử dụng năng lượng thay đổi như thế nào theo thời gian. Một hệ thống tuân theo chu kỳ sản xuất có thể có những khoảng thời gian cố định khi nó tiêu thụ nhiều năng lượng nhất và những khoảng thời gian không hoạt động khi nó tiêu thụ ít năng lượng nhất. Điều tốt nhất mà đồng hồ đo điện có thể làm để giảm chi phí năng lượng là cho phép chúng ta sắp xếp xen kẽ chu kỳ sản xuất của máy móc để chúng tiêu thụ năng lượng thấp nhất vào các thời điểm khác nhau. Điều này thực tế không làm giảm mức tiêu thụ năng lượng nhưng có thể giảm chi phí năng lượng bằng cách giảm mức sử dụng vào giờ cao điểm.

Chiến lược hoạch định

Cách tiếp cận tốt hơn là lắp đặt cảm biến, điểm kiểm tra và thiết bị đo ở những khu vực quan trọng để theo dõi tình trạng của toàn bộ hệ thống. Dữ liệu quan trọng do các cảm biến này cung cấp có thể được sử dụng theo nhiều cách. Đầu tiên, cảm biến có thể hiển thị lưu lượng, áp suất, nhiệt độ và các thông số khác theo thời gian thực. Thứ hai, dữ liệu này có thể được sử dụng để tự động hóa việc điều khiển máy, do đó tránh được lỗi của con người có thể xảy ra khi điều khiển thủ công. Thứ ba, dữ liệu có thể được tích lũy theo thời gian để hiển thị xu hướng hoạt động.

Giám sát thời gian thực - Thiết lập điểm đặt cho cảm biến để chúng có thể kích hoạt cảnh báo khi vượt quá ngưỡng. Ví dụ, dấu hiệu cho thấy áp suất thấp trong đường hút của máy bơm có thể phát ra âm thanh cảnh báo để ngăn chất lỏng bốc hơi trong máy bơm. Nếu không có phản hồi trong thời gian quy định, bộ điều khiển sẽ tắt máy bơm để tránh hư hỏng. Các sơ đồ điều khiển tương tự cũng có thể được sử dụng cho các cảm biến phát ra tín hiệu cảnh báo trong trường hợp nhiệt độ cao hoặc độ rung cao.

Tự động hóa để điều khiển máy móc - Có một tiến trình tự nhiên từ việc sử dụng cảm biến để giám sát các điểm đặt đến sử dụng cảm biến để điều khiển trực tiếp máy móc. Ví dụ, nếu một máy sử dụng một trường hợp chia bơm ly tâm để tuần hoàn nước làm mát, cảm biến nhiệt độ có thể gửi tín hiệu đến bộ điều khiển điều chỉnh dòng chảy. Bộ điều khiển có thể thay đổi tốc độ của động cơ dẫn động máy bơm hoặc thay đổi hoạt động của van để phù hợp với máy bơm ly tâm tách trường hợpdòng chảy của nhu cầu làm mát. Cuối cùng mục đích giảm tiêu thụ năng lượng đã đạt được.

Cảm biến cũng cho phép bảo trì dự đoán. Nếu máy bị lỗi do bộ lọc bị tắc, trước tiên kỹ thuật viên hoặc thợ cơ khí phải đảm bảo máy đã tắt rồi khóa/gắn thẻ cho máy để có thể vệ sinh hoặc thay thế bộ lọc một cách an toàn. Đây là một ví dụ về bảo trì phản ứng - thực hiện hành động để sửa lỗi sau khi nó xảy ra mà không cần cảnh báo trước. Bộ lọc cần được thay thế thường xuyên, nhưng việc dựa vào khoảng thời gian tiêu chuẩn có thể không hiệu quả.

Trong trường hợp này, nước đi qua bộ lọc có thể bị ô nhiễm nhiều hơn dự kiến ​​và trong thời gian dài hơn. Vì vậy, lõi lọc cần được thay thế trước thời gian dự kiến. Mặt khác, việc thay đổi bộ lọc theo lịch trình có thể gây lãng phí. Nếu nước đi qua bộ lọc sạch bất thường trong một thời gian dài, bộ lọc có thể cần được thay thế muộn hơn nhiều tuần so với dự kiến.

