Indústria troca acionamento de bomba e economiza energia.




Indústria troca acionamento de bomba e economiza energia.

O cozimento é uma das etapas iniciais do processo kraft de produção de celulose, e o principal equipamento desta etapa é o digestor. Nele, cavacos de madeira são submetidos a uma ação química com licor branco (hidróxido de sódio + sulfeto de sódio) e, em condições adequadas de temperatura e pressão e tempo de residência controlado, ocorre a dissociação das fibras da madeira (polpa) da lignina (licor negro e outros extrativos).

Antes de ser descarregada pela parte inferior do digestor, a polpa passa pela primeira lavagem, em que é extraída parte do licor gerado pelo cozimento (álcalis residuais + orgânicos), e uma outra porção de licor menos concentrada é injetada para realizar a lavagem da polpa.

Esta extração/injeção de licor negro ocorre através das peneiras nas paredes laterais do digestor, e a sucção do licor é feita por bombas centrífugas verticais. Após isso, a polpa segue para as etapas de finalização da lavagem alcalina, depuração, branqueamento e secagem.

O licor, por sua vez, é encaminhado para o processo de evaporação, aumentando sua concentração e, em seguida, enviado para a caldeira, onde é utilizado como combustível na geração de vapor e onde se recuperam os químicos que serão utilizados novamente no processo de cozimento.

O desafio

Ao longo de todo o processo de obtenção da celulose, a fábrica utiliza diversas bombas com várias funcionalidades, e a quase totalidade delas está instalada na posição horizontal.

No entanto, devido ao layout possível em relação ao espaço disponível, o projeto do digestor contemplou a montagem de duas bombas centrífugas na vertical, utilizadas para recirculação do licor no digestor. Uma terceira bomba vertical faz o backup de ambas.

A bomba 312.BBA.004A, com vazão nominal de 350 m3/h e potência do motor de 350 CV, tinha um histórico de quebras, em função de o seu ponto de operação não estar adequado à curva de desempenho indicada pelo fabricante. Isso acontecia, principalmente, quando a produção era reduzida. Nesses momentos, os esforços mecânicos sobre os mancais eram grandes e a vida dos rolamentos era reduzida.





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Principais falhas e alarmes em Inversores de Frequência.




Principais falhas e alarmes em Inversores de Frequência.


Analisar falhas e alarmes em equipamentos é uma arte! É a essência do profissional de manutenção. É onde ele pode colocar todo seu conhecimento e principalmente, sua experiência para ajudar a equipe.


Quando lidamos com falhas em um inversores de frequência, é importante levar em consideração que um indicativo na tela (display) não necessariamente remete a uma falha no equipamento.


O que é importante

O primeiro passo para análise, é perceber que a anomalia encontrada pode ser a causa ou a consequência da falha. Por exemplo, um dano de curto-circuito no circuito de entrada do inversor é a consequência para um problema de sobretensão ou transiente na rede de alimentação e, fazer o reparo do inversor, não vai acabar com a origem do problema que pode se repetir posteriormente. Por isso, é muito importante identificar as causas e consequências.


O segundo passo é dividir o problema analisado em várias etapas para identificar o que foi danificado e se foi uma causa ou consequência. Em sistemas de acionamento, pode-se dividir em instalação elétrica, acionamento (que pode ser um inversor, um soft-starter ou até mesmo uma partida estrela-triângulo), cabos, motor e automação (são os componentes de controle e comando).


Certa vez, nossa Assistência Técnica em campo esteve diante de um inversor de frequência com falha de sobrecarga. Toda vez que o motor era acionado, a corrente atingia valores muito altos durante alguns segundos e desarmava por sobrecarga. O inversor foi checado e estava ok, foi realizado teste de isolamento na tampa de fechamento do motor que também estava ok. Por fim, foi verificado os cabos de ligação, onde foram encontrados divergências na migração da partida estrela-triângulo para o inversor, ou seja, estava faltando uma fase e por esse motivo, o inversor alarmava sobrecarga.


Este caso é muito interessante para perceber o quanto é importante entender uma falha, dividir os problemas, testá-los um a um até encontrar onde está o dano. E a partir daí, analisar para saber se esta é a causa ou consequência.

O primeiro de tudo

É muito importante ressaltar que qualquer análise de falhas em campo deve ser realizado por profissional qualificado, autorizado, com cursos apropriados quando aplicáveis (como NR-10, NR-35, etc) e que as ferramentas adequadas e bom senso sejam sempre utilizados na melhor maneira.

Tipos de anomalias

Alarme (warning). É um aviso de que algo não está correto, mas não necessariamente vai impedir de rodar o processo.

Falha (Fault). É um defeito relacionado a algum estado grave que bloqueia toda e qualquer ação do equipamento.

