1. בעיה
בהקשר של תפעול אוניות שכר, המנוע הוא יחידת הכוח הליבתית, ותנאי הזרימה של הצינורות הקדמיים והאחוריים מהווים תפקיד חשוב בהערכת יעילות התפעול, צריכה של דלק וביצועים כלליים של המנוע. בעבר, חברת אוניות שכר בצרפת חסרה זמן ממושך את האמצעים היעילים למדידה מדויקת וממש בזמן реального של ההפרש הכולל בזרימה בין הצינורות הקדמיים והאחוריים של המנוע. זה הוביל לחורים משמעותיים במעקב אחר מצב התפעול של המנוע והערכה של הביצועים, מה שגרם לאפשרות זיהוי מוקדמת של בעיות פוטנציאליות כמו יעילות נמוכה והפסד דלק, וגרם לרבות עיקובים וסיכנים חבויים בתפעול והתחזוקה של אוניות השכר, וכן לא היה בעדיפון שליטה מדויקת של החברה על עלויות התפעול.
2. דרישות
ללקוחות יש צורך דחוף במערכת מדידה אמינה כדי לקבל באופן מדויק את ההפרש הכולל בזרימה בין הצינורות הקדמיים לאחור של מנוע הספינה. בהתבסס על נתוני ההפרש הללו, מצד אחד, ניתן להעריך את יעילות העבודה של המנוע ולבדוק האם הוא פועל במצב אופטימלי; מצד שני, ניתן גם לספק בסיס לאופטימיזציה של צריכת הדלק, ובכך לצמצם את עלות התפעול של הספינה, תוך הבטחת פעילות מנוע ארוכת טווח יציבה ויעילה, והגנה על ritm הפעולה התקין של הספינה.
3. אתגרים
סביבת הפעולה של אוניות שכרון היא מורכבת ביותר, עם גורמים שליליים שונים כגון רעידה, טמפרטורות גבוהות, שינויי לחות ו전자 מגנטיות במכוניה. גורמים אלו יוצרים דרישות גבוהות במיוחד לדقة, יציבות ויכולת התנגדות להפרעות של ציוד מדידה. ציוד מדידת זרימה רגיל נוטה לקשיים בהפעלה מתמדת ומדויקת בסביבות קשות אלו, ונ prone לסטיית נתונים או אף לכשל ציוד. בנוסף, בשל המגבלה בשטח והמבנה הדחוס של אוניות שכרון, גם ההתקנה והכבלים של ציוד המדידה ניצבות בפני אתגרים משמעותיים, ולכן נדרש שהציוד יהיה קטן במימדיו ושיטות ההתקנה שלו יהיו גמישות כדי להתאים למבנה המרחבי המיוחד של אוניות שכרון.
Jujea ביצעה הערכה וניתוח מקיפים של הצרכים הכוללים של הלקוח, פיתחה פתרונות ממוקדים, וסיפקה ללקוח הצעות וכיוונים מנחים.
4.1 תצורת המוצר
כמות: 4 סטים
קוטר:DN15
טווח זרימה:0.6 - 6 מ"ק/ש
דיוק:±1%
חיבור:אום גבר
مزון חשמלי):24VDC
פלט אות:4 - 20mA
חומר הגוף:SS304
חומר יישום: 2Cr13
רמת לחץ: 6.3MPa
כמות: 2 קבוצות
ערוצים: 3 ערוצים, שמתוכם 2 ערוצים הם ערכי כניסה של 4 - 20mA לחיבור מדדי זרימה טורביינים; ערוץ אחד משמש להצגת ההפרש בין הערוצים 1 - 2, כולל סה"כ הבדל בזרימה והפרש זרימה רגעי.
פונקציות: בעל פונקציית הצטברות סה"כ זרימה; מצויד במוצאי רלי דו-ערוצי; ממשק תקשורת הוא
RS485 ומתמך בפונקציונליות USB, עם תוכנת PC חופשית המסופקת; מופעל על ידי 24VDC; ומשתמש בממשק גרפי בגרסת אנגלית.
