Monitoreo digital de filtros de presión

Numerosos fabricantes de productos químicos de todo tipo utilizan filtros de presión para la separación de sólidos/líquidos. Con más de 25 años de experiencia en filtración a presión, he sido testigo del funcionamiento de innumerables sistemas de filtración a presión. Puedo decir honestamente que al menos el 70% de los sistemas de filtración a presión que he visto en funcionamiento, la mayoría han estado operando significativamente por debajo de las tasas de producción deseadas, estaban produciendo menos que la calidad deseable del producto y tenían gastos de funcionamiento extremadamente altos.

El mundo es cada vez más global y competitivo. En muchos casos, las empresas que fabrican sistemas de filtración a presión a gran escala han reducido considerablemente su personal de soporte al cliente y de servicio técnico que ayuda a los usuarios de sus máquinas de filtros de presión. El resultado es que el cliente obtiene un servicio de instalación y servicio de monitoreo post venta, pero después el usuario debe operar por cuenta propia la mantención y funcionamiento de esta máquina. Con la competencia por los técnicos especializados, los operarios que recibieron entrenamiento para las nuevas máquinas pueden haberse vinculado a otras empresas en un plazo de 2 a 3 años. Por lo tanto, el dueño del sistema de filtración a presión pierde al personal con experiencia para hacer funcionar el sistema de filtros de presión de forma óptima.

La variación de las condiciones afecta al rendimiento de filtración

Los filtros de presión tienen numerosas entradas que presentan condiciones variables que pueden afectar, y de hecho lo hacen, al rendimiento de la máquina. Por ejemplo, a medida que la bomba principal de alimentación de lodo se desgasta, puede haber reducciones drásticas en el rendimiento operativo a lo largo del tiempo. La bomba de alimentación es sólo una de las muchas variables. El tanque de lodo, el tanque de agua de prensado, los tanques de aire y muchas otras variables también pueden afectar la fiabilidad de la máquina y la calidad del producto. Muchos filtros de presión están muy automatizados y la gestión de programación y mantenimiento operativo pueden suponer un gran reto para el personal operativo.

Roxia ha reconocido estos desafíos y cuenta con más de 42 años de fabricación de filtros de presión, venta y servicio de estas máquinas. Roxia ha desarrollado un sistema propio de filtración a presión y de control de digitalización del rendimiento del filtro de presión y alertas anticipadas de las posibles o existentes fallas de los componentes que afectan el rendimiento de la máquina. El paquete de digitalización de Roxia puede incluir no solo los filtros de presión Roxia, sino que también puede incluir cualquier tipo de filtración a presión que tenga instrumentación digital o analógica en las máquinas que ayuden a su funcionamiento.

Sistema PLC e IIoT

En los siguientes párrafos voy a intentar explicar cómo ayudamos al usuario de tres filtros de presión a mejorar su proceso. El cliente era una mina del norte de Finlandia. La fábrica de Roxia también se encuentra en Finlandia. La mina utilizaba tres filtros de torre vertical. Roxia añadió la herramienta de análisis Roxia Malibu™ y un Smart Cube para empezar a monitorear y ayudar a proporcionar la optimización de las máquinas. Roxia conectó un cable LAN al PLC de los filtros y comenzó a monitorear más de 300 puntos de datos en esas máquinas. Roxia trabajó con los dueños de la planta para establecer KPI para esas máquinas.

Hoja de KPI desarrollada con el cliente para supervisar los filtros de presión 1, 2 y 3.

