¿Desea saber cómo IIoT y los sensores están transformando los sistemas de bombas? Consulte nuestro último artículo de bombas Sintech, para obtener más información sobre las operaciones de IIoT y bombas.
Las bombas son cada vez más inteligentes y futuristas
IIoT (Internet Industrial de las Cosas) está haciendo que las bombas sean más inteligentes. La idea de las soluciones de bombeo inteligente es utilizar sensores y software para optimizar las operaciones de la bomba. Esto se traduce en la reducción del uso de energía, lo que ayuda a reducir los costos operativos generales de la bomba.
Los avances recientes en IIoT hacen uso de herramientas sofisticadas como el aprendizaje automático y big data para mejorar aún más la optimización del sistema de bombas. IIoT se está dirigiendo a los sistemas de bombas en diversas aplicaciones: fabricación de alimentos y bebidas, exploraciones remotas de petróleo y gas, minería de aguas residuales, etc.
IIoT ayuda a conectar varios activos, mejorando así la funcionalidad general del sistema. Tradicionalmente, los operadores de bombas dependían de la intervención manual para pasar información y retroalimentación de un componente de la bomba a otro. IIoT ha ampliado estas comunicaciones, mejorando así las capacidades generales.
Estos son los principales beneficios de la integración de IIoT Technologies con los sistemas de bombeo:
Eficiencia energética mejorada
¿Sabe que los sistemas de bombeo representan casi 25 de uso de energía industrial? Y, al optimizar sus sistemas de bombas, puede disfrutar de hasta 50 de ahorro total de energía. Una bomba inteligente equipada con IIoT puede ayudar a una mejor gestión de la energía. Puede reducir el uso de energía y hacer otras modificaciones cuando sea necesario. Mediante el uso de algoritmos y bibliotecas, los operadores de bombas pueden optimizar su sistema para garantizar que funciona de una manera energéticamente eficiente a largo plazo.
Reducción del uso de agua
La escasez de agua es uno de los problemas apremiantes a los que se enfrentan los países de todo el mundo. La necesidad de la hora es diseñar sistemas eficientes en
el agua. Sectores como la agricultura y las industrias están trabajando en el diseño de sistemas eficientes en el agua que rastrean y supervisan el uso del agua. Al igual que la energía, las bombas habilitadas para IIoT pueden ajustar el uso del agua para reducir el uso general mientras se mantienen los niveles generales de eficiencia.
Mantenimiento preventivo y predictivo
Uno de los mayores problemas que asolan a los operadores de bombas industriales es el tiempo de inactividad de bombeo debido a las fallas de mantenimiento y de la bomba. El enfoque alternativo es cambiar al
mantenimiento predictivo. En el mantenimiento preventivo, se identifican los problemas de la bomba antes de que se produzcan y se programan las tareas de mantenimiento de tal manera que se minimice o elimine el tiempo de inactividad de la bomba.
Las tres principales ventajas del mantenimiento predictivo son: disminución del tiempo de inactividad, mejora de la eficiencia del equipo de la bomba y mejora general de la eficiencia del sistema.
Mejor gestión de los recursos
Al planificar cuándo se llevará a cabo el mantenimiento, las industrias pueden gestionar mejor los recursos, de acuerdo con los programas de mantenimiento. Por ejemplo, hoy en día es un gran desafío para muchas plantas industriales encontrar mano de obra calificada, especialmente para tareas laborales muy complicadas. Al programar el mantenimiento con antelación, puede planificar y traer trabajadores de mantenimiento calificados para su proyecto.
Seguridad mejorada
La seguridad es, lamentablemente, uno de los elementos más grandes de la operación de la bomba. Con un mantenimiento preventivo regular, puede asegurarse de que las bombas no solo funcionen con mayor eficiencia, sino que experimenten averías menores.
Esto, a su vez, reduce las posibilidades de que alguien se lesione debido a un sistema defectuoso. Además, con el mantenimiento programado, evita que el uso de personal no capacitado y poco calificado realice reparaciones apresuradas, lo que podría provocar lesiones en el trabajo.
