1. المشكلة
في سياق تشغيل السفن السياحية، فإن المحرك هو الوحدة الأساسية للطاقة، وتلعب ظروف التدفق في خطوط الأنابيب الأمامية والخلفية دورًا حاسمًا في تقييم كفاءة تشغيل المحرك واستهلاك الوقود والأداء العام. في السابق، عانت شركة سفن سياحية فرنسية من غياب طويل عن وسائل فعالة لقياس دقيق وفي الوقت الفعلي للفرق الكلي في التدفق بين خطوط الأنابيب الأمامية والخلفية للمحرك. وقد أدى ذلك إلى وجود ثغرات كبيرة في مراقبة حالة تشغيل المحرك وتقييم الأداء، ما جعل من المستحيل اكتشاف المشكلات المحتملة مثل انخفاض الكفاءة وهدر الوقود بشكل فوري، مما تسبب في العديد من الصعوبات والمخاطر الكامنة على صعيد تشغيل السفينة وصيانتها، كما كان ذا تأثير سلبي على قدرة الشركة على التحكم الدقيق في تكاليف التشغيل.
2. المتطلبات
يحتاج العملاء بشكل عاجل إلى نظام قياس موثوق به للحصول بدقة على الفرق الكلي في التدفق بين خطوط الأنابيب الأمامية والخلفية لمحرك السفينة الكروزية. ويمكن استخدام بيانات هذا الفرق، من ناحية، لتقييم كفاءة عمل المحرك وتحديد ما إذا كان المحرك يعمل في الحالة المثلى؛ ومن ناحية أخرى، يمكن أن توفر أساسًا لتحسين استهلاك الوقود، وبالتالي تقليل تكاليف تشغيل السفينة الكروزية، مع ضمان التشغيل المستقر والفعال للمحرك على المدى الطويل وحماية الإيقاع الطبيعي لتشغيل السفينة الكروزية.
3. التحديات
بيئة تشغيل السفن الكبيرة معقدة للغاية، حيث توجد عوامل سلبية متعددة مثل الاهتزازات وارتفاع درجات الحرارة والتغيرات في الرطوبة والتشويش الكهرومغناطيسي داخل غرفة المحرك. هذه العوامل تفرض متطلبات عالية جدًا على دقة واستقرار ومقدرة مقاومة التداخل للأجهزة القياسية. غالبًا ما يصعب على معدات القياس العادية العمل باستمرار وبشكل دقيق في مثل هذه البيئات القاسية، وغالبًا ما تكون عرضة لانحراف البيانات أو حتى فشل المعدات. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لضيق المساحة والبنية المدمجة للسفن الكبيرة، فإن تركيب وتوصيل أسلاك معدات القياس يواجه تحديات كبيرة، مما يتطلب أن تكون المعدات صغيرة الحجم وتملك طرق تركيب مرنة لتتناسب مع التصميم المكاني الخاص للسفن الكبيرة.
أجرى جوجيا تقييمًا وتحليلًا شاملاً لاحتياجات العميل الكلية، ووضع حلولًا موجهة، وقدم للعميل اقتراحات وإرشادات منهجية.
4.1 تكوين المنتج
الكمية: 4 مجموعات
القطر: DN15
مدى التدفق: 0.6 - 6 م³/ساعة
الدقة: ±1%
الاتصال: خيط ذكر
مصدر الطاقة: 24 فولت تيار مستمر
مخرج الإشارة: 4 - 20 مللي أمبير
مادة الهيكل: SS304
مادة المُثبِّت: 2Cr13
مستوى الضغط: 6.3 ميجا باسكال
الكمية: 2 مجموعة
القنوات: 3 قنوات، اثنتان منهما قنوات إدخال 4 - 20 مللي أمبير لتوصيل عدادات التدفق التوربينية؛ قناة واحدة تُستخدم لعرض الفرق بين القناتين 1 - 2، بما في ذلك فرق التدفق الكلي والفرق اللحظي للتدفق.
الوظائف: يمتلك وظيفة تراكم التدفق الكلي؛ ومزود بمخرجات ريلاي ثنائية القناة؛ وواجهة الاتصال هي
RS485 ويدعم وظيفة USB، مع توفير برنامج مجاني للحاسوب الشخصي؛ ويتم تشغيله بواسطة تيار مستمر 24 فولت؛ ويستخدم واجهة بالإصدار الإنجليزي.
