Giám sát bộ lọc – Giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả

Giám sát bộ lọc đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất vận hành và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng trong các hệ thống công nghiệp. Khi bộ lọc bị tắc, áp suất tăng và năng lượng tiêu hao nhiều hơn, làm tăng chi phí vận hành. Theo dõi bộ lọc định kỳ giúp doanh nghiệp chủ động thay thế đúng thời điểm, tránh lãng phí tài nguyên.

Cơ sở pháp lý

Năm 1997, Liên minh châu Âu thông qua Nghị định thư Kyoto và cam kết giảm phát thải CO₂. Để hiện thực hóa mục tiêu này, năm 2005 EU ban hành Chỉ thị EuP. Đến năm 2009, chỉ thị được đổi tên thành Chỉ thị ErP – còn gọi là Chỉ thị thiết kế sinh thái. Giám sát bộ lọc góp phần vào việc đạt mục tiêu tiết kiệm năng lượng.

• Giám sát bộ lọc là một trong những giải pháp góp phần thực hiện mục tiêu này thông qua kiểm soát tiêu thụ năng lượng.

Trở lực cao – tiêu thụ năng lượng cao

Bộ lọc bị bẩn cản trở dòng môi chất nhiều hơn so với bộ lọc sạch. Áp suất tại đầu vào tăng, lưu lượng giảm, dẫn đến tiêu tốn thêm năng lượng. Giám sát bộ lọc giúp phát hiện sớm tình trạng này để tránh thất thoát không cần thiết. Theo dõi bộ lọc thường xuyên giúp kiểm soát hiệu suất và giảm thiểu chi phí vận hành.

• Điều này dẫn đến nhu cầu kiểm soát chặt chẽ hơn tình trạng bộ lọc trong hệ thống.

Cân nhắc về năng lượng và chi phí

Về lý thuyết, nên thay lọc sớm khi bẩn nhẹ. Nhưng thực tế việc thay thế lại phát sinh chi phí vật tư và nhân công. Ngoài ra, quá trình thay lọc yêu cầu hệ thống ngừng hoạt động. Do đó, phương án thay định kỳ không phải là lựa chọn tối ưu. Giám sát bộ lọc theo thời gian thực là giải pháp hiệu quả hơn.

• Sự mâu thuẫn này đặt ra yêu cầu cần có một phương pháp thay lọc linh hoạt và hiệu quả hơn.

Giải pháp trung gian: Giám sát bộ lọc

Một mức độ nhiễm bẩn cho phép sẽ tương ứng với giá trị chênh áp tối đa. Bộ lọc thủy lực thường có giới hạn Δp từ 1 đến 5 bar. Với hệ thống thông gió, giới hạn Δp từ 50 đến 5.000 Pa. Giám sát bộ lọc dựa trên độ sụt áp giúp tối ưu chi phí thay thế. Hệ thống theo dõi hiệu quả còn hỗ trợ việc lên kế hoạch thay lọc. Thiết bị giám sát áp suất lọc cho phép người vận hành kiểm soát mức độ nhiễm bẩn dễ dàng hơn.

Hình 1. Giám sát bộ lọc

• Chính vì vậy, giải pháp giám sát liên tục mức chênh áp đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi.

Giám sát bộ lọc bằng cách đo độ sụt áp

Δp đo giữa đầu vào và đầu ra của bộ lọc. Giá trị này cũng bị ảnh hưởng bởi lưu lượng và nhiệt độ môi chất. Vì thế, cần đánh giá trong điều kiện vận hành tiêu chuẩn. Nếu lọc chất lỏng gặp áp suất tăng đột biến, Δp có thể vượt ngưỡng tạm thời. Cảm biến cơ học có độ trễ nên ít bị ảnh hưởng. Đối với cảm biến điện tử, cần xử lý tín hiệu đầu ra để tránh cảnh báo sai.

• Tuy nhiên, để dữ liệu đo có giá trị thực tế, điều kiện vận hành cần được xác định rõ ràng.

Trường hợp đặc biệt: Giám sát bộ lọc trong mạch thủy lực

Bộ lọc hồi nằm ở đường về thùng chứa – nơi có áp suất môi trường. Điều này cho phép dùng cảm biến áp suất thông thường thay vì cảm biến Δp. Giải pháp này giúp giảm chi phí thiết bị và đơn giản hóa hệ thống. Giám sát lúc khởi động rất quan trọng vì dầu thủy lực có thể đặc khi còn lạnh. Theo dõi đúng cách sẽ tránh được cảnh báo sai.

• Sự đơn giản về mặt kỹ thuật trong mạch hồi tạo điều kiện thuận lợi cho việc đo và đánh giá.

Xu hướng trong giám sát bộ lọc

Xu hướng hiện nay là thay cảm biến Δp bằng hai cảm biến áp suất đặt trước và sau lọc. Dữ liệu từ hai cảm biến được xử lý tại bộ điều khiển, máy tính biên hoặc nền tảng đám mây. Trong giám sát bộ lọc, các hệ thống đo lường hiện đại giúp nâng cao hiệu suất. Thiết bị giám sát áp suất lọc hiện được tích hợp vào các nền tảng điều khiển số.

• Việc chuyển đổi sang nền tảng số hóa đang mở ra nhiều khả năng mới cho hệ thống giám sát thông minh.

Kết bài

Giám sát bộ lọc giúp hệ thống vận hành ổn định và hỗ trợ chiến lược bảo trì chủ động. Cảm biến đo áp suất chênh lệch giúp lên kế hoạch thay lọc chính xác hơn. Giải pháp này đáp ứng yêu cầu của xu hướng công nghiệp 4.0 về hiệu suất và tiết kiệm. Do đó, đầu tư vào giám sát là lựa chọn cần thiết cho mọi hệ thống hiện đại.

Nguồn: Theo Blog Wika