Điểm mấu chốt của vấn đề là việc sử dụng các cảm biến để theo dõi chênh lệch áp suất trên bộ lọc có thể hiển thị chính xác khi nào bộ lọc cần được thay thế. Trên thực tế, số đo chênh lệch áp suất cũng có thể được sử dụng ở cấp độ tiếp theo, bảo trì dự đoán.

Thu thập dữ liệu theo thời gian - Quay trở lại hệ thống được vận hành gần đây của chúng tôi, sau khi mọi thứ được cấp nguồn, điều chỉnh và tinh chỉnh, các cảm biến sẽ cung cấp các chỉ số cơ bản về tất cả áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, độ rung và các thông số vận hành khác. Sau đó, chúng ta có thể so sánh số đọc hiện tại với giá trị trong trường hợp tốt nhất để xác định mức độ hao mòn của các bộ phận hoặc hệ thống đã thay đổi bao nhiêu (chẳng hạn như bộ lọc bị tắc).

Các kết quả đọc trong tương lai cuối cùng sẽ sai lệch so với giá trị cơ bản được đặt khi khởi động. Khi kết quả đo vượt quá giới hạn định trước, điều đó có thể cho thấy lỗi sắp xảy ra hoặc ít nhất là cần phải can thiệp. Đây là hoạt động bảo trì dự đoán - cảnh báo cho người vận hành trước khi xảy ra sự cố.

Một ví dụ phổ biến là chúng tôi lắp đặt các cảm biến rung (gia tốc kế) tại các vị trí ổ trục (hoặc ổ trục) của máy bơm và động cơ ly tâm tách rời. Sự hao mòn thông thường của máy quay hoặc hoạt động của máy bơm ngoài các thông số do nhà sản xuất đặt ra có thể gây ra những thay đổi về tần số hoặc biên độ của dao động quay, thường biểu hiện là sự tăng biên độ dao động. Các chuyên gia có thể kiểm tra các tín hiệu rung khi khởi động để xác định xem chúng có chấp nhận được hay không và chỉ định các giá trị quan trọng cho thấy cần phải chú ý. Các giá trị này có thể được lập trình vào phần mềm điều khiển để gửi tín hiệu cảnh báo khi đầu ra cảm biến đạt đến giới hạn tới hạn.

Khi khởi động, gia tốc kế cung cấp giá trị rung động cơ bản có thể được lưu trong bộ nhớ điều khiển. Khi các giá trị thời gian thực cuối cùng đạt đến giới hạn định trước, bộ điều khiển máy sẽ cảnh báo người vận hành rằng tình huống cần được đánh giá. Tất nhiên, những thay đổi nghiêm trọng đột ngột về độ rung cũng có thể cảnh báo người vận hành về những hư hỏng tiềm ẩn.

Kỹ thuật viên xử lý cả hai cảnh báo có thể phát hiện ra một lỗi đơn giản, chẳng hạn như bu-lông lắp lỏng, có thể khiến máy bơm hoặc động cơ di chuyển ra khỏi tâm. Định tâm lại thiết bị và siết chặt tất cả các bu lông lắp có thể là những hành động duy nhất cần thiết. Sau khi hệ thống khởi động lại, kết quả đo độ rung theo thời gian thực sẽ cho biết sự cố đã được khắc phục hay chưa. Tuy nhiên, nếu vòng bi máy bơm hoặc động cơ bị hỏng thì vẫn có thể cần phải thực hiện thêm hành động khắc phục. Nhưng một lần nữa, vì các cảm biến cung cấp cảnh báo sớm về các vấn đề tiềm ẩn nên chúng có thể được đánh giá và trì hoãn thời gian ngừng hoạt động cho đến khi kết thúc ca làm việc, khi có kế hoạch ngừng hoạt động hoặc khi chuyển hoạt động sản xuất sang máy bơm hoặc hệ thống khác.

Không chỉ có Tự động hóa và Độ tin cậy

Các cảm biến được bố trí một cách chiến lược trên toàn hệ thống và thường được sử dụng để cung cấp khả năng điều khiển tự động, hỗ trợ vận hành và bảo trì dự đoán. Và họ cũng có thể xem xét kỹ hơn cách thức hoạt động của hệ thống để có thể tối ưu hóa nó, giúp toàn bộ hệ thống tiết kiệm năng lượng hơn.

Trên thực tế, việc áp dụng chiến lược này cho hệ thống hiện có có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng bằng cách sử dụng máy bơm hoặc các bộ phận cần cải tiến đáng kể.