La interconexión de las bombas con otros sistemas industriales críticos
Mediante el uso de IIoT, los sistemas de bomba se pueden integrar con otros sistemas industriales críticos. Esto ayuda a todas las partes interesadas, como los operadores de bombas, el equipo de soporte, los administradores de sistemas, los trabajadores del piso a realizar un seguimiento de los parámetros vitales de las operaciones de la bomba.
Por ejemplo, las vibraciones por minuto se pueden rastrear regularmente, y si este parámetro supera un valor determinado, los agentes de mantenimiento pueden ser alertados, antes de que se convierta en un fallo importante del rodamiento. Del mismo modo, mediante el seguimiento de la presencia de vapor, los operadores de bombas pueden ser notificados de sobrecalentamiento inminente, funcionamiento en seco y otros problemas relacionados.
Tres componentes principales de las bombas inteligentes IIoT:
Las bombas integradas IIoT tienen tres partes principales como:
- Dispositivos de recopilación de datos
- Sensores, incluidas cajas de conexiones y cables
- Software de análisis y monitoreo de datos
Los sensores son un componente esencial de las bombas inteligentes. El tipo de sensor que elija depende de su aplicación. Su fabricante de bombas de
agua personalizará la solución para adaptarse a sus necesidades específicas. Por ejemplo, si usted está buscando utilizar bombas centrífugas para las industrias mineras, entonces lo más probable es que usted requiere bombas que funcionarán en condiciones extremas; por lo tanto, necesitará sensores de temperatura que puedan rastrear las temperaturas de los fluidos desplazados. Por otro lado, para las exploraciones de petróleo y gas, se requieren bombas equipadas con sensores químicos y de gas que puedan detectar la presencia de gases peligrosos.
El mayor beneficio de estos sensores es que toda la monitorización remota se puede realizar de forma precisa y eficiente, sin necesidad de ninguna intervención física, ahorrando así tiempo y recursos valiosos, al tiempo que mejora la seguridad de los operadores de bombas.
Estos son algunos de los tipos comunes de sensores utilizados con las bombas IIoT:
- Sensores de temperatura
- Sensores de presión
- Sensores de calidad del agua
- Sensores químicos
- Sensores de gas
- Sensores de humo
- Sensores IR
- Sensores magnéticos
- Sensores de nivel de fluido
- Y más
Las bombas centrífugas experimentan flujo variable como parte de sus operaciones. Por lo tanto, tienen una mayor probabilidad de reparación y daños debido al sobrecalentamiento, funcionamiento en seco y más. Con la supervisión en tiempo real, es posible evitar tiempos de inactividad no planificados debido a fallas repentinas de los componentes.
Los sensores conectados al hardware de la bomba recogen datos en tiempo real sobre los parámetros vitales del funcionamiento de la bomba. Los sensores recopilan datos sobre sus sistemas de bombeo y los comparten con una red de otros dispositivos conectados.
Todos estos datos recogidos transmiten un tesoro de información, ayudando a sus sistemas de bombas a funcionar eficientemente. Mediante la combinación de sensores y otro software de back-end, puede mejorar la funcionalidad general y la eficacia de sus sistemas de bombas.
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Como el término implica, es vigilar sus sistemas de bombeo 24 x 7 sin estar físicamente presente. Utiliza dispositivos sofisticados e inalámbricos conectados a la nube, como sensores, rastreadores de datos y otros dispositivos inteligentes para evitar fallas en los equipos, minimizar el tiempo de inactividad de la bomba y extender la vida útil de la bomba.
El monitoreo de bombas industriales es un gran desafío. Los eventos inesperados como cortes de energía, variaciones en el fluido transferido pueden conducir a una falla de la bomba en momentos críticos. Con el monitoreo remoto, los operadores de la bomba reciben alertas en tiempo real sobre las condiciones de operación, lo que maximiza la eficiencia de la bomba. Si la bomba alcanza puntos críticos de funcionamiento, el sistema de monitoreo remoto alerta inmediatamente a los operadores de la bomba. El sistema de monitoreo remoto también proporciona a los operadores datos en tiempo real para diagnosticar con precisión la situación y tomar las medidas correctivas necesarias.
