Details

O Sistema de Medição de Consumo de Combustível (FCS) é um sistema altamente avançado, autônomo e montado em skid, projetado especificamente para testar o consumo de combustível de locomotivas. Este sistema oferece monitoramento em tempo real preciso e medição exata do uso de combustível, rastreando continuamente a massa de combustível no tanque, garantindo eficiência nos testes de consumo de combustível de locomotivas. Com componentes sofisticados como filtração de combustível, controle de temperatura e sistemas de pesagem, o FCS é uma ferramenta essencial para testes de desempenho e análise de eficiência de combustível.

Componentes do Sistema
1. Tanque de Combustível
2. Material: Aço Inoxidável (SS-304)
3. Capacidade: 150 litros (volume de combustível utilizável)
4. Projeto: O tanque armazena o combustível, que é então bombeado para o motor de teste através do sistema de filtração. O tanque é montado sobre quatro células de carga, que monitoram continuamente o peso do combustível dentro do tanque. Essas células enviam sinais ao sistema de controle, fornecendo dados precisos de consumo de combustível.
5. Sistema de Pesagem do Tanque (TWS)
6. Componentes: O TWS consiste em quatro células de carga, uma caixa de junção à prova de explosão e um indicador Mettler Toledo IND 570.
7. Função: As células de carga medem a massa do tanque de combustível e do combustível nele contido. À medida que o combustível é consumido pelo motor de teste, a massa do tanque diminui, e o sistema registra essas alterações em tempo real. Isso permite monitoramento preciso do consumo de combustível.
8. Comunicação: Os dados das células de carga são transmitidos ao PLC para processamento e monitoramento em tempo real do consumo de combustível.
9. Sistema de Abastecimento de Combustível
10. Motor Elétrico: Um motor elétrico trifásico à prova de explosão (1,5 kW, 1440 RPM) opera a bomba de abastecimento de combustível.
11. Bomba de Combustível: O combustível é bombeado para o tanque sob condições controladas, garantindo operação suave.
12. Válvulas Esféricas:
13. Uma válvula esférica manual na sucção da bomba de abastecimento do tanque, com um interruptor de limite garantindo que a válvula esteja aberta antes do início do abastecimento.
14. Uma válvula esférica operada eletricamente na saída da bomba, controlada pelo PLC, com um sistema de feedback que confirma a posição da válvula.
15. Filtração: Um sistema de filtração de 10 microns garante que apenas combustível limpo entre no sistema, com um indicador que alerta o operador caso o filtro fique entupido.
16. Válvula de Alívio: Uma válvula de alívio mantém a pressão dentro do circuito de combustível, garantindo operação suave e prevenindo danos ao sistema.
17. Controle e Monitoramento de Temperatura
18. Sensores RTD: Detectores de Temperatura por Resistência (RTDs) são instalados em locais estratégicos para monitorar a temperatura do combustível e da água gelada. Os sensores garantem que a temperatura do combustível permaneça dentro de uma faixa especificada para testes precisos.
19. Trocador de Calor Tipo Casco e Tubo: O trocador de calor resfria o combustível, garantindo que ele não superaqueça durante os testes. O sistema mantém a temperatura do combustível em 29±3°C.
20. Chiller: Um chiller refrigerado a ar trifásico (capacidade de 12TR) resfria o combustível e a água durante a operação, ajudando a manter condições ideais para testes.
21. Válvulas de Controle de Temperatura do Combustível: Duas válvulas de controle regulam a temperatura do combustível nos pontos de entrada e saída, garantindo que a temperatura permaneça dentro da faixa desejada para os testes.
22. Painel de Controle (CP)
23. Projeto: O CP está alojado em um invólucro metálico com pintura eletrostática (700x650x350 mm), oferecendo proteção para componentes críticos como controlador PLC, Interface Homem-Máquina (HMI), botão de emergência e torre de sinalização.
24. Controlador PLC: O PLC gerencia e controla todas as funções do sistema, incluindo operação de bombas, válvulas, sensores e controle de temperatura. Ele se comunica com todos os componentes conectados para garantir operação correta e troca de dados.
25. Indicador Mettler Toledo IND 570: Este indicador é usado para exibir dados em tempo real das células de carga e monitorar a massa do tanque de combustível.
26. HMI: O HMI no painel de controle exibe dados em tempo real, incluindo o status de todos os componentes do circuito de combustível (aberto/fechado, ligado/desligado). Ele fornece uma interface amigável para que os operadores controlem as funções do sistema.
27. Sistema de Chiller
28. Função de Resfriamento: O chiller resfria o combustível, prevenindo superaquecimento durante os testes. Isso é crucial para manter condições precisas de teste.
29. Controle de Temperatura: O sistema de chiller inclui sensores para monitorar a temperatura do combustível e da água gelada, garantindo que o combustível permaneça na temperatura desejada.
30. Comunicação: O PLC se comunica com o sistema de chiller via RS485 para gerenciar sua operação.