4.2 הגדרת מערכת וワークפלוא
א. התקנת ציוד: התקן שני מדדי זרימה טורביניים של מותג jujea על הצינורות הקדמי והאחור של מנוע האונייה, אשר משמשים לאיסוף נתוני הזרימה לפני ואחרי המנוע. מדדי הזרימה משתמשים בחיבור רזה חיצוני, מה שמאפשר התקנה ותפירה על הצינור. חומר הגוף הראשי SS304 וחומר הלהט 2Cr13 יכולים לעמוד בסביבה המורכבת בתוך חדר המכונות, ומבטיחים פעילות יציבה לאורך זמן ויכולת להתמודד עם גורמים שליליים כגון רעידה וטמפרטורה גבוהה.
ב. העברת נתונים ורישום: חיבור מדדי זרימה טורביינים המותקנים לפני ואחרי המנוע, לערוץ הראשון והשני של מسجل הנתונים GT68R של Jujea בהתאמה. מסמך מקבל את אותות ה-4-20mA שמפיקים מדי הזרימה, ובהתבסס על פונקציית הצטברות הזרימה שלו, מسجل ומצטבר את נתוני הזרימה שהתקבלו בזמן אמת, ומספק תמיכה בנתוני יסוד לחישובי ההפרש הבאים.
ג. חישוב והצגת ההפרש: הערוץ השלישי של מسجل הנתונים מחשב אוטומטית את ההפרש בין נתוני הזרימה שנאספו על ידי הערוצים הראשון והשני, באמצעות נוסחת תוכנית פנימית מוגדרת מראש, ומקבל את סך כל הבדל הזרימה בין הצינורות הקדמי והאחוריות של המנוע, ומציג אותו בבירור על ממשק המسجل לצורך צפייה בזמן אמת על ידי הצוות. כמו כן, ממשק תקשורת RS485 ופונקציית USB של המספר מאפשרים העברה נוחה של הנתונים למחשב, שם ניתן לבצע ניתוח ועיבוד נוסף של הנתונים באמצעות תוכנת מחשב חופשית, כגון ייצור דוחות נתונים וניתוח מגמות, ומספקים בסיס מקיף יותר להערכת ביצועי המנוע ולקבלת החלטות בתפעול.
5. תוצאות
באמצעות מערכת מדידה זו, הכוללת מד זרימה טורביני ומכשיר הקלטת נתונים GT68R, שפותחו ומיוצרות על ידי היצרן jujea, הצליחו לקוחות צרפתיים למדוד בזמן אמת ובמדויק את ההפרש הכולל בזרימה בין הצינורות הקדמיים לאחור של מנועי אוניות שכר. נתוני הפרש הזרימה המדויקים מספקים תמיכה עיקרית בנתונים לניטור פעילות המנוע והערכת הביצועים שלו. בהתבסס על הנתונים הללו, חברות אוניות שכר יכולות להתאים במהירות את פרמטרי הפעלת המנוע, ולשפר את אסטרטגיית צריכה של הדלק, מה שמשפר באופן משמעותי את יעילות המנוע ומצמצם בצורה יעילה את עלויות התפעול. למשל, בהתבסס על נתוני הפרש הזרימה, גילה הצוות כי במהלך תקופה מסוימת היה הפרש זרימה חריג בין קדמת המנוע לאחורו; לאחר בדיקה מואצת התגלה כי הסיבה הייתה נזק רכיבי המנוע הפנימיים, ובוצעה תיקון ממוקד, וכך נמנעו תקלות חמורות יותר ואובדן בעלויות גבוהות. בנוסף, במהלך פעילות ארוכת טווח של אוניות שכר, הפגינה מערכת המדידה הזאת יציבות ואמינות גבוהות, ומספקת באופן קבוע ויציב נתוני זרימה מדויקים, ובכך עומדת במלואן בדרישות הלקוח לגבי מדידת זרימה, וזוכה להערכה ושבחים גבוהים מצדם. המערכת גם סייעה לבניית מוניטין חיובי לסימן מסחרי jujea בתחום המדידה התעשייתית הבינלאומית, ומספקת דוגמה טובה לפרויקטים עתידיים בתחום המדידה התעשייתית.