Dano. É uma condição percebida em inspeção, no ambiente ou na tentativa de energização que impede o funcionamento do inversor.

Os mais comuns

Inversor não liga

Mesmo sendo óbvio, na análise de falhas é importante checar tudo, mesmo que por uma segunda vez. Portanto, para este caso é importante verificar alguns pontos:

Se a alimentação está correta;
Se a alimentação do circuito de controle deve ser energizado externamente;
Se há sinais auditivos de que o relé de pré-carga está sendo fechado alguns segundos após a energização.
Se tudo isso foi realizado sem sucesso é bem provável que haja um dano no circuito de potência e que o drive precisa ser enviado para análise na AS3.

Motor não gira


Para o funcionamento do inversor são necessários dois ou três sinais dependendo do método de acionamento. Estes sinais podem ser:

Comando rodar, sentido de giro e velocidade;
Comando rodar junto com sentido de giro e velocidade.
Se o motor não está girando é bem provável que um desses sinais não esteja sendo enviado. Vale ressaltar que é importante verificar a configuração dos terminais, uma vez que esses sinais podem ser enviados via entrada digital, entrada analógica, display / IHM ou por comunicação (como Modbus RS485, por exemplo).


Sobrecorrente

Este alarme é bem comum. Para saber onde está o defeito é recomendado que o inversor seja preparado para partir em vazio, ou seja, sem motor conectado. Se a falha continuar, é bem provável que houve problema com o inversor e o mesmo deve ser enviado para Assistência Técnica da AS3.


Subtensão

A subtensão pode ocorrer por falta de fase na entrada ou porque a fonte de alimentação, um transformador, por exemplo, não está conseguindo fornecer potência suficiente para o inversor. Mesmo assim, se a alimentação estiver correta, pode ser verificado a tensão no barramento CC em escala de corrente contínua VDC 1000 no multímetro (MUITO CUIDADO!) e comparado com o parâmetro de medição do inversor na tela, se houver diferença muito grande entre os valores, é provável que o circuito de medição esteja danificado. Neste caso, é preciso enviar o inversor para Assistência Técnica da AS3.


Sobretensão

A falha de sobretensão é bem comum quando a rampa de desaceleração está muito baixa e o motor não consegue frear a carga em tempo suficiente. Também pode acontecer sobretensão quando se está utilizando resistor de frenagem que não está dimensionado corretamente.



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Relés eletrônicos.




Relés eletrônicos.


Relés eletrônicos são os compostos, claro, por um sistema eletrônico e operam na proteção do circuito de potência contra sobrecarga, bloqueando a passagem de corrente caso essa venha a ultrapassar um determinado valor. Além disso, esse tipo de relé pode ser usado para a identificação de defeitos, sinalizações, disparo de alarmes, abertura de disjuntores e proteção na falta de tensão ou falta de fase.


Por causa de sua composição mista (eletromecânico e eletrônico), esse tipo de relé consegue ser ativado com baixa corrente elétrica, sendo capaz de controlar circuitos com correntes maiores a partir de dispositivos eletrônicos.


Funcionamento

O relé eletrônico é composto basicamente de uma bobina, um circuito magnético e contatos. A bobina gera um campo magnético que aciona o circuito magnético. Esse tipo de relé possui uma armadura fixa e uma móvel e o campo magnético do núcleo gera o movimento de dois contatos. Como essas peças são compostas por ligas especiais ou fero doce, uma situação de magnetização permanente dificilmente acontece.


A principal vantagem do relé eletrônico e poder isolar inteiramente o circuito de controle controlado, realizando operações complexas de comutação e de controle de corrente em dois sentidos. São também resistentes a surtos e ruídos e não provocam correntes de fuga. Uma desvantagem desse tipo de relé é a lentidão.


Aplicações


Relés eletrônicos podem ser encontrados em automação predial, sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica e em máquinas e equipamentos em geral.



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Para Que Serve um CLP de Segurança?




Para Que Serve um CLP de Segurança?


Controlar com eficiência as operações das máquinas inseridas na planta industrial é essencial. Porém, tanto quanto é garantir a segurança durante o trabalho no chão de fábrica com ferramentas e processos direcionados especificamente para isso e o cumprimento de normas. Sendo assim, um CLP de segurança pode ser muito importante.


Quer saber o que o item pode oferecer e qual sua serventia nos processos de automação? Confira mais detalhes neste artigo!


O que é o CLP de segurança?


O sistema de segurança de máquina precisa de alguns itens específicos para ser efetivo. São botões de emergência, chaves, scanners, relés de segurança e até mesmo módulos de IO remoto destinados exclusivamente para fins de proteção. Entretanto, um dos principais é o CLP de segurança.


