Monitoraggio delle prestazioni delle pompe
Assorbimento elettrico del motore, portata erogata e pressioni a monte e a valle della pompa, per spiegare una variazione di potenza anziché ipotizzarne la causa.
- Misure
- Assorbimento elettrico del motore, portata, pressioni di aspirazione e mandata, velocità e stato delle valvole
- Calcolo
- Energia specifica delle pompe in kWh per metro cubo e prevalenza differenziale
- Sensori
- ZIO-22, due ingressi 4–20 mA per dispositivo, risoluzione di 0,001 mA Scheda tecnica: Sensore di segnali analogici
- Sul sito
- Gateway ZGW-20, il calcolo, conservando accanto a esso tutti i valori di ingresso Scheda tecnica: Gateway
Dispositivi per il monitoraggio energetico delle pompe
Un contatore elettrico sull'alimentazione del motore, gli strumenti già presenti nelle tubazioni e l'azionamento, se rende disponibili i dati.
L'alimentazione del motore o dell'avviatore, cioè l'ingresso del rapporto
1 per motore trifase, 3 o 4 fili
- Dimensionare i trasformatori di corrente per l'alimentazione del motore: nucleo apribile da 120 A oppure bobine Rogowski da 300 A, 1 kA o 3 kA
Classe 0,5S secondo IEC 62053-22 con i relativi trasformatori di corrente, da 0,1 A a 3 kA
Ingressi in corrente per pressione di aspirazione, pressione di mandata e portata, su due interfacce
2 per il metodo completo tre segnali 4–20 mA e un canale di riserva
Da 0 a 20 mA con risoluzione di 0,001 mA, fino a 36 V CC, circuiti alimentati esternamente
Calcola sul sito energia specifica e prevalenza e conserva i segnali grezzi
1 per sito fino a 250 dispositivi wireless
Se l'azionamento dispone di una mappa dei registri pubblicata
Velocità, stima della coppia e stato di marcia dall'azionamento a velocità variabile
1 per azionamento fino a 30 registri
Se la temperatura rientra nella valutazione delle condizioni
Temperatura del supporto del cuscinetto o del fluido accanto all'andamento elettrico
1 per punto sonda in acciaio, cavo da 2 m
±0,2 °C da 0 a 70 °C, ±0,5 °C da −40 a 105 °C
Come distinguere una variazione di comando da un guasto
La sola potenza non spiega perché sia diminuita. Queste quattro misure aiutano a capirlo.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Cablato
- Zigbee
- Edge
- Piattaforme
| Posizione | Cosa indica la misura | Riferimento | Sensore |
|---|---|---|---|
| Alimentazione del motore | Potenza assorbita, energia, avviamenti e ore di funzionamento | Indicare se l'alimentazione serve anche altri carichi oltre a questa pompa Scheda tecnica: Monitor trifase wireless dell’energia elettrica | ZEM-65 (in questa pagina) |
| Pressioni di aspirazione e mandata | La pressione differenziale prodotta dalla pompa | Registrare campo di misura, unità e quota di ciascun trasmettitore Scheda tecnica: Sensore di segnali analogici | ZIO-22 (in questa pagina) |
| Portata | Il volume effettivamente erogato, denominatore dell'energia specifica | Campo di misura, comportamento allo zero e requisiti di installazione del misuratore di portata | ZIO-22 (in questa pagina), secondo canale |
| Velocità e stato delle valvole | Se il punto di lavoro è cambiato a seguito di una regolazione | Una velocità impostata non dimostra che sia stata raggiunta Scheda tecnica: Interfaccia Modbus | ZMB-31 (in questa pagina) |
Identificare il fluido prima di convertire la pressione in prevalenza. La conversione da bar a metri richiede la densità del fluido alla temperatura di esercizio e la quota di ciascuna presa di pressione.