Otro beneficio masivo de los sistemas de monitoreo remoto es que reduce los costos de mantenimiento y viaje. Evita la necesidad de conducir a ubicaciones remotas para monitorear constantemente las condiciones de funcionamiento de la bomba.
Teóricamente, un sistema de bombeo bien diseñado debería funcionar de manera eficiente en los próximos años. Sin embargo, la realidad es que varios factores del suelo afectan negativamente la vida útil de la bomba. Varios factores pueden salir mal:
Los sistemas de bombas auxiliares y críticos a menudo nos dan pistas sobre cuándo algo anda mal debajo del capó. La señal clave a tener en cuenta aquí es: vibraciones excesivas. Cada parte de un sistema de bombeo tiene su patrón de vibración característico, y cuando algo está mal, estas vibraciones cambian.
Por ejemplo, si un rodamiento o sello está a punto de fallar, o si un impulsor está al borde de una avería, las vibraciones aumentan. Los cambios en la vibración que no son perceptibles para el ojo o el oído humanos se pueden detectar fácilmente colocando un sensor de vibración en la bomba. El sensor rastrea la acústica de la bomba 24 x 7 y detecta desequilibrios, proporcionando así advertencias tempranas sobre problemas de la bomba.
El monitoreo de la presión de una bomba es un método crucial para identificar las características de una bomba al tiempo que aumenta su ciclo de vida. Idealmente, una bomba debe funcionar a caudales (+ o -) del 10% del BEP. Los sensores de presión remotos pueden ayudar a identificar problemas críticos que impiden que la bomba funcione dentro del BEP.
Cuando una bomba se aleja de su BEP, la temperatura del motor aumenta, lo que lleva a una mayor tensión en los sellos, rodamientos e impulsores, lo que a su vez reduce la vida útil de la bomba. Incluso puede conducir a prematuro de todo el sistema de bombeo. Los sensores de presión pueden monitorear si la bomba funciona dentro de los límites de BEP. Además, también puede rastrear la descarga de la bomba y alertar al operador si hay una caída en la presión de succión. Esta medida evita que la bomba se seque.
Además de monitorear las fallas de energía, los sistemas de monitoreo remoto también pueden rastrear la corriente del motor de la bomba e identificar problemas inminentes. Cuando una bomba funciona a mayor potencia, conduce a un sobrecalentamiento, lo que daña las partes internas críticas. Otros problemas causados por sobrecorrientes son rodamientos defectuosos, líneas de succión obstruidas, materiales atascados, etc.
Todos los problemas relacionados con la corriente se pueden detectar dentro de los milisegundos de su aparición mediante el uso de un sistema de monitoreo remoto.
Además de detectar problemas en el sistema, el equipo de monitoreo remoto viene con sofisticados sistemas de datos que indican el funcionamiento general del sistema. Los operadores de bombas pueden recopilar, registrar datos precisos como caudales, tiempos de funcionamiento, etc. Todos estos datos proporcionan una visión más precisa de su sistema de bombeo, sin ambigüedades.
Envolver
Como industrial, gasta decenas de miles de rupias en la compra e instalación inicial de la bomba. Para obtener el máximo valor de su inversión, debe asegurarse de que el sistema de bombeo funcione con la máxima eficiencia.
Un sistema de monitoreo remoto puede ayudar a mantener su bomba optimizada al tiempo que garantiza que se mantenga fuera de problemas con un cuidado y mantenimiento predictivos efectivos. Los sensores del sistema de monitoreo remoto proporcionan una imagen clara de los parámetros de la bomba y descubren fallas y averías de la bomba antes de que ocurran.
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IoT ofrece numerosos beneficios para aplicaciones de bombeo como:
La supervisión en tiempo real de los sistemas ayuda a aumentar la productividad y, al mismo tiempo, reduce el tiempo de inactividad. Además de la recopilación de datos en tiempo real, estos sistemas ayudan a analizar los datos en tiempo real. Esto allana el camino para identificar proactivamente los problemas en el sistema, con la ayuda de diagnósticos predictivos.
