Energiatakarékosság szivárgásvizsgáló rendszerrel
Az egyszerű és könnyen kivitelezhető felügyeleti rendszer kiépítésével lehetőség nyílik a gépek energiafelhasználásának csökkentésére, és így a hatékonyság növelésére.
Az utóbbi években végzett energiatakarékossági mérések kimutatták, hogy a sűrített levegős rendszerek szivárgásából adódóan az energiaköltség körülbelül 20 százaléka veszteségként került ki a termelési folyamatból. Ezt további költségek követik, mint például a hosszú karbantartási időből származó állásidő jelentette kiadás. Ezen költségek hatékony csökkentését teszi lehetővé az SMC ALDS CAS (Automatic Leak Detection System in a Compressed Air System), azaz az SMC automatikus szivárgásvizsgáló rendszere.
Szivárgás miatt az energiaköltségnek akár ötöde is lehet a veszteség
Az említett költségek csökkentése érdekében a cél, hogy találjunk egy logikus, mégis egyszerű és olcsó, ennek ellenére pontos és szemléletes, ugyanakkor könnyen rendszerbe illeszthető megoldást. Az ALDS-rendszer alkalmazása teljesíti az alábbi kritériumokat:
- megállapítja a szivárgás helyét, ahogy és amikor bekövetkezik – akár naponta,
- kimutatja a veszteség pontos értékét Nl/min-ben,
- a karbantartás kap egy részletes jelentést a szivárgási helyekről az egyes komponensek külön vizsgálata nélkül,
- a gép üzemszerű működése közben is alkalmazható,
- integrálható a gépre külső felügyeleti rendszer (például SCAD) nélkül is.
A rendszer alapját egy szelep és egy áramlásmérő szenzor egysége adja közvetlenül a felügyelni kívánt berendezés levegőmegtáplálásánál. A beszerelés a már kész, összeállított működő gép esetén is igen egyszerűen és bonyolult szerelési munkák nélkül kivitelezhető. A szelep vezérlését a gép operációs rendszere hajtja végre, azaz csak akkor vezeti át az áramlásmérőn a levegőt, ha a szivárgást vizsgáló ciklus fut. Ezt a ciklust a programozó előre meghatározott ütem szerint építheti be a főprogramba, viszont lehet a főprogramtól függetlenül egyedileg is futtatni a hibakeresést, és az értékeket összehasonlítani a korábban eltárolt eredményekkel.
A szivárgás pontos mennyisége és helye áramlásméréssel mutatható ki
De mi is ennek a felügyeleti folyamatnak az elve? Hogyan állapíthatjuk meg a szivárgást és annak pontos értékét? Valamint honnan tudjuk, hogy hol jelentkezik?
Az elv maga az áramlásmérés. Ugyanis ha a gép aktuátorait egyenként a hozzá tartozó vezérlőszelepeken át működtetjük, akkor belátható, hogy csak a végállapotba érkezésig vagy alapállapotba visszatérésig történhet levegőáramlás. Ha mégis van légáram alaphelyzetben vagy a véghelyzet elérte után, akkor biztosak lehetünk a szivárgásban. Azt, hogy hol a szivárgás pontos helye, a következő logika mutatja meg. Ha a vezérlés a szelepeket egyenként kapcsolva minden egyes kapcsolás után kiértékeli az átfolyásmérő szenzor mérési eredményeit, úgy megmutatkozik, hogy melyik ágban van a rendellenes érték. Ezzel megvan a szivárgás helye leszűkítve az aktuátorra és annak kifelé vagy befelé vezérlési oldalára, vagy akár a szelepekig vezető csőszakaszra utalóan. A szivárgás pontos értéke az áramlásmérő – a szelepek egyenkénti kapcsolásai után – mért értékeiből számítható Nl/min-ben.
A mérés pontosságáért tehát az áramlásmérő felel. Az SMC PFM áramlásmérője a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mérési elvet alkalmazza. A mérés lényege, hogy a 3. ábrán látható módon az Rh fűtőellenállás által termelt hőmennyiség hőképe átáramlás nélkül egyenletes és szabályos eloszlást mutat az Ru és Rd detektáló ellenállások között. Ha az áramlás bekövetkezik, akkor ez a hőkép torzul, és a torzulás mértéke arányos az áramlással. Az Ra kompenzáló elemként van jelen a rendszerben, mégpedig a belépő közeg hőmérsékletét érzékeli a pontosabb mérés érdekében. Azaz, ha Ru és Rd értéke megegyezik, akkor nincs áramlás, ha Ru és Rd értéke eltér, akkor az eltérés arányos az átáramlással.
Ha Ru és Rd értéke megegyezik, akkor nincs áramlás, ha Ru és Rd értéke eltér, akkor az eltérés arányos az átáramlással
Érdekes megjegyzés, hogy a mérés Nl/min (normál liter/perc) mértékegysége két szabványban is meghatározott, mivel
- a DIN 1343 szerint 1 Nl megfelel 1 liter közegnek 0 °C hőmérsékleten és 1013 mbar nyomáson 0% relatív páratartalom mellett,
- az ISO 8778:1990 szerint 1 Nl 1 liter közeget jelent 20 °C és 1000 mbar esetén, valamint a relatív páratartalom 65% (ANR).
Az SMC által forgalmazott PFM áramlásmérőknél szabadon beállítható, hogy melyik szabványnak megfeleltetett egységben történjen a mérés.
Az ALDS-rendszer továbbá alkalmas levegő, N2, Ar és CO2 közegekkel működtetett berendezések felügyeletére is. Így egy széles körben alkalmazható, pontos eszköz áll a karbantartás rendelkezésére az energiatakarékosság és a hatékonyságnövelés érdekében.
2020. jan. 1.
