Suivi de la performance des pompes
Puissance électrique absorbée par le moteur, débit délivré et pression de chaque côté de la pompe pour expliquer une baisse de puissance plutôt que la deviner.
- Mesures
- Puissance électrique absorbée par le moteur, débit, pressions d’aspiration et de refoulement, vitesse et état des vannes
- Calcul
- Énergie spécifique de pompe en kWh par mètre cube et hauteur manométrique différentielle
- Capteurs
- ZIO-22, Deux boucles 4–20 mA sur un appareil, résolution de 0,001 mA Fiche technique: Capteur de signal analogique
- Sur site
- Gateway ZGW-20, Le calcul, accompagné de chaque mesure d’entrée Fiche technique: Gateway
Matériel pour le suivi énergétique des pompes
Un compteur électrique sur l’alimentation du moteur, les instruments déjà présents sur les tuyauteries et le variateur s’il peut communiquer.
L’alimentation du moteur ou du démarreur, côté entrée du rapport
1 par moteur triphasé, 3 ou 4 fils
- Choisissez le calibre des TC pour l’alimentation du moteur : TC ouvrant de 120 A ou bobines Rogowski de 300 A, 1 kA et 3 kA
Classe 0,5S selon IEC 62053-22 avec ses TC, de 0,1 A à 3 kA
Entrées en boucle de courant pour les pressions d’aspiration et de refoulement et le débit, réparties sur deux interfaces
2 pour la méthode complète trois signaux 4–20 mA et un canal libre
De 0 à 20 mA avec résolution de 0,001 mA, jusqu’à 36 V DC, boucles alimentées par une source externe
Calcule sur site l’énergie spécifique et la hauteur, tout en conservant les signaux bruts
1 par site jusqu’à 250 appareils sans fil
Si le variateur possède une table de registres publiée
Vitesse, estimation du couple et état de marche provenant du variateur de vitesse
1 par variateur jusqu’à 30 registres
Si la température fait partie du diagnostic
Température du palier ou du fluide à comparer à l’évolution électrique
1 par point de mesure sonde en acier, câble de 2 m
±0,2 °C de 0 à 70 °C, ±0,5 °C de −40 à 105 °C
Distinguer un changement de commande d’un défaut
La puissance seule ne dit pas pourquoi elle a diminué. Ces quatre mesures peuvent l’expliquer.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Filaire
- Zigbee
- Edge
- Plateformes
| Emplacement | Ce que la mesure indique | Référence | Capteur |
|---|---|---|---|
| Alimentation du moteur | Puissance d’entrée, énergie, démarrages et heures de marche | Précisez si cette alimentation dessert autre chose que cette pompe Fiche technique: Appareil de mesure électrique triphasé sans fil | ZEM-65 (sur cette page) |
| Pressions d’aspiration et de refoulement | La pression différentielle produite par la pompe | Plage, unités et altitude de chaque prise consignées pour chaque instrument Fiche technique: Capteur de signal analogique | ZIO-22 (sur cette page) |
| Débit | Le volume réellement délivré, dénominateur de l’énergie spécifique | Plage, comportement au débit nul et conditions d’installation propres au débitmètre | ZIO-22 (sur cette page), deuxième canal |
| Vitesse et état des vannes | Déterminer si le point de fonctionnement a bougé sous l’effet d’une commande | Une vitesse commandée ne prouve pas que cette vitesse a été atteinte Fiche technique: Interface Modbus | ZMB-31 (sur cette page) |
Identifiez le fluide avant de convertir la pression en hauteur. La conversion des bars en mètres exige la masse volumique du fluide à sa température de fonctionnement et l’altitude de chaque prise de pression.
Mesurez la pompe sur sa propre alimentation. Si l’alimentation dessert aussi une autre pompe ou des auxiliaires, le rapport les inclut. Indiquez-le ou placez le compteur plus près du moteur.
