Yazar: USKON Akışkan Kontrol Sistemleri

1990'lı yılların başlarında, akışkan kontrol teknolojileri sektöründe çalışmaya başlayan ve sektörün önde gelen firmalarında stratejik pozisyonlarında yer alan uzmanlar; sürekli gelişen ve küreselleşen dünyada ihtiyaç sahiplerine daha güvenilir, esnek, hızlı, rekabetçi çözümler üretmek ve müşteri memnuniyeti maksimizasyonu hedefi ile 2011 yılında “USKON AKIŞKAN KONTROL SİSTEMLERİ” ni kurmuşlardır. Pazar ve ürün bilgisi konusunda uzmanlardan oluşan satış ekibi, Endüstriyel Kontrol Vanaları ve Ölçü-Kontrol Enstrümanları konusunda müşterilerine yenilikçi çözümler sunmayı hedeflemektedir. USKON sayısız endüstriyel ürün çeşidini, çeşitli projelerde kullanarak test ve tecrübe etmiştir. Ekibimiz, en zor uygulamaları ve teknik sorunları çözmeye yardımcı olacak hazır uzmanlardan oluşmaktadır. Çoğu proses için doğru ürünü standart ürün gamı olarak sunmakta; özel bir çözüm ihtiyacında sizlerle birlikte çalışmakta, analiz sonucunda uygun çözümü geliştirmektedir. Satış temsilcileri, yüksek oranda ürün uygulama soruları cevaplamak, rekabetçi ürün çapraz referanslar sunmak ve hedeflerinize ulaşmada yardımcı olmak için sizinle yakın çalışma için eğitilmiştir. Bu önemli know-how sayesinde yanlış uygulamalar önlenir, para ve zamandan tasarruf sağlanır. USKON, doğrudan deneyim alışverişi ve ortak geliştirmeye dayalı hızlı ve etkin çözümler felsefesiyle hareket eder. USKON, kontrol ve enstrümantasyon sektöründe bilgili bir ortak olarak; • Solenoid Vanalar • Patlaç Vanalar • Pnömatik ve Elektrikli Aktüatörler • Küresel, Kelebek, Glob, Plug Vanalar • Pnömatik Pistonlu Vanalar • Debi Ölçü ve Kontrol Enstrumanları • Basınç Ölçü ve Kontrol Enstrumanları • Seviye Ölçü ve Kontrol Enstrumanları • Sıcaklık Ölçü ve Kontrol Enstrumanları • Proses Kontrol Cihazları ürünleri ile müşterilerine katma değer yaratmaktadır.

DURAVIS Grup Solenoid Valfler

DURAVIS Grup Solenoid Valfleri veya bir başka deyişle tek/çok girişli solenoid valf blokları çok fonksiyonlu ünitelerdir. Özellikle akış optimize edilmek istenildiğinde tercih edilir ve sistemin performans kapasitesini arttırır. Akış planı dahilinde kompakt blok halinde olduğundan hacimden tasarruf sağlanır. Ayrıca kurulumu ayrı ayrı birden fazla valf kurulumuna nazaran çok daha hızlıdır.

İsteğe göre 2, 3,4 veya daha fazla solenoidli olarak tasarlanabilir. Grup selenoid valflerin bağlantı ölçüsü 1/8″ ve 1/4″ ölçülerinde, basınç aralığı 0-16 bar olup, akışkan cinsine bağlı olarak sızdırmazlık contası; NB, EPDM, VITON veya PTFE olabilir.

Genellikle; damperli kamyonlar, endüstriyel mutfaklar, medikal cihazlar ve özel senaryolu akış planları istenilen uygulamalarda kullanılır.

Daha fazla bilgi için lütfen mail (info@us-kon.com.tr) veya telefonla (+90 212 251 05 05) müşteri temsilcilerimize danışınız.

Isınan Elektrikli Aktüatörler ve Görev Döngüsü (Duty Cycle) Etkisi

Sahadan gelen bilgilerle kullanıcılar, pek çok elektrikli aktüatörün fazla ısındığını ve bunun ürün kaynaklı olduğunu iddia ederler. Kısmen bu sav doğrudur.

! Elektrikli bir aktüatör, aşırı ısınmadan sadece sınırlı bir süre çalışabilir.

