پوزیشنر دیجیتال شیر عملکرد کنترل فشار/جریان را افزایش می دهد

تعیین یک کنترل ولو برای خدمات کنترل فشار/جریان باید یک فرآیند نسبتاً ساده باشد. محدوده جریان هوای فشرده و فشار باید همراه با فشار هوای ارسالی به هدف شناخته شود. با این اطلاعات می توان به مشخصات عملکرد منتشر شده توسط تامین کنندگان مختلف برای انتخاب پکیج شیر اشاره کرد. با این حال، اغلب، اندازه شیر انتخاب شده بسیار بزرگ است تا اطمینان حاصل شود که ظرفیت کافی برای برآوردن نیازهای جریان فعلی و آینده را دارد.

تولیدکنندگان شیر در رتبه بندی واحدهای خود و نحوه ارائه محصول خود از معیارهای طراحی متفاوتی استفاده می کنند. هیچ استانداردی وجود ندارد. به عنوان مثال، برخی جریان‌های اسمی را فهرست می‌کنند که نشان می‌دهد شیر در نقطه امتیاز حدود 50 درصد باز است. برخی دیگر طیفی از جریان‌ها را نشان می‌دهند که می‌تواند گمراه‌کننده باشد، زیرا اکثر شیر‌ها را نمی‌توان برای عملکرد یکسان در شرایط جریان کم و جریان بالا تنظیم کرد. فشارهای اعلام شده نیز یک عدد دلخواه است که ممکن است نیاز به تنظیم جریان نامی در تاسیسات خاص سایت داشته باشد.

🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل

فهرست مطالب:

🔰چگونگی افزایش عملکرد کنترل فشار/جریان توسط پوزیشنر دیجیتال

چگونگی افزایش عملکرد کنترل فشار/جریان توسط پوزیشنر دیجیتال

جدول زیر نمونه ای از ظرفیت های جریان تقریبی برای یکی از این شیرهای 6 اینچی است.

جایی که:

• Nominal Flows فرض می کند که شیر حدود 50٪ باز است.
• جریان بیش از حد، بالاترین جریان عملی است که دریچه حدود 80٪ باز است @ 100 psig.

جریان های نامی یک اختلاف فشار 10psid را در سراسر شیر فرض می کنند.

هر یک از این جریان‌ها می‌تواند به عنوان یک امتیاز رتبه‌بندی در صورت داشتن شرایط مناسب فهرست شود. علاوه بر انتخاب یک شیر برای برآورده کردن بالاترین نیاز جریان سیستم، قابلیت‌های عملکرد شیر در محدوده کامل جریان‌ها و مشخصات فشار سیستم مورد انتظار نیز باید بررسی شود. به عنوان مثال، سازنده “A” بسته شیر 6″ خود را 6500 scfm ارزیابی می کند در حالی که سازنده “B” طیفی از جریان ها را از بسته 6 اینچی خود 800-10700 scfm نشان می دهد. انتخاب شیر “A” بر اساس جریان نامی آن 6500 scfm حاشیه ایمنی گسترده ای را فراهم می کند. انتخاب شیر “B” در جریان نامی 10700 scfm برای ایمن بودن می‌تواند مشکلاتی را ایجاد کند، در صورتی که انتظار می‌رود در جریان‌های بسیار پایین‌تر نیز کنترل شود. دریچه ای که به درستی در یک حلقه کنترل PID برای عملکرد جریان بالا تنظیم شده است ممکن است در شرایط جریان کم به نوسان یا شکار تمایل داشته باشد.

یکی دیگر از خطاهای رایج اندازه گیری شیر بر اساس قطر هدر لوله است. تصور این است که اگر شیر به اندازه لوله متصل باشد، مطمئناً به اندازه کافی بزرگ خواهد بود که جریان لوله را عبور دهد. در حالی که این از نظر فنی صحیح است، معمولاً منجر به یک شیر بزرگ می شود که ممکن است در شرایط جریان کم سیستم هوا مشکل داشته باشد. اگر چنین وضعیتی وجود داشته باشد، یک راه حل این است که کنترل ولو را با یک پوزیشنر دیجیتالی شیر (DVP) مجهز کنید. بیایید به مشکل نگاه کنیم و ببینیم چگونه یک DVP می تواند آن را اصلاح کند.