Especificações Técnicas
Abaixo estão as especificações técnicas detalhadas do Sistema de Medição de Consumo de Combustível (FCS):

Especificação dos Componentes
 • Tanque de Combustível SS-304, capacidade de 150 litros
 • Motor Elétrico 1,5 kW, 1440 RPM, trifásico, à prova de explosão, 50 Hz
 • Bomba de Combustível acionada por motor à prova de explosão
 • Filtro de Combustível 10 Microns (absoluto), com indicador eletrônico de entupimento
 • Células de Carga 4 células de carga, conectadas ao Mettler Toledo IND 570
 • Sensores de Temperatura (RTD) 0°C a 100°C, monitorando combustível e água gelada
 • Trocador de Calor Tipo Casco e Tubo, queda de pressão 0,01 Bar
 • Chiller 12 TR, sistema refrigerado a ar trifásico
 • Painel de Controle 700x650x350 mm, controlador PLC, HMI, botão de emergência
 • Protocolo de Comunicação RS485 (para chiller, TWS), Ethernet (para GE DACS)
 • Recursos de Segurança: Indicador de Entupimento de Filtro, Chaves de Boia, Intertravamentos de Segurança
 • Fonte de Alimentação 220V AC, 24V DC (saída)
 • Tipos de Válvulas: Válvulas Esféricas Manuais e Operadas Eletricamente com interruptores de limite

Características Operacionais
1. Medição de Consumo de Combustível:
2. O sistema utiliza células de carga para medir continuamente a massa do tanque de combustível. À medida que o motor da locomotiva consome combustível, a massa do tanque diminui e o sistema registra essas alterações, permitindo monitoramento preciso em tempo real.
3. Operação de Abastecimento:
4. O sistema inclui modos de operação local e remoto. O operador pode iniciar o abastecimento através do HMI. O PLC garante que as válvulas corretas estejam abertas antes de iniciar a bomba de combustível. Se o tanque atingir o peso máximo de combustível, o sistema interrompe automaticamente o abastecimento.
5. Recursos de Segurança:
6. Indicador de Entupimento de Filtro: alerta o operador quando o filtro de combustível está entupido.
7. Chaves de Boia: detectam excesso ou transbordamento no tanque de combustível.
8. Válvulas Esféricas: gerenciam o fluxo de combustível com interruptores de limite garantindo as posições corretas das válvulas.
9. Intertravamentos de Segurança: o motor só iniciará quando as válvulas corretas estiverem abertas e será desligado automaticamente se a massa do tanque de combustível atingir o máximo pré-definido.
10. Monitoramento em Tempo Real:
11. O HMI exibe o status operacional de todos os componentes do circuito de combustível, incluindo massa do tanque, status das válvulas e operação da bomba. Fornece aos operadores uma visão clara do desempenho do sistema.
12. Diagnóstico e Calibração do Sistema:
13. O sistema inclui sensores para diagnóstico e monitoramento, permitindo verificações de saúde do sistema e calibração regular do TWS para garantir precisão.

Aplicações
O Sistema de Medição de Consumo de Combustível é projetado para uso nas indústrias ferroviária e de locomotivas para monitorar e testar a eficiência de combustível das locomotivas. Ele garante que o consumo de combustível seja medido com precisão, ajudando os operadores a otimizar o uso de combustível e reduzir custos operacionais. Também é crítico para validar o desempenho do motor sob várias condições operacionais.

Conclusão
O Sistema de Medição de Consumo de Combustível (FCS) é uma ferramenta essencial para as indústrias ferroviária e de locomotivas, fornecendo medições precisas e em tempo real do consumo de combustível. Com seu painel de controle avançado, sistema automatizado de abastecimento, recursos de segurança e capacidades precisas de medição de massa, o FCS ajuda os operadores a otimizar o uso de combustível, melhorar a eficiência e aprimorar o desempenho geral do motor.