Misurare la pompa sulla sua alimentazione dedicata. Se l'alimentazione serve anche una seconda pompa o gli ausiliari, il rapporto include anche quei carichi. Dichiararlo oppure misurare più vicino al motore.
Come calcolare l'energia specifica delle pompe
Per calcolare l'energia specifica serve una misura effettiva della portata nello stesso intervallo della potenza. La formula semplificata per ricavare la prevalenza dalla pressione presuppone prese alla stessa quota e una variazione trascurabile del termine di velocità.
specific energy = P ÷ Q
H = (pd − ps) × 10.2 ÷ SG- P
- potenza elettrica assorbita, kW
- Q
- portata erogata, metri cubi all'ora
- pd, ps
- pressioni di mandata e aspirazione, bar
- H
- prevalenza differenziale, in metri di fluido, se le differenze di quota e di termine di velocità sono trascurabili
- SG
- peso specifico relativo del fluido alla temperatura di esercizio
Esempio di calcolo
Una pompa che assorbe 22,0 kW mentre il misuratore installato rileva 140 m³ all'ora consuma 0,157 kWh per metro cubo. Con prese alla stessa quota, variazione trascurabile del termine di velocità, pressione di aspirazione di 1,2 bar e di mandata di 4,6 bar su acqua, la prevalenza differenziale è (4,6 − 1,2) × 10,2 = 34,7 metri.
In Edge
Un sensore calcolato divide la potenza per la portata, con un controllo che eviti la divisione per zero a pompa ferma; un secondo sensore calcola la differenza di pressione. Conservare lo stato di marcia come punto distinto per escludere intenzionalmente i periodi di arresto.
Verifiche di messa in servizio
Mettere prima in servizio gli strumenti: l'affidabilità del rapporto dipende dal segnale di portata.
-
Il contatore misura questo motore
Avviare e arrestare la pompa e osservare la misura elettrica.
Superata se la potenza segue la pompa e il consumo residuo a pompa ferma è spiegato.
-
Trasmettitori azzerati e configurati
Seguire la procedura di azzeramento e scala di ciascun trasmettitore, poi confrontare il suo display con il valore in Edge.
Superata se i valori coincidono in due punti e 4 mA corrispondono allo zero di scala del trasmettitore, senza essere interpretati automaticamente come portata zero.
-
Due velocità, una spiegazione coerente
Far funzionare la pompa a due velocità o posizioni della valvola note e registrare potenza, portata e pressione in entrambi i casi.
Superata se ogni segnale varia nel verso e nell'ordine previsti dal comportamento idraulico.
-
Un segnale perso non è una misura bassa
Scollegare il circuito 4–20 mA di un trasmettitore.
Superata se il valore non viene mostrato oppure è marcato come non valido, e il calcolo dell'energia specifica si interrompe invece di aumentare.
-
La linea di riferimento è descritta
Annotare girante, fluido, modalità di controllo e condizioni del sistema durante il periodo di riferimento.
Superata se un confronto successivo può stabilire se le condizioni sono confrontabili.
Limiti della misura
L'energia specifica fornisce un indizio da indagare, non una diagnosi conclusiva.
- Le leggi di affinità descrivono un punto di funzionamento simile. Se contano la prevalenza statica o variazioni di rendimento, non predicono più il punto di lavoro.
- Il monitoraggio non sostituisce la valutazione di NPSH, cavitazione, portata minima o condizioni meccaniche.
- Una variazione del rapporto richiede un'indagine, ma non dimostra da sola un guasto o un risparmio.
- Un misuratore di portata installato senza rispettare i suoi requisiti produce un numero apparentemente preciso ma errato.
Fonti
- Migliorare le prestazioni dei sistemi di pompaggio (si apre in una nuova scheda) Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti
- Scheda tecnica: Monitor trifase wireless dell’energia elettrica (si apre in una nuova scheda) EpiSensor. Specifiche, intervalli di misura e codici d’ordine.
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Altri dispositivi nella Directory: Energy meters (56), Current transformers (7)
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