Amélioration du fonctionnement des pompes dans une importante installation de transformation de la volaille

Dans une importante installation de transformation de la volaille du sud-est des États-Unis, des pompes à haute pression étaient utilisées pour les opérations de lavage dans l'ensemble de l'usine. Peu après leur installation, toutefois, l'une des pompes a subi une défaillance coûteuse qui a mis en évidence la nécessité d'obtenir une meilleure visibilité du débit réel du système.

Protection des pompes contre les conditions de faible débit

La pompe endommagée avait fonctionné à plein régime avec un débit trop faible pendant une période prolongée. Bien que le système comprenne une petite conduite de dérivation, le faible débit a provoqué une recirculation interne et une accumulation de chaleur, entraînant finalement une défaillance complète de la pompe.

Le transformateur de volaille a engagé environ 8 500 $ US en frais de réparation. Le remplacement complet de la pompe aurait coûté environ 23 000 $ US.

Pour prévenir des défaillances similaires, l'installation a d'abord mis en place des capteurs de pression et utilisé leurs mesures comme signal d'entrée pour la commande des pompes. Cette approche s'est avérée problématique, car la pression seule ne fournissait pas les données de débit directes nécessaires pour détecter les conditions de fonctionnement susceptibles d'endommager l'équipement.

Le personnel de l'installation avait besoin d'un moyen plus fiable de mesurer le débit et d'utiliser ces données pour adapter le fonctionnement des pompes aux variations de la demande de lavage.

Ajout de la mesure du débit sans interrompre les opérations

Le transformateur de volaille a collaboré avec Voigt-Abernathy Co., un distributeur d'équipements industriels rotatifs et de procédé, afin de trouver une autre approche.

En raison des pressions de sortie élevées et des températures élevées du système de lavage, l'installation d'un débitmètre en ligne traditionnel aurait nécessité la modification de la tuyauterie et l'arrêt du système. Un débitmètre ultrasonique à montage externe offrait une solution non intrusive pouvant être installée pendant que la pompe demeurait en service.

L'installation a choisi le débitmètre ultrasonique à montage externe Dynasonics^® TFX-5000. Grâce à la technologie ultrasonique à temps de transit, le débitmètre mesure le débit depuis l'extérieur de la conduite sans entrer en contact avec le liquide de procédé ni créer de perte de pression supplémentaire.

L'installation externe a éliminé la nécessité de couper ou de modifier la tuyauterie existante tout en fournissant la mesure directe du débit nécessaire à la commande des pompes.

Intégration du débit à la commande des pompes

Le TFX-5000 a été intégré à un système de commande des pompes comprenant un panneau duplex à variateur de fréquence (VFD) et une mesure ultrasonique du débit.

Les données de débit du débitmètre servent de signal d'entrée pour contrôler la vitesse et la durée de fonctionnement des pompes en fonction de la demande réelle du système. En mode automatique, la pompe principale fonctionne de façon à maintenir la pression requise dans le système pendant que le débitmètre surveille l'évolution des conditions.

Si le débit demeure trop faible pendant une période déterminée, le système peut réduire la pompe à une vitesse minimale ou l'arrêter complètement, ce qui contribue à prévenir la recirculation interne et l'accumulation de chaleur à l'origine de la défaillance précédente.

Pendant les périodes de demande plus élevée, le débitmètre peut signaler au système de commande de démarrer une deuxième pompe. Lorsque la demande diminue, la deuxième pompe s'arrête tandis que la pompe principale continue de fonctionner.

En combinant la mesure directe du débit et la commande à vitesse variable, l'installation peut mieux adapter le fonctionnement des pompes aux besoins réels de lavage plutôt que de faire fonctionner continuellement l'équipement à pleine capacité.

Amélioration de la fiabilité des pompes et de l'efficacité du système

Après l'installation du système de commande basé sur le débit, la pompe de lavage d'origine a continué de fonctionner sans défaillance prématurée. Cette approche a permis à l'installation de détecter les conditions de faible débit et d'intervenir avant qu'elles ne puissent causer des dommages importants à l'équipement.

Une meilleure adaptation du fonctionnement des pompes à la demande du système réduit également le fonctionnement inutile des pompes et la consommation d'énergie tout en maintenant le débit et la pression nécessaires aux activités de lavage.

À la suite des résultats obtenus avec l'application initiale, d'autres systèmes de commande combinant des débitmètres ultrasoniques à temps de transit Dynasonics et des VFD ont été déployés pour le client.

En intégrant la mesure directe du débit à la commande des pompes, l'installation de transformation de la volaille a obtenu une meilleure visibilité du fonctionnement du système de lavage tout en contribuant à réduire les coûts d'entretien, à prolonger la durée de vie de l'équipement et à améliorer l'efficacité globale du système.