Pnömatik aktüatörler, %100 görev döngüsüne(duty cycle) sahiptir. Kısaca, ne kadar çok çalışırlarsa, okadar iyi çalışırlar. Elektrikli aktüatörler çoğunlukla %25′ lik görev döngülü motorlara sahiptir. İsteğe ve maliyete bağlı olarak elektrikli aktüatörlerin bu hizmet çeşitliliği; motor tipi ve kondansatörler ile %70-%100 çalışma döngüsüne yükseltilebilir.

IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu), elektrik motorunun çalışma koşullarını tanımlamak için on çalışma rejimi (S1…..S10) tanımı kullanır. Bunlar;

S1 (Sürekli Hizmet)……..Motor, denge sıcaklığına erişmek için yeterli bir süre boyunca, sabit bir yükte çalışır.
S2 (Kısa Süreli Hizmet)…..Motor sabit bir yükte çalışır, ancak bu, denge sıcaklığına erişmek için yeterince uzun değildir. Dinlenme periyotları, motorun ortam sıcaklığına ulaşması için yeterince uzun sürelidir.
S3 (Aralıklı Periyodik Hizmet)…..Sabit yük ile sıralı, özdeş çalışma ve dinlenme döngüleri. Denge sıcaklığına asla ulaşılamaz. Başlatma akımının sıcaklık artışı üzerinde çok az etkisi vardır.
S4 (Başlangıçlı Aralıklı Periyodik Hizmet)….. Sabit yük ile ardışık, aynı başlangıç, çalışma ve dinlenme döngüsü. Denge sıcaklığına ulaşılmıyor, ancak başlatma akımı sıcaklık artışını etkiliyor.

ve bunun gibi diğer duty cycle sınıfları; S5, S6, S7, S8, S9 ve S10.

Örneğin; “IEC – S4 – 25% x 15 dakika x 600 başlatma/saat” görev döngüsü derecesine sahip bir elektrikli aktüatörün de bu denklemin ne anlama geldiğini kısaca şöyle açıklayabiliriz:

Aktüatör, zamanın %25′ inden fazlasını kullanamaz. Aktüatör 1 dakika çalışırsa, soğuması 3 dakika gerekir. 4 dakika çalışırsa, soğuması 12 dakika gerekir.

Aktüatör, sürekli olarak en fazla 15 dakika süreyle sürekli çalışabilir. Aktüatörü dinlenme aralığı olmadan çalıştırmaya zorlarsanız, 15 dakika içinde motor sargılarındaki termal aşırı yükler patlar ve soğuması sırasında aktüatörü 45 dakika boyunca çevrimdışı duruma getirir.

Elektrikli aktüatörü her saat başı 600’den fazla çalıştırmaya başlayabilir ve durdurabilirsiniz. Aktüatörü, her hareket ettirdiğinizde, nominal çalışma akımından daha yüksek bir akım çeker. Bu yükselmiş amper ısıya dönüşür, sonunda motor starterı ve sargıları yakar.

Şimdi DURAVIS EAR serisi elektrik aktüatörleri görev döngüleri hakkında bilgi verelim.

EAR-004……………………………S2 %70, 30 dakika maksimum

EAR-006, EAR-008……………..S4 %70, (1600 başlatma/saat)

EAR-010….EAR-300……………S4 %70, (1600 başlatma/saat)

DURAVIS EAR serisi aktüatörlerde; genel olarak S4 çalışma rejimi seçilmiştir, çünkü bu rejim bir ister oransal ister on/off vana kontrolünde en tatmin edici rejimdir. Aktüatör zamanın %70 ini kullanabilir ve saatte maksimum 1600 kere başlatma komutu gönderebilirsiniz.

Tüm öğretmenlerimizin, 24 Kasım Öğretmenler Günü kutlu olsun!

Vana Bağlantı Tipleri; Diş, Flanş ve Kaynak Bağlantısı

Bir vananın çalışması onun, mutlaka bir boru hattına bağlı olması ile mümkündür. Bu nedenle vana ve boru bağlantıları büyük önem taşımaktadır. Vananın kurulum bittikten sonra bir sızıntıya veya hasara neden olmasına engel olacak şekilde bağlantıya özen gösterilmelidir.