O equipamento oferece mais economia, praticidade e velocidade do que os tradicionais relés, é programável e flexível. Apesar de seus pontos negativos, como a baixa quantidade de soluções de distribuição e a separação dos pontos standart, ele ainda é um produto que tem enorme serventia na planta industrial.


Para que serve o CLP de segurança?


Quem tem poucos dispositivos que precisam ter sua segurança controlada pode, na maioria das vezes, apostar em relés. Principalmente se forem até cinco dispositivos. Entretanto, quem conta com mais do que isso precisa pensar em instalar um CLP de segurança.


Assim como um CLP comum, o destinado à segurança permite um controle maior de todos os dispositivos de proteção das máquinas com eficiência e assertividade. Além disso, é uma solução mais barata do que apostar em muitas conexões com relés.


Basicamente, o equipamento contempla todos os benefícios de um controlador lógico programável comum e direciona-os para as aplicações de segurança, substituindo os relés instalados e utilizados para conduzir os processos automatizados de forma segura.


Ele permite que programas padrão e de segurança sejam executados no mesmo rack controlador. Isso proporciona flexibilidade na programação e um ambiente fácil de usar e trabalhar para os programadores.


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Motor Elétrico.




Motor Elétrico.


Se eu perguntar agora o que vem na sua cabeça quando eu falo motor elétrico, você provavelmente vai pensar em aplicações como ar condicionado, ventiladores e aparelhos domésticos.


O motor elétrico é o principal equipamento elétrico usado nas indústrias, atualmente estima-se que quase metade do consumo de energia elétrica no mundo esteja relacionado com o uso de motores elétricos. O motor elétrico transforma toda a energia elétrica que entra pelos cabos em energia mecânica girando o eixo do motor.


Mas para entender o funcionamento do motor precisamos conhecer primeiro quais são as partes do motor, eu vou explicar o funcionamento usando um motor trifásico de indução.


Rotor e estator
O motor elétrico trifásico tem duas partes principais, o que chamamos de estator e o que chamamos de rotor, esta construção vale para todos os motores de indução trifásicos.


O rotor fica fixado em um eixo. Ele corresponde à parte rotativa da máquina, ou seja, é a parte do motor que vai girar.


O estator é a parte fixa do motor. No estator é que são enrolados as bobinas responsáveis por criar os campos magnéticos que serão responsáveis pelo giro do motor.


O estator e rotor são as duas partes principais para entender como funciona um motor elétrico, mas existem ainda as outras partes, que basicamente são as partes de construção mecânica do motor.


Mancal
O mancal, na verdade o sistema de mancal são peças que prendem o eixo na carcaça do motor usando rolamentos, O mancal propriamente dito e As juntas de vedação.


O rolamento reduz consideravelmente o atrito para que o eixo possa girar.


As junta de vedação garantem quem não infiltre água e poeira garantindo o nível de IP especificado para o modelo de motor.


Carcaça
A carcaça é a estrutura que prende o estator e os mancais. Uma coisa bem interessante, e que pouca gente sabe é que a grande maioria dos motores trifásicos tem aletas laterais que se parecem com aquelas que tem nos transformadores, essas aletas são usadas para dissipar o calor que é gerado no interior do motor.


Na carcaça também estão os pés para fixação do motor e o ponto para colocação de olhal que é a peça usada para içar o motor para transporte.


A carcaça do motor varia muito de modelo para modelos tendo a construção diferenciada para determinados tipos de utilização do motor. Por exemplo um motor utilizado para uma bomba d’água que tem carcaça bem diferente de um motor utilizado para uma correia transportadora.


Ventilador
Uma hélice é instalada no rotor, esta tem um formato diferente do tradicional usado em ventiladores.


Este formato foi projetado justamente para atuar junto com a tampa de proteção para ajudar na dissipação de calor da carcaça, diferente de uma hélice tradicional de ventilador que impulsiona o ar para frente ou para trás. A hélice usada em motores impulsiona o ar para as laterais.


Tampa de proteção
Esta tampa é para proteção contra toque na hélice. O espaço entre a tampa e as aletas fazem parte do projeto para que o ar movimentado pela hélice passe pelas aletas, para ajudar na refrigeração.


Á medida que o ar é movimentado pela hélice o formato da tampa de proteção e o espaço entre a tampa e as aletas direcionam o ar para passar pelo meio das aletas.


Caixa de ligação
Por último temos a caixa de ligação do motor, nesta caixa é que são conectados os cabos de alimentação do motor.


Funcionamento
O motor elétrico de indução trifásico têm a construção e o funcionamento muito simples, por isso este tipo de motor de alta eficiência é tão usado na indústria.


Para entender como ele funciona é preciso conhecer uma regra do eletromagnetismo, toda vez que uma corrente elétrica passa por um condutor elétrico é formado um campo eletromagnético neste condutor.


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