Cuando se inició el control, se suponía que todas las máquinas estaban altamente utilizadas. Pero en realidad, estos filtros no se habían aprovechado al máximo. A través del sistema de monitoreo digital, se observó que la máquina 3 estaba esperando diariamente hasta 4 horas al equipo auxiliar. Además, el gerente de la planta de filtración pasaba de 2 a 3 horas cada lunes calculando la producción de la semana anterior a partir de varios sistemas y planillas Excel correspondientes a la planta de filtración. Ahora, con el sistema de monitoreo inteligente, todo el mundo en la planta puede ver la producción a cada hora desde la planta de filtración. Además, se pueden mejorar los tiempos de espera y la producción de las máquinas 1 y 3 puede optimizar hasta alcanzar el rendimiento de la máquina número 2, la producción podría aumentar en más de 88.000 kilogramos al día. El rendimiento del 25% y el zinc a 1.26 dólares por libra puede significar un aumento de 18 millones de dólares de producto vendible al año.

Ventajas del sistema de monitoreo remoto

Roxia proporciona imágenes digitales gemelas del proceso y de la planta para que todas las partes interesadas puedan visualizar el proceso directamente en sus teléfonos inteligentes, tablets o PC. Si se produce alguna alarma, la herramienta de monitoreo digital Roxia Malibu enviará un correo electrónico o un mensaje de texto al personal pertinente para abordar el problema con anticipación antes de que se conviertan en daños más costosos. A través del sistema de monitoreo remoto del proceso de este cliente, en Roxia nos dimos cuenta de que el cliente tenía ocasionalmente problemas, tanto con el sistema de agua a presión, como con los sistemas de aire comprimido.
Una situación preocupante que se reconoció fue que ambos sistemas tenían índices de alta presión en el aire y en el agua. Estos índices pueden provocar daños en el diafragma de goma, los sellos de filtro, la tela filtrante y, en el peor de los casos, en las placas de filtro. Si un paquete de placas resulta dañado por uno de estos índices de alta presión, la reparación total bordea alrededor de un 1 millón de dólares y un tiempo de inactividad significativo de esa máquina. Además, si se dañan los marcos del filtro, los diafragmas de goma o la tela filtrante, se pueden producir costosas fugas de aire y una mala calidad del producto.

Digital Twin Image of the filter plant with live updates of process variables.
Compressed Air and Pressing Water issues monitored by Roxia remotely to improve machine efficiency and eliminate cost and machine downtime.

¿Por qué utilizar IIoT y Roxia Digital Solutions?

Roxia fabrica filtros de presión y filtros de disco cerámico, así como diversas válvulas y bombas. Todos los filtros de presión Roxia se ofrecen ahora con la herramienta de mantenimiento Roxia Malibu como parte de la oferta estándar. La mayoría de los clientes necesitan un monitoreo continuo y ayuda para mantener sus filtros funcionando al tope de su rendimiento. Roxia también cuenta con un grupo muy importante de ingenieros de servicios y soporte para ayudar con el entrenamiento continuo y los contratos de servicio. La filtración a presión bien gestionada y monitoreada puede ser una máquina bien afinada. Pero si no se gestiona bien, la planta de filtración industrial puede convertirse en un importante gasto de funcionamiento y cuello de botella para la operación. La digitalización es un medio para garantizar que sus valiosos activos de planta sigan funcionando al tope de su rendimiento, eliminando gastos operativos no deseados así como tiempos de inactividad no deseados.

Se puede incluir Roxia Digital Solutions para completar el sistema de monitoreo del proceso o de cualquier tipo de máquina OEM con salidas digitales o analógicas. Además, se puede incluir instrumentación adicional para proporcionar mayores niveles de monitoreo. Los sistemas DCS o SCADA funcionan bien y controlan el proceso. Lo que falta en la mayoría de los sistemas DCS o SCADA es un mayor nivel de diagnóstico utilizando el aprendizaje automático y la inteligencia artificial (AI). Los gastos de instrumentación se han reducido y se puede supervisar prácticamente cualquier activo para mejorar el rendimiento y reducir los costos. La herramienta de análisis Roxia Malibu no sustituye al DCS o SCADA, es un complemento que realiza análisis complejos para mejorar los resultados, tanto del proceso, como de los gastos operativos.

Disco cerámico Roxia con sistema de monitoreo Malibu Digital Solutions.

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