Vanalar bazen hat bağlantı tipine göre sınıflandırılabilir. Burada üç temel tipten kısaca bashedilebilir; dişli bağlantı, flanşlı bağlantı ve kaynaklı bağlantı…

Dişli Bağlantı

Vanalar, boru dişleri kullanılarak boruya bağlanır. Dişli bağlantı tipi, nispeten küçük vanalar için, 1 Mpa (10 bar) veya daha düşük bir basınç seviyesinde ve genelde maksimum 2″ ölçüsünü aşmayan yerlerde tercih edilir. Diğer bağlantı yöntemlerinden farklı olarak, dişli tip küçük parçalara (cıvata ve somun vb.) ihtiyaç duymaz, ekonomiktir ve hızlıca montajı yapılabilir. 2″ in üzerindeki ölçülerde malzeme cinsine de bağlı olarak bu ekonomikliğini kaybedebilir. Ancak, her ne kadar 3 parçalı vanalarla bir takım bakım kolaylıkları sağlansa da, bu tip bir bağlantıyı onarmak zordur. İki tip diş açma yöntemi vardır: iç ve dış dişler / konik ve paralel dişlerdir. Vananın tipine göre paralel veya konik diş kullanılabilir. Bazı durumlarda bağlantı yapıldıktan sonra bağlantı noktasının etrafına kaynak yapılmaktadır.

Flanşlı Bağlantı

Bu bağlantıda; uç bağlantıları bir flanş şeklinde olup iki flanş, cıvata ve somun kullanılarak bağlanır. Flanşlı bağlantılar, basınç seviyesine (düşük seviyeden yüksek basınç seviyelerine) ve vanaların boyutuna (küçük vanalardan büyük vanalara) bakılmaksızın valfleri bağlamanın en yaygın yöntemidir. Sıkı bir sızdırmazlık sağlamak için, flanşların işlenmiş yüzü arasına genellikle bir conta takılır. Metalik olmayan, metalik veya her ikisinin birleşimi olabilecek contanın tipi, servis koşullarına ve kullanılan flanş türüne bağlıdır. Flanş bağlantılı vanalar, (DN15) 15 mm’ den büyük boyutlarda üretilmektedir.

Kaynak Bağlantılı (Soket ve Alın Kaynaklı)

Bu tip bağlantıda valf, boruya doğrudan kaynak yapılır. Bu bağlantı genellikle, sızıntının mükemmel şekilde engellendiği ve kritik olduğu, örneğin yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı boru hattı sistemlerinde kullanılır. Bu kaynaklar için de iki tipten bahsedilebilir, bunlar; soket kaynağı ve alın kaynağıdır.

Soket tipte, valfin kaynaklı ucu, borunun içine geçen bir soket şeklindedir ve daha sonra kaynak yapılır. Bu bağlantı yaygın olarak 2 inçten büyük olmayan, küçük boyutlu vanalar için kullanılır. Alın kaynaklı sistemde, vana ve boru uçları birbirine bitişiktir ve daha sonra bağlantı oluşturmak için kaynak yapılır. Bu bağlantı yöntemi, herhangi bir boyuttaki vanalar için kullanılabilir.

Kontrol Vanalarındaki Arızaların Nedenleri Nelerdir?

Kontrol vanaları arızaları ve temel nedenlerin anlaşılması çok zor bir iş olabilmektedir. Bu konudan bahsetmeden önce, kontrol vanalarının temellerine değinmek önemlidir. Kontrol vanalarının arızalarını gidermek, kontrol devresinin performansını ciddi şekilde etkiler. Bazı kontrol vanaları arızaları, deneyimli kontrol vana teknisyenleri için oldukça açıktır ve bu arızalar, performans değerlendirme yazılımları tarafından kolaylıkla tespit edilebilir. Diğerleri, belirli testleri yapmadan algılanması daha zor olabilmektedir. Kontrol vanaları ile en büyük zorluklardan biri, yerinde servis isteği ile arıza analizi ve vana değişimidir. Bu nedenle, aşağıdaki vana problemlerine dikkat etmeyi ve / veya denediğimizden emin olmamız gerekmektedir.

Kontrol vanaları ile ilişkili beş ana hata koduna, düşük performans gösteren kontrol döngüsünde sıklıkla rastlanır. Bunlar; ölü bant, yapışma (statik sürtünme), pozisyoner ayar bozulması, yanlış vana boyutlandırma ve doğrusal olmayan akış karakteristikleri gibi unsurlardır. Şimdi bu sorunların her birine bir göz atalım.