رایج ترین شیر گازی که برای سرویس کنترل فشار/جریان استفاده می شود، شیر پروانه ای است. از نظر مکانیکی ساده است، به حداقل فضا نیاز دارد و ظرفیت جریان بالایی را با کاهش فشار کم از طریق شیر فراهم می کند. آنها از نظر ظرفیت جریان به ازای هر دلار سرمایه گذاری نسبتاً ارزان هستند و برای سهولت نصب با فلنج های لوله استاندارد مطابقت دارند. شکل 1 یک شیر پروانه ای متداول را نشان می دهد که برای سرویس کنترل فشار/جریان پیکربندی شده است.

شکل 1. مجموعه کنترل ولو پروانه ای

جریان با چرخاندن یک دیسک در جریان هوای فشرده کنترل می شود. میل دیسک به یک اکچویتور یک چهارم دور متصل می شود که توسط یک سیگنال کنترل پنوماتیک از یک پوزیشنر الکترونیکی هدایت می شود. یک سیگنال آنالوگ به پوزیشنر از یک کنترلر PID مطابق با فشار خروجی حس شده تولید می شود.

هنگام چرخش دیسک، گشتاور اعمال شده به شفت باعث سایش ساقه، آب بندی، سطوح یاتاقان و نشیمنگاه می شود. شیر هایی با اندازه نامناسب یا استفاده نادرست که به طور مداوم نوسان می کنند و شکار می کنند، سایش بیش از حد بر روی این قطعات وارد می کنند. اگر به دیسک اجازه داده شود تا بیش از حد در جریان هوا خارج شود، گشتاوری که برای بازگرداندن آن به وجود می‌آید گاهی اوقات می‌تواند شفت را به هم بزند. برای یک سیستم هوای پویا کارخانه، پیکربندی شیرهای جایگزین باید از قبل بررسی شود و بهترین آنها برای رسیدگی به الزامات عملکرد خاص سایت انتخاب شود. برای تاسیسات موجود، شیر را می توان برای از بین بردن شکار با جایگزینی پوزیشنر آنالوگ با یک DVP بازسازی کرد.

شیرهای پروانه‌ای دارای ویژگی‌های درصد جریان برابر هستند، به این معنی که ظرفیت جریان به طور تصاعدی با حرکت تریم شیر افزایش می‌یابد. مشخصه درصد جریان برابر یک منحنی غیر خطی است که شیب آن با باز شدن دیسک شیر افزایش می یابد. شکل 2 منحنی عملکرد شیر پروانه ای معمولی را نشان می دهد.

شکل 2. منحنی عملکرد شیر پروانه ای معمولی

توجه داشته باشید که چگونه یک تغییر افزایشی بزرگ در سفر، یک تغییر کوچک در جریان در انتهای پایین منحنی جریان ایجاد می‌کند، در حالی که یک تغییر افزایشی مشابه در سفر، تغییر زیادی در جریان در انتهای بالای منحنی ایجاد می‌کند. جریان در محدوده متوسط از حدود 25٪ تا 70٪ نسبتاً خطی است. یک شیر پروانه ای که برای کار در این محدوده محدود در اواسط سفر انتخاب شده است، می تواند تنظیم شود تا عملکرد رضایت بخشی داشته باشد. شیری که برای عملکرد در محدوده وسیع تری انتخاب می شود ممکن است در شرایط جریان کم تمایل به شکار داشته باشد.