4.2 إعداد النظام وسير العمل
أ. تركيب المعدات: قم بتركيب عدادتي تدفق من نوع التوربينات من علامة جوجيا على أنبوبين أمامي وخلفي لمحرك السفينة الكروزية، ويُستخدم هذان العدادان لجمع بيانات التدفق قبل المحرك وبعده. وتتم عملية الربط باستخدام خيط خارجي، مما يسهل عملية التركيب والتثبيت على الأنبوب. ويتكوّن هيكل العدادات من مادة الفولاذ المقاوم للصدأ SS304، ومادة الشفرة الدوارة من 2Cr13، وهي مواد قادرة على تحمل البيئة المعقدة داخل غرفة المحرك، مما يضمن تشغيلًا مستقرًا على المدى الطويل والقدرة على التكيف مع عوامل سلبية مثل الاهتزازات ودرجات الحرارة العالية.
ب. نقل البيانات والتسجيل: قم بتوصيل عدادات التدفق التوربينية المثبتة قبل المحرك وبعده على التوالي بالقناة الأولى والثانية لجهاز تسجيل البيانات jujea GT68R. يستقبل جهاز التسجيل الإشارات الصادرة من عدادات التدفق والتي تتراوح بين 4 - 20 مللي أمبير، وبواسطة وظيفة التراكم الخاصة به، يقوم بتسجيل وتكديس بيانات التدفق المستلمة في الوقت الفعلي، مما يوفر دعماً أساسياً من البيانات للحسابات اللاحقة المتعلقة بالفرق.
ج. حساب الفرق وعرضه: يقوم القناة الثالثة في جهاز تسجيل البيانات تلقائيًا بحساب الفرق بين بيانات التدفق التي تم جمعها من القناتين الأولى والثانية من خلال صيغة برنامج داخلي محددة مسبقًا، للحصول على إجمالي فرق التدفق بين الأنابيب الأمامية والخلفية للمحرك، ويتم عرضه بوضوح على واجهة جهاز التسجيل لتمكين الموظفين من المشاهدة الفورية. وفي الوقت نفسه، تتيح واجهة الاتصال RS485 ووظيفة USB في جهاز التسجيل نقل البيانات بسهولة إلى الحاسوب الشخصي، حيث يمكن إجراء تحليل ومعالجة إضافية للبيانات باستخدام برنامج مجاني للحاسوب، مثل إنشاء تقارير البيانات وإجراء تحليل الاتجاهات، مما يوفر أساسًا أكثر شمولاً لتقييم أداء المحرك واتخاذ القرارات التشغيلية.
5. النتائج
من خلال هذا النظام القياسي المكوّن من عداد تدفق توربيني ومسجّل بيانات GT68R، تم تصميمه وتطويره وإنتاجه بواسطة الشركة المصنعة jujea، نجح العملاء الفرنسيون في تحقيق قياس دقيق وفي الوقت الفعلي لفرق التدفق الكلي بين خطوط الأنابيب الأمامية والخلفية لمحركات السفن السياحية. توفر بيانات فرق التدفق الدقيقة دعماً قوياً من البيانات لرصد تشغيل محركات السفن السياحية وتقييم أدائها. بالاعتماد على هذه البيانات، يمكن لشركات السفن السياحية تعديل معايير تشغيل المحركات في الوقت المناسب، وتحسين استراتيجيات استهلاك الوقود، وزيادة كفاءة المحرك بشكل كبير، وتقليل التكاليف التشغيلية بفعالية. على سبيل المثال، بناءً على بيانات فرق التدفق، اكتشف العاملون أن فرق التدفق بين الجزء الأمامي والخلفي للمحرك كان غير طبيعي خلال فترة معينة. وبعد تحقيق سريع، تبين أن السبب يعود إلى تآكل المكونات الداخلية للمحرك، فتم إجراء إصلاحات مستهدفة، مما ساهم في تفادي أعطال أكثر خطورة وخسائر أكبر في التكاليف. بالإضافة إلى ذلك، أظهر هذا النظام القياسي خلال التشغيل الطويل للسفن السياحية استقراراً وموثوقية ممتازين، حيث واصل توفير بيانات تدفق دقيقة ومستقرة باستمرار، ما استوفى تماماً متطلبات العميل بالنسبة لقياس التدفق، وحصل على تقدير وإشادة عالية من العملاء. كما ساهم ذلك في بناء سمعة جيدة لعلامة jujea التجارية في المجال الدولي للقياس الصناعي، ووفر مثالاً جيداً للمشاريع الصناعية القياسية المماثلة القادمة.