Ölü Bant

Ölü bantlı bir valf, kontrolör çıkışı ile gerçek valf konumu arasında bir ölü nokta varmış gibi davranır. Dolayısıyla bir gecikme sözkonusudur. Kontrolör çıkışının yönü her değiştirildiğinde, valf fiziksel olarak hareket etmeden önce ölü bandın geçilmesi gerekir. Ölü bant, mekanik geri tepmeden (gevşeklik veya mekanik bağlantılarda oynama) kaynaklanabilse de, valfdeki aşırı sürtünme, olması gerekenden daha küçük bir aktüatör veya bozuk bir pozisyonerden de kaynaklanabilir. Ölü bantlı bir kontrol valfı, kontrolör doğrudan kontrol valfini (ardışık olmayan) sürerse PI veya PID kontrolü altındaki seviye döngüsünde salınımlara neden olur. Ölü bantlı bir kontrol valfı, kendinden regülasyonlu işlemlerde kontrol döngülerindeki ayar noktasının değişmesinden sonra salınımlara neden olabilir. (Özellikle de kontrolörün integral hareketi biraz aşırı ise)

Yapışma/Sıkışma (Statik Sürtünme)

Kontrol döngülerinde bulunan bir diğer yaygın problem, yapışmadır. Bu durum statik sürtünme olarakta adlandırılır ve vana iç parçalarının yapışkan olduğunu gösterir. Yapışkan bir vana parçası hareket etmeyi bırakırsa, o konuma yapışmaya eğilim gösterir. Bu tutukluğun üstesinden gelmek için ek bir kuvvet gerekir. Kontrol cihazı, valf bu haldeyken, çıkışını değiştirmeye devam eder. Aktüatörde ilave basınç gönderilir. Statik sürtünmeyi aşmak için yeterli basıncın üzerine çıkılırsa, valf hareket eder. Valf hareketi basınç fazlalığını hızla absorbe eder ve genellikle valf hedef pozisyonunu aşar. Bundan sonra, valf hareketi durur ve valf yeni konuma yapışır. Sıklıkla, valf konumundaki bu aşma, prosesin ayar noktasını aşmasına neden olur. Daha sonra valf yeni konuma yapışır, kontrolör çıkışı yön değiştirir ve tüm işlem ters yönde tekrarlanır. Bu, tutma-bırakma döngüsü bir salınmaya neden olur. Döngü salınımları yapışma nedeniyle oluyorsa, proses değişkeni bir kare dalga veya düzensiz bir sinüs dalgası gibi görünebilirken, kontrolör çıkışının çevrimi çoğu zaman bir testere diş dalgasına benzer. Bu sıkışma; aşırı-sıkı vana mil ringleri, yapışkan valf iç parçaları, küçük seçilmiş aktüatör veya yapışkan bir pozisyoner neden olabilir.

Pozisyoner Aşımı

On yıl öncesine göre şimdi daha yaygın olan kontrol vanası problemlerinden biri de; pozisyoner aşımıdır. Pozisyonerler, vana (stroke) konumunu ölçen ve vana istenen konuma gelene kadar aktüatörünü yönlendiren hızlı geri beslemeli kontrolörlerdir. Çoğu pozisyoner ayarlanabilir. Bazıları kontrol ettiği vanaya göre çok agresif ayarlanmış olabilir. Bu da, kontrolcü çıkışı değiştiğinde vananın hedef konumunu aşmasına sebep olur. Bazen pozisyonerler bu şekilde bir aşmaya sebep olacak şekilde arızalı da olabilir. Eğer proses kontrolcüsü de agresif şekilde ayarlandı ise poziyonerdeki bu sorun ile birleştiğinde kontrol loop’unda ciddi bir salınıma sebep olabilir.

Vana Boyutlandırma

Kontrol vanaları ile ilgili dördüncü problem vananın büyük boyutlandırılmasıdır. Vana, servis koşullarına ve vana karakteristik eğrisine bağlı kalmak şartı ile akış değerini %70-%90 hareket ile sağlayabilmelidir. Çoğu durumda vanalar, kontrol ettikleri akış oranına göre