ECI Distribution GmbH, Áustria
Por Konrad Schweiger, engenheiro de vendas, Dewesoft Austria

Para simplificar seu trabalho diário, a empresa de serviços de motores a gás ECI Distribution GmbH está usando o equipamento de medição Dewesoft. A empresa oferece componentes de motores a gás desenvolvidos e projetados exclusivamente para a empresa com o objetivo de melhorar a vida útil das peças de reposição, bem como o desempenho e a eficiência geral do motor.

A Solução Dewesoft Analisador de Motores a Combustão e a comunicação Modbus oferecem a flexibilidade e conectividade necessárias.

The Jenbacher biogas motor/generator unit under inspectionA unidade de motor / gerador de biogás Jenbacher sob inspeção

A Engine Competence International-Distribution (ECI Distribution) é uma empresa de engenharia de energia especializada em produtos e soluções de alta tecnologia para motores a gás com clientes em mais de 40 países. A ECI fornece seus próprios componentes de motores a gás de design especial. Este serviço prolonga a vida útil das peças de reposição do cliente e melhora o desempenho e a eficiência do motor. Os clientes se beneficiam de custos reduzidos de manutenção, eficiência do motor e confiabilidade.

ECI Distribution Logo

Os principais componentes de produtos da ECI-Distribution, como cabeças de cilindro, bielas, pré-câmaras, luvas de vela, são produzidos pela ECI-Manufacturing. Ao otimizar as tecnologias existentes e desenvolver novos conceitos, o ECI-Distribution maximiza a produção de geração, cumprindo as diretrizes de baixa emissão.

A empresa também oferece serviços de consultoria em soluções de motores a gás, usando conceitos alternativos e eficientes de tecnologia, engenharia e elaboração de soluções para diferentes mercados e requisitos de aplicações que atendem às expectativas específicas dos clientes.

Os engenheiros da ECI-Distribution se esforçam continuamente para estender a vida útil das peças de reposição para reduzir o custo da manutenção geral. A equipe qualificada de suporte a vendas e produtos reconhece todos os aspectos do negócio de motores a gasolina. Qualquer que seja a aplicação, eles têm a experiência de fornecer soluções para desafios comerciais e técnicos.

O Problema e a Aplicação de Teste

Os motores a gás acompanharão o mercado futuro de energia, pois sua flexibilidade e confiabilidade desempenham um papel vital em uma estratégia energética sustentável e estável. Esses motores movidos a gás podem ser acionados por gases de aterros ou resíduos industriais, biogás ou gás natural para gerar eletricidade - sem queima de combustível e sem as emissões de escape associadas.

Este caso relaciona a medição em uma unidade de motor / gerador de biogás J312 Jenbacher de 12 cilindros, fabricada na sede da GE INNIO em Jenbach, na Áustria, e usada em uma fazenda para produzir eletricidade e calor. O J312 - cujo tamanho é de 4,7 x 1,8 x 2,3 metros - é capaz de produzir energia à taxa de 579 kW / 480V / 60Hz e água quente a uma taxa de 2454 MBTU / h (720 kWh a 140 F graus ( 90 graus C).

J312 Jenbacher 12-cylinder biogas motor/generator unitJ312 Jenbacher - unidade de motor / gerador de biogás de 12 cilindros

Os motores a gás Jenbacher têm uma faixa de potência de 200 kW a 10 MW e funcionam com gás natural ou com vários outros gases. Eles fornecem energia, calor e refrigeração no local para uma variedade de aplicações comerciais, industriais e municipais - particularmente renováveis e de aproveitamento de resíduos, geração de energia industrial e cogeração / CHP (calor e energia combinados) e geração de energia em campos de petróleo. Mais de 52.000 motores a gás Jenbacher foram entregues em mais de 100 países.

A unidade padrão específica, neste caso, foi modificada pela ECI Distribution GmbH. Em vez da cabeça de cilindro de 2 válvulas OEM, é usada uma cabeça de cilindro de 4 válvulas ECI EVE, aumentando a eficiência elétrica em 2,5%. O Genset fornecido tem uma potência elétrica de 550 kW.
No local do cliente, é necessário um sistema de medição eficiente, rápido e fácil de configurar, com visualização imediata, para minimizar o tempo de inatividade do motor e a perda de dinheiro.