Otras razones por las que se utiliza IoT en los sistemas de bombas son:
El uso de IoT es algo más que recopilar datos. Los datos sin procesar y sin procesar son de poco valor. Lo que hace que IoT sea diferente es la ciencia de datos que lo respalda y que proporciona información procesable. La transformación de los datos en información procesable ayuda a impulsar la eficiencia, reducir los costos operativos y aumentar el tiempo de actividad.
Por poner un ejemplo, los sensores IoT pueden predecir el fallo de la bomba con antelación, lo que facilita el mantenimiento predictivo. Además, estos sensores pueden realizar un seguimiento de las métricas de rendimiento del equipo en tiempo real, lo que ayuda a tomar decisiones informadas con respecto a los sistemas de bomba como – cuándo reemplazar, qué piezas requieren reemplazo, y otras decisiones presupuestarias.
IoT abre un tesoro de información a fabricantes de bombas como: datos en tiempo real sobre los modos de falla de los componentes de la bomba. IoT conecta dispositivos inteligentes como sensores, VFD (unidades de frecuencia variable) y controles a la red de bombas. Estos dispositivos recopilan y rastrean datos en tiempo real, proporcionando a los fabricantes una imagen completa del sistema de bombas. Todo, desde – cómo, por qué, cuándo – con respecto al sistema está disponible para los fabricantes.
Con estos datos, los fabricantes pueden comprender cómo funcionan las bombas en condiciones esperadas e inesperadas. Esto ayuda a predecir las tendencias del mercado y hacer sistemas de bombas confiables que satisfagan las necesidades del cliente. Además, con la supervisión en tiempo real en su lugar, los fabricantes pueden solucionar y diagnosticar posibles problemas antes de que se conviertan en un problema importante.
Uno de los mayores desafíos para los distribuidores de bombas es aumentar las ventas del mercado de accesorios. IoT puede ayudar a abordar este desafío con la ayuda de controles, bombas y sensores conectados. Por poner un ejemplo, supongamos que se despliega un VFD moderno junto con un sistema de bomba. La unidad recopila datos de estado del sistema y, con la ayuda de análisis, puede predecir cuándo el sello está a punto de fallar.
El sistema envía una notificación automatizada al operador de la bomba. Incluso puede realizar pedidos para la pieza de repuesto con el distribuidor. Todo esto sucede automáticamente, sin ninguna interferencia humana. El operador de la bomba disfruta de un mayor tiempo de actividad, mientras que el distribuidor ve un aumento en los ingresos, gracias al aumento de las ventas del mercado de accesorios.
El beneficio más significativo de IoT para los clientes es que ayuda a reducir el costo total de propiedad. El tiempo de inactividad de la bomba es el mayor desafío al que se enfrentan los propietarios de bombas en la actualidad. El tiempo de inactividad inesperado puede interrumpir las operaciones completas, lo que hace que los propietarios de bombas apaguen todo el sistema.
Con IoT, el tiempo de inactividad se puede reducir con la ayuda de dispositivos conectados. Estos dispositivos pueden ayudar a los operadores a mejorar sus capacidades de mantenimiento predictivo, lo que reduce significativamente el tiempo de inactividad. Otros beneficios incluyen – mejor servicio al cliente del distribuidor de la bomba, así como la sustitución rápida de productos defectuosos.
Al igual que cualquier otra tecnología nueva, IoT también se enfrenta a algunos problemas iniciales de dentición. La gestión de datos y la seguridad son los dos mayores obstáculos para introducir IoT en bombas. Sin embargo, a medida que la investigación sobre esta tecnología crece, ambos desafíos se superarán con confianza.
El futuro de la tecnología de bombas recae en IoT
El mundo de IIoT está creciendo rápidamente. El mundo de hoy está muy lejos del mundo que fue hace unos años. IoT promete una gran cantidad de beneficios para todas las industrias, incluidos los sistemas de bombeo. No es mucho tiempo, cuando IoT desempeñará un papel masivo en las operaciones de bombeo del futuro. 