Centrífuga de Alta Eficiência: Teste de Desempenho

Você está de olho em uma centrífuga de alta eficiência? O termo tem sido usado na indústria para atrair clientes com menores custos energéticos, melhor separação e uma faixa mais ampla de operação. Mas o que são as capacidades de uma centrífuga de alta eficiência, e como saber se ela corresponde à expectativa? Está no folheto, ou é apenas mais uma rodada de marketing com especificações garantidas? A resposta está nos resultados dos testes de desempenho. Você levaria sua centrífuga ao profissional mais qualificado, com uma lista de verificação, para realizar um exame médico completo? A maioria dos gerentes de planta e engenheiros de processo entende perfeitamente o que está envolvido neste processo de teste e como fazer um bom investimento para garantir que a operação de cada máquina em sua instalação seja contínua. É isso que diferencia os equipamentos de processo verdadeiramente excepcionais do resto do mercado. Este artigo tem como objetivo fornecer conhecimento sobre testes de desempenho para centrífugas de alta eficiência, para que você saiba exatamente no que está investindo.

Vamos analisar os testes de desempenho.

Vamos começar com um exemplo rápido. Você nunca compraria um carro sem antes fazer um test-drive. O mesmo raciocínio se aplica à compra de um equipamento industrial, como uma centrífuga. O teste de desempenho vai além de uma formalidade do 'test-drive' do fabricante. Para você, comprador, ele fornece validação. O objetivo principal de um teste de desempenho é confirmar se a centrífuga que você pretende comprar e integrar à sua linha de produção é capaz de entregar o que está estipulado na ordem de compra.

Argumenta-se que a parte mais importante do processo de teste é a validação da eficiência de separação. Esta centrífuga de alta eficiência fornece consistentemente a clareza necessária da sua fase líquida? Esta centrífuga proporciona a secagem necessária do bolo sólido? A qualidade final da separação é o que realmente importa no final do dia, especialmente quando se está concentrando na produção de produtos farmacêuticos, ou no processamento de produtos químicos e águas residuais. Um teste medirá os principais parâmetros de saída com base no seu material específico de alimentação e eliminará qualquer dúvida sobre o seu produto final e sobre o seu resultado financeiro.

Em seguida, trata-se de saber quanta energia a máquina consome. Os chamados centrífugos de alta eficiência devem demonstrar o quanto são suaves no medidor de energia. Os testes de desempenho analisam atentamente a quantidade de energia que a máquina utiliza. É assim que se verifica se o novo motor, a nova caixa de câmbio e o novo sistema de controle fazem uma diferença positiva e reduzem os custos operacionais. A máquina pode alegar economia de energia, mas essa alegação é real apenas se conseguirem demonstrar essa economia até nos centavos no medidor de energia.

Além disso, os testes levam o equipamento ao seu limite de ruptura para medir a estabilidade e confiabilidade da construção e dos componentes. Como o centrífugo reage a um ciclo operacional completo? Como o equipamento se comporta durante um ciclo rápido de desgaste para verificar seu desempenho em condições abrasivas? Como o equipamento funciona em altas temperaturas? Como a máquina atua durante alta deflexão operacional? A máquina mostrará sinais de estresse térmico na forma de alto desgaste nos componentes, temperaturas elevadas nos rolamentos, altos níveis de vibração e altos níveis de ruído. Esses sinais podem indicar futuros problemas de manutenção intensiva. Em resumo, testar o equipamento ajuda a minimizar riscos e oferece confiança de que o centrífugo funciona perfeitamente e não é uma peça central exagerada com desempenho falso.

Fatores Analisados com Atenção

Os testes de desempenho não são apenas uma única medição. São parte de um quebra-cabeça maior. Cada parâmetro fornece uma parte da história sobre o estado e a capacidade da máquina. Ter conhecimento sobre o que os técnicos estão medindo permite saber a que prestar atenção no relatório de teste.

A eficiência de separação é, digamos nós, a estrela brilhante. Isso é avaliado verificando o conteúdo sólido do centrado, também conhecido como líquido escoado. Quanto menor o conteúdo de sólidos, maior será o desempenho de separação. Por outro lado, na fase sólida, a ênfase está na umidade residual. Quanto menor a umidade no bolo, menor o volume a ser descartado, reduzindo assim significativamente os custos de transporte. Uma centrífuga verdadeiramente eficiente se destaca em ambos os aspectos, produzindo um centrado perfeitamente claro e um bolo sólido extremamente seco. Ela alcança recuperação ideal com resíduos mínimos.