منحنی FL ضریب بازیابی فشار مایع را برای شیر نشان می دهد. با تغییر مسیر شیر، مسیر جریان جهتی هوا در سراسر دیسک نیز تغییر می کند. تعداد واقعاً فقط در برنامه های مهم، مهم است. به طور کلی، هر چه این عدد بیشتر باشد، شیر عملکرد بهتری خواهد داشت. سازنده شیر در صورت نیاز برای انتخاب شیر برای یک کاربرد حیاتی، این اعداد را خواهد داشت.

روند اخیر افزودن کمپرسورهای VSD با راندمان بالاتر و کمپرسورهای جابجایی متغیر به شبکه چند کمپرسور، برخی از دلایل اعمال کنترل فشار/جریان را تغییر می‌دهد. افزایش قابلیت‌های عملکرد بار بخشی این نوع کمپرسورها باعث می‌شود که شبکه در یک پروفایل پایه/تریم در یک باند فشار باریک تنظیم شده برای کمترین فشار بهینه مورد نیاز برای حفظ تولید کار کند.

کاهش فشار هوای تحویلی با ایجاد حجم زیادی از ذخیره‌سازی اولیه در گیرنده برای آزادسازی توسط کنترل فشار/جریان، سود کمتری دارد. طرح‌های جدید کمپرسور جریان متغیر انرژی ذخیره‌ای را فراهم می‌کنند که سیستم می‌تواند از موتور کمپرسور در صورت کارکرد کمتر از بار کامل استفاده کند. هدف کنترل فشار/جریان در حال حاضر تکمیل انرژی ورودی کمپرسورها برای حفظ تعادل انرژی بهینه با تغییر مشخصات تقاضا است.

همچنین، کنترل‌کننده‌های شبکه اصلی سیستم مدرن، پیکربندی‌های جدیدی را بر اساس الگوریتم‌های انرژی ارائه می‌دهند. اینها اجازه می دهند باندهای فشار در محدوده +/- 2-3 psi تنظیم شوند. کنترل ولو فشار/جریان باید بتواند در اختلاف فشار کمتر کار کند تا سیستم حداکثر بهره را از راندمان بالاتر شبکه های کمپرسور جدیدتر داشته باشد. شکل 3 یک شبکه کمپرسور مدرن را نشان می‌دهد که در یک پروفایل پایه/تریم با کنترل فشار/جریان مکمل انرژی ورودی کمپرسورها برای حفظ تعادل انرژی سیستم عمل می‌کند.

شکل 3. پیکربندی اتاق کمپرسور مدرن

بسیاری از مهندسان مزایای عملکرد فن آوری جدید کمپرسور را می شناسند، اما در مورد بهترین روش اجرای آن در کارخانه خود مطمئن نیستند. اگر یک کنترل فشار/جریان موجود پس از افزودن کمپرسورهای VSD یا جابجایی متغیر ویا کنترل شبکه اصلی سیستم با مشکل مواجه شد، یک راه‌حل این است که پوزیشنر آنالوگ روی شیر را با یک پوزیشنر دیجیتال با فناوری پیشرفته جدید تجهیز کنید. شکل 4 منحنی عملکرد یک شیر مجهز به DVP را نشان می دهد.

شکل 4. منحنی عملکرد خطی برای شیر مجهز به پوزیشنر دیجیتال

DVP ها را می توان طوری برنامه ریزی کرد که عملکرد خطی را در کل منحنی جریان شیر ارائه دهد. این امر شکار و نوسان بیش از حد یک شیر در انتهای پایین منحنی جریان را از بین می برد. DVP ها به دلیل پاسخ فوری آنها به تغییر و دقت بدون نوسان، برای استفاده در برنامه هایی مانند سرویس کنترل فشار/جریان که در آن متغیرهای فرآیند به سرعت تغییر می کنند، ایده آل هستند. منحنی عملکرد به تصویر کشیده شده نشان می دهد که این DVP خاص نیز طوری برنامه ریزی شده است که ابتدا دیسک را حدود 8% بچرخاند تا آن را از محل خود خارج کند، بنابراین جریان قبل از اینکه شیر شروع به کنترل به صورت خطی کند، شروع می شود. شکل 5 تصویری از یک کنترل ولو پروانه ای است که DVP روی اکچویتور نصب شده است.