Calculer l’énergie spécifique de la pompe
L’énergie spécifique exige une mesure de débit réel sur la même période que la puissance. L’expression simplifiée de conversion pression-hauteur ci-dessous suppose des prises de pression à la même altitude et une variation négligeable de charge cinétique.
specific energy = P ÷ Q
H = (pd − ps) × 10.2 ÷ SG- P
- puissance électrique absorbée, en kW
- Q
- débit délivré, en mètres cubes par heure
- pd, ps
- pressions de refoulement et d’aspiration, en bars
- H
- hauteur due à la pression différentielle, en mètres de fluide, si les différences d’altitude et de charge cinétique sont négligeables
- SG
- densité relative du fluide à sa température de fonctionnement
Exemple de calcul
Une pompe absorbant 22,0 kW tandis qu’un débitmètre installé indique 140 m³ par heure consomme 0,157 kWh par mètre cube. Avec des prises de pression à la même altitude, une variation négligeable de charge cinétique, 1,2 bar à l’aspiration et 4,6 bar au refoulement sur de l’eau, la hauteur due à la pression différentielle est (4,6 − 1,2) × 10,2 = 34,7 mètres.
Dans Edge
Un capteur calculé divise la puissance par le débit, avec une garde empêchant la division par zéro lorsque la pompe est arrêtée ; un second calcule la différence de pression. Conservez l’état de marche comme point distinct pour exclure volontairement les périodes d’arrêt.
Contrôles de mise en service
Mettez d’abord les instruments en service : le rapport ne sera pas meilleur que le signal de débit.
-
Le compteur mesure bien ce moteur
Démarrez puis arrêtez la pompe et observez la mesure électrique.
Réussi si La puissance suit le fonctionnement de la pompe et la consommation résiduelle à l’arrêt est expliquée.
-
Les transmetteurs sont réglés au zéro et à la plage
Suivez la procédure propre à chaque transmetteur pour son zéro et sa plage, puis comparez son affichage à la valeur dans Edge.
Réussi si Les deux concordent en deux points et 4 mA représente le zéro du transmetteur, pas nécessairement un débit nul.
-
Deux vitesses, une explication cohérente
Faites fonctionner la pompe à deux vitesses ou positions de vanne connues et relevez puissance, débit et pression à chacune.
Réussi si Chaque signal évolue dans le sens et l’ordre prévus par l’hydraulique.
-
Une perte de signal n’est pas une faible valeur
Déconnectez une boucle de transmetteur.
Réussi si La valeur est masquée ou signalée comme invalide et le calcul d’énergie spécifique s’arrête au lieu d’augmenter.
-
Le point de référence est décrit
Consignez la roue, le fluide, le mode de commande et l’état du système pendant la période de référence.
Réussi si Une comparaison ultérieure peut établir si les conditions sont comparables.
Limites de cette mesure
L’énergie spécifique apporte des éléments pour poser une question ; elle n’y répond pas à elle seule.
- Les lois d’affinité décrivent un point de fonctionnement similaire. Si la hauteur statique ou le rendement évoluent sensiblement, elles ne prédisent plus le point de fonctionnement.
- Le suivi ne remplace pas l’évaluation du NPSH, de la cavitation, du débit minimal ou de l’état mécanique.
- Un changement du rapport justifie une investigation ; il ne prouve ni un défaut ni une économie.
- Un débitmètre installé hors de ses prescriptions peut produire un nombre qui semble fiable mais reste faux.
Sources
- Améliorer la performance des systèmes de pompage (s’ouvre dans un nouvel onglet) US Department of Energy
- Fiche technique: Appareil de mesure électrique triphasé sans fil (s’ouvre dans un nouvel onglet) EpiSensor. Caractéristiques, plages de mesure et références de commande.
À découvrir aussi
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Suivi de l’air comprimé
Mesurez l’électricité des compresseurs, l’air livré et la pression du collecteur ; comparez des périodes complètes avant de décider des investigations. -
Suivi à distance des signaux 4–20 mA de procédé
Les signaux de courant et de tension sont lus par un capteur de signal analogique alimenté sur secteur, avec plage, mise à l’échelle et courant de défaut documentés.
- Vue d’ensembleSuivi énergétique
- CalculateurCalculateur de tension d’une boucle 4–20 mA
- GuidePérimètre de mesure de la performance énergétique
Appareils tiers pour cette application
Autres appareils dans le répertoire : Energy meters (56), Current transformers (7)
Expliquez la puissance absorbée par une pompe au lieu de la deviner
Un ingénieur peut vérifier les signaux, dimensionner le compteur et les TC, puis établir le calcul avec vous.