Solução Analisador de Combustão Dewesoft

Com a Solução Dewesoft Analisador de Motores a Combustão – uma combinação do software de aquisição da dados Dewesoft X com um plugin e o dispositivo de aquisição de dados SIRIUS - aquisição e visualização de dados é apenas uma questão de minutos.

Vídeo demonstrando o dispositivo SIRIUS DAQ e o software Dewesoft X e como é fácil realizar medições

Configuração de medição

A ECI Distribution GmbH usa este sistema de aquisição de dados e configuração de sensores:

Instrumento de medição Dewesoft SIRIUS conectado ao sistema de controle do motor

Os sistemas SIRIUSi Combustion Engine Analyzer são usados para pesquisa, desenvolvimento e otimização de motores, e até mesmo para desenvolvimento e teste de componentes - como sistemas de ignição, sistemas de escapamento e controle de válvulas. O sistema consiste em hardware SIRIUSi DAQ isolados e o Pacote de software para aquisição de dados Dewesoft X para medição e análise com um plug-in especialmente projetado para análise de motores de combustão.

Explicação do isolamento galvânico do sistema DAQ SIRIUS isolado 

Esse sistema suporta resultados de medição baseados em ângulo e tempo e usa algoritmos altamente sofisticados para matemática e estatística online ou offline - calculando a liberação de calor e outros parâmetros termodinâmicos.O Analisador de motores a combustão pode ser totalmente integrado a uma bancada de teste e também suporta dados de outras fontes de dados como vídeo, CAN e barramento CAN FD, XCP, Ethernet, ... Os dados podem ser exportados para vários formatos de arquivo diferentes.

Além da análise de combustão, o sistema pode ser expandido para lidar com outras aplicações de medição, como testes híbridos no trem de força, ruído e medição de vibração, juntamente com dados sincronizados de vídeo ou GPS.

Sensores de pressão são usados para medir a pressão do cilindro do motor. Dependendo do tipo de sensor, eles podem ser conectados diretamente ao amplificador SIRIUSi como qualquer outro canal de entrada ou através de amplificadores externos de condicionamento de sinal. Além disso, é necessário um sensor de ângulo para obter os resultados da medição no domínio dos ângulos.

Medições

Para essa medida, foi utilizada uma taxa de amostragem de 200kS / s. Três dos 12 cilindros foram aplicados com sensores de pressão do cilindro. Nos canais adicionais, a tensão de ignição foi especificada, para obter o sinal no domínio dos ângulos e sobrepor-se à curva de compressão. O cliente ficou impressionado com a alta resolução angular de até 0,025 graus e a fácil integração da interface Modbus TCP do controle ECI Engine.

As novas cabeças do cilindro de 4 válvulas e o sensor de pressão do cilindro AVL inserido

Como a unidade de motor / gerador de biogás gera também calor e ruído além de eletricidade, o cliente conectou por rede remotamente o Cliente VNC da sala de controle.

Análise dos Resultados

O instrumento Dewesoft fornece uma ferramenta útil para a empresa de serviços ECI Distribution GmbH para adaptar e otimizar os parâmetros do motor dentro da faixa operacional após a atualização do motor.

Dewesoft X - combustion pressure curves with overlayed injection in angle-domain, pV-diagramCurvas de pressão de combustão exibidas ao vivo com injeção sobreposta no domínio dos ângulos, diagrama pV, Modbus e dados brutos analógicos. Todas as fontes de dados são sincronizadas automaticamente.

Conclusão

Como o trabalho diário do cliente exige flexibilidade para atender aos vários tipos de máquinas, o módulo de entrada universal STG SIRIUS e a possibilidade de uma futura extensão com adaptadores DSI, ae outros plugins do software Dewesoft X (Siemens S7, OPC UA,…) oferecem a melhor interconectividade.

O isolamento galvânico dos canais garante segurança e melhor qualidade do sinal para os diferentes ambientes.

A flexibilidade dos dispositivos e software Dewesoft DAQ ajuda a ECI-Distribution a tornar o trabalho diário mais eficaz e a se concentrar em seu principal know-how, a otimização de parâmetros.