Em seguida, vêm a capacidade e o rendimento. Em relação ao rendimento, pretende-se determinar quanto material esta máquina pode processar durante um período de tempo definido. Esta resposta é obtida realizando testes com várias taxas de alimentação, a fim de identificar o ponto ideal, ou seja, o rendimento máximo ótimo no qual a máquina apresenta um nível consistentemente elevado de eficiência de separação. Se essa taxa for excedida, o desempenho da máquina começará rapidamente a se deteriorar, pois ela ficará sobrecarregada. Esse teste também determinará o desempenho da máquina em atender às suas necessidades específicas e garantirá que os requisitos de produção sejam cumpridos.

O consumo de energia é um dos fatores mais importantes quando se trata de eficiência para qualquer centrífuga de alta eficiência. É uma coisa ler o consumo em quilowatts no medidor, mas uma informação mais importante é analisar o consumo específico de energia (SEC). Este é definido como a quantidade de energia que é consumida por unidade de material processado. Isso permite comparar várias máquinas operando em condições diferentes. Se o número estiver caindo, pode-se assumir com segurança que os custos operacionais da máquina estão diminuindo e que a máquina está se tornando mais eficiente. Para determinar a eficiência elétrica do sistema do motor, também se mede o fator de potência.

Parâmetros de Integridade Mecânica São os 'Sinais Vitais' de uma Máquina.

Por Que a Análise de Vibração é Importante?

Os engenheiros podem usar os sensores colocados nos alojamentos dos rolamentos para identificar pequenos desequilíbrios ou desalinhamentos. Operações mais suaves e com baixa vibração são características de uma excelente engenharia e fabricação. Outro indicador da saúde do sistema é a temperatura do rolamento. Aumentos rápidos e excessivos de temperatura refletem lubrificação inadequada e falha iminente do rolamento. O ruído também é monitorado, pois a deterioração excessiva do nível de ruído pode revelar problemas mecânicos e criar um ambiente de trabalho inadequado. Esses parâmetros combinam-se para fornecer uma visão geral da confiabilidade mecânica e longevidade da centrífuga.

Da Configuração à Análise de Dados – A Jornada de Testes É Estruturada

O Teste de Desempenho é uma jornada estruturada composta por Configuração, Coleta e Análise de Dados, sendo a forma mais eficiente de obter informações significativas sobre o desempenho da centrífuga.

Para começar, precisamos configurar e calibrar tudo. Em seguida, montamos a centrífuga em um banco de testes e garantimos que todos os recursos necessários estejam contemplados: medidores de vazão, transdutores de pressão, analisadores de potência; e, para os nossos recursos com temperatura, instalaremos alguns sensores térmicos, bem como sensores para medir vibrações e calor. Depois, certificamo-nos de calibrar todos os equipamentos para garantir que os dados de entrada e saída sejam válidos. Finalmente, preparamos a suspensão de teste com as mesmas especificações dos materiais a serem testados na instalação do cliente, a fim de simular situações do mundo real. A consistência dos materiais é crucial para obter resultados válidos e confiáveis.

Quando o ajuste é concluído, a próxima fase é a de testes. Esta fase geralmente consiste em uma série de operações em regime permanente, nas quais a centrífuga é operada com velocidade e taxa de alimentação constantes, e todos os parâmetros já se estabilizaram. São inicializados parâmetros para ciclos de vibração, temperatura e consumo de energia, além do registro de dados sobre o número de operações. Após a conclusão dos registros, as condições de operação são alteradas. Um aumento na taxa de alimentação, mudança na velocidade do tambor ou na velocidade diferencial do transportador são frequentemente modificados nesta etapa. Isso é feito para rastrear o desempenho da máquina ou para criar um perfil do equipamento. O objetivo é analisar o desempenho da máquina sob diferentes restrições e condições. A meta é compreender não apenas como ela opera em um único ponto de desempenho ótimo, mas também com que elegância e eficiência opera em diferentes parâmetros.

FINALMENTE temos a análise pós-teste e a fase de elaboração de relatórios. Os dados brutos são transformados em informações valiosas e acionáveis. Engenheiros de dados processam essas informações em gráficos e tabelas visuais que determinam a relação entre a taxa de alimentação e a umidade do bolo; ou entre a velocidade da câmara e o consumo de energia. Eles realizam uma investigação minuciosa para identificar tendências específicas em relação à vibração e temperatura, a fim de verificar se há algum problema mecânico. No relatório final, os dados são apresentados de forma profissional, com uma análise adequada das tendências observadas. O relatório afirma com clareza se a centrífuga cumpriu com sucesso as garantias de desempenho, bem como quais são os principais benefícios e riscos. Esse relatório é uma parte fundamental do material de referência durante toda a vida útil do equipamento.

Analisando os Resultados Como um Especialista

Um relatório de teste longo pode ser avassalador. No entanto, concentrar-se em certos aspectos de desempenho pode ser útil. O objetivo é encontrar uma correlação entre o desempenho da máquina e os dados apresentados no relatório.

Para encontrar primeiro as verificações contratuais do relatório, examine as conferências cruzadas das garantias de desempenho. Isso significa procurar pelas garantias de desempenho listadas, como vazão máxima, umidade-alvo do bolo, consumos específicos de energia, etc., e buscar pelos registros históricos dos resultados reais dos testes. Essa evidência paralela é o exemplo mais simples de confirmar se a máquina cumpriu as tarefas exigidas. Não se limite a verificar se a máquina realizou as tarefas; observe com qual valor ou margem ela as executou. Uma máquina que opera acima do limite esperado certamente foi construída com margens excedentes para adaptar as etapas do processo às suas futuras alterações de trabalho.

Em seguida, analise as curvas de desempenho, que são alguns dos conjuntos de dados mais reveladores. Por exemplo, uma curva que representa a secura do bolo em relação à taxa de alimentação deve apresentar intervalos absolutamente estáveis e decrescimentos graduais para cada aumento da taxa de alimentação. Uma curva com quedas irregulares e acentuadas indica uma máquina que provavelmente não é muito robusta e possui uma janela operacional ótima estreita. Além disso, uma curva de consumo de energia que aumenta acentuadamente com carga crescente provavelmente não é tão eficiente quanto outra com etapas excessivas de carga e um aumento de inclinação mais gradual. O caráter e a flexibilidade da máquina são o que esses dados estão nos revelando.

Observe as tendências de dados mecânicos. Examine os dados de vibração e temperatura da máquina durante todo o teste. No caso ideal, obtemos um gráfico que mostra resultados com linhas estáveis, sem flutuações. Pequenas variações aleatórias são aceitáveis, mas se houver picos padronizados ou um aumento contínuo e progressivo, isso é um mau sinal. Esses dados indicam a capacidade inerente de manutenção, a vida útil e o custo/benefício geral da máquina. Centrífugas com estabilidade mecânica são mais baratas para manter e apresentam melhor tempo de atividade. No fim, a estabilidade é avaliada com base na viabilidade operacional e econômica da máquina, mas também em quão estável ela consegue desempenhar essa função por longos períodos.

Benefícios de Longo Prazo dos Testes Detalhados

Dedicar tempo para realizar um teste de desempenho extensivo pode parecer um atraso no projeto, mas trata-se de uma otimização da mais alta inteligência. Os benefícios do tempo e dos recursos investidos vão muito além da primeira aceitação da máquina e se refletem durante toda a vida operacional do equipamento.

Primeiro, vamos falar sobre economia de custos operacionais. Ter um centrífugo testado e eficiente reduz especificamente o consumo de energia, além de diminuir os custos com descarte de resíduos. Máquinas que produzem um bolo mais seco reduzem ainda mais os custos de descarte. Eficiências validadas permitem projetar com maior precisão os custos operacionais, aumentando assim a rentabilidade da planta. Você não está apenas adquirindo uma máquina de separação, mas também uma estrutura de custos fixos para o processo de separação.

E não vamos esquecer a confiabilidade operacional e a disponibilidade, que estão fora do comum. Durante os testes, falhas mecânicas potenciais são identificadas e corrigidas antes da entrega do equipamento, evitando paradas não planejadas, avarias e interrupções subsequentes na linha de produção. Os testes abrangentes e a validação do equipamento proporcionam uma tranquilidade inestimável. A manutenção também pode planejar suas paradas operacionais em torno do equipamento submetido a testes de estresse, permitindo paradas programadas mais eficientes e confiáveis, bem como agendas de manutenção preditiva.

Por último, os testes de desempenho estabelecem um padrão de referência para o desempenho. Os dados detalhados gerados durante o teste de desempenho oferecem uma impressão digital digital minuciosa da máquina em condição ideal e nova. Após alguns meses, se for observada uma alteração no desempenho – talvez vibrações aumentadas da máquina ou maior consumo de energia – os dados atuais podem ser comparados com a linha de referência original. Isso torna o diagnóstico mais rápido, preciso e objetivo. A manutenção deixa de ser uma tarefa reativa e pode tornar-se preditiva. Ao longo dos anos, uma centrífuga bem testada e de alto desempenho transforma-se de um simples equipamento em um elemento fundamental de uma operação de produção eficiente e bem regulada.