使用无线技术监测能源消耗，第1部分

我们可能会暂时摆脱高能源成本，但很少有人认为这种情况会持续很长时间。事实上，过去几年的经验表明，对于能源成本急剧上升，企业几乎得不到提前预警。谨慎的做法是继续投资于减少能源消耗的实践和技术。
然而，如果你不能测量它，就很难减少能源消耗。然而，传统有线传感系统的成本可能会抵消更高能源效率带来的大部分或全部经济收益。在许多情况下，解决方案是无线监控。
昂贵的浪费
精益生产的一个原则是浪费是昂贵的，在能源使用的情况下，浪费的成本是非常清楚的。然而，企业往往对整个工厂之外的能源使用情况知之甚少。除了对安全和产品质量的绝对最低要求的监控之外，这样做太昂贵了。例如，所有的工厂都知道他们消耗了多少天然气，但在炉子负荷水平上获得良好的信息更具挑战性。更多更好的传感器将使工厂能够根据生产负荷优化多个炉子的使用，了解哪些过程效率较低，并总体上提高燃气使用的可预测性。
蒸汽的使用代表了另一个改进传感的机会。工业工厂在各种操作中大量使用蒸汽，但效率往往很低。对这一问题的研究表明，蒸汽损失主要来自用于从锅炉和各个使用点之间的蒸汽管道中除去冷凝水的蒸汽疏水阀。对这一问题严重性的计算表明，一个典型的工业工厂每年可能损失价值10万至15万美元的能源。传感器可以帮助找出问题所在，并提供全面改进的能源使用方式和地点的可见性。
仪表空气压缩机是另一个提高效率的潜在领域。这些压缩机对工厂的安全运行至关重要，但公司通常会在同一个集管上运行多个压缩机，每个压缩机上都有一个压力阀，向大气排放，以防止超压。流量计可以显示安全关闭其中一个压缩机或降低其速度以节省电力的机会。
如果每个传感点的成本足够低，可以获得足够的投资回报，那么所有这些好处都是可能的。
给工厂布线
在某些情况下，例如在我们的蒸汽示例中，手动泄漏检测是一种选择，但它既昂贵又不够警惕，无法满足合规性或安全要求。所以在大多数情况下，传统的方法是连接一个监控系统。而且不便宜。在最危险的地区，每英尺至少要花费40美元来进行监测。因此，每个监测点750英尺的线路成本很快就会超过3万美元。一个典型的炼油厂或化工厂可能有一万个监测点。
此外，恶劣的环境条件意味着行业面临更多问题。它会受到高温、落在炉外的废钢的机械冲击以及偶尔的明火的影响。来自有线仪器的导管不可避免地是系统中的一个薄弱环节。可以预见，测量失败，电缆和导管需要更换。
水泥制造业也面临着特殊的挑战。水泥制造的一个关键阶段是在回转窑中将石灰石、粘土或页岩的“原料”加热到烧结温度。即使在没有高温的情况下，为感应连接旋转管也是很棘手的。一种传统的选择是接触式传感，在窑周围放置一个铜环，安装在窑内的热电偶的读数通过电刷从旋转环获得电信号来传输。灰尘，污垢和油脂往往会降低可靠性，并且由于测点与窑的旋转表面之间的摩擦，测量系统的故障是常见的。测量不充分会导致窑炉过热，从而增加能源消耗。除了产品质量不一致外，每个窑的总费用达到6万至9万美元。
红外高温计只进步了半步。这些设备测量窑的表面壳温度，这需要对极端温度的特殊保护，往往不太准确，导致能源成本增加和/或产品质量不一致。
最后，工厂管理人员要决定的是，他们可以使用多少传感设备，而不是通过一个全面的传感网络可以实现多少能量或过程效率。
本文由霍尼韦尔过程解决方案全球无线总监Jeff Becker和垂直行业营销经理Brendan Sheehan提供给《控制工程》。
这篇文章的第二部分将在下个月的《可持续工程》时事通讯中首次发表，将重点介绍工厂拆除电线的过程，以及一个探索无线投资回报率的案例研究示例，以决定是否采用无线技术。

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