شکل 5. شیر پروانه ای با DVP

اکثر تولیدکنندگان DVP برنامه های آموزشی محصول را برای آموزش نحوه نصب و راه اندازی واحد و نحوه راه اندازی و عیب یابی آن ارائه می دهند. انواع مختلفی از پوزیشنرهای دیجیتالی موجود است. هزینه آنها از حدود 1000 تا 2000 دلار متغیر است. معیارها باید در انتخاب پوزیشنر مناسب برای یک برنامه و محیط خاص سایت به دقت در نظر گرفته شوند.

برخی از پوزیشنرهای دیجیتال از پروتکل باز برای ارتباطات دیجیتال مانند HART، FOUNDATION Fieldbus یا PROFIBUS پشتیبانی می کنند. اینها وسیله ای برای نظارت بر سلامت و عملکرد کنترل ولو فراهم می کنند. آنها همچنین می‌توانند به ورودی‌ها و خروجی‌های اضافی مانند کنتاکت‌های خشک و نرم‌افزار تشخیصی داخلی مجهز شوند که می‌تواند هشدارهای قبلی در مورد مسائل تعمیر و نگهداری یا خرابی در انتظار ارائه دهد.

حتی با وجود پایداری فشار بهتر کمپرسورهای جریان متغیر مدل جدید، کنترل فشار/جریان همچنان می تواند فرصت های صرفه جویی در هزینه ها را ارائه دهد. فشار هوای مورد نیاز تجهیزات تصفیه هوا، میزان کاهش فشار عرضه را محدود می کند. کنترل فشار/جریان می تواند باعث کاهش بیشتر فشار هوای تحویلی شود. این یک روش عالی برای کاهش و کنترل نشت هوا است. همچنین، ذخیره سازی کنترل شده در گیرنده، پاسخ کمپرسور را از نیازهای سیستم بافر می کند، بنابراین آنها زمان دارند تا واکنش نشان دهند و به آرامی انرژی ذخیره خود را به سیستم اضافه کنند. استفاده از یک DVP عملکرد یک کنترل فشار/جریان را افزایش می دهد و به سیستم اجازه می دهد حداکثر بهره را از بازده کمپرسور بالاتر برد. تجهیز یک Flow Control به یک DVP می تواند گامی ارزشمند در بهبود عملکرد کلی کارخانه باشد و بازگشت سرمایه خوبی را ارائه دهد.

[fusion_person name=”تیم تولیدمحتوای میراکنترل” title=”میراکنترل؛کنترل فرایند اتوماسیون” picture=”https://miracontroller.com/wp-content/uploads/2021/02/icons8-manager-80.png” picture_id=”21002|full” pic_link=”” linktarget=”_self” pic_style=”” pic_style_blur=”” pic_style_color=”” pic_bordersize=”” pic_bordercolor=”” pic_borderradius=”” hover_type=”none” background_color=”” content_alignment=”center” icon_position=”bottom” social_icon_boxed=”” social_icon_boxed_radius=”” social_icon_color_type=”” social_icon_colors=”” social_icon_boxed_colors=”” social_icon_tooltip=”left” blogger=”” deviantart=”” digg=”” dribbble=”” dropbox=”” facebook=”” flickr=”” forrst=”” instagram=”” linkedin=”” myspace=”” paypal=”” pinterest=”” reddit=”” rss=”” skype=”” soundcloud=”” spotify=”” tumblr=”” twitter=”” vimeo=”” vk=”” whatsapp=”https://wa.me/989125376505″ xing=”” yahoo=”” yelp=”” youtube=”” email=”info@miracontroller.ir” show_custom=”no” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=””]تمامی محتوای قرارگرفته در این سایت نتیجه زحمات یکایک افراد تیم تولیدمحتوای میراکنترل است. استفاده از این مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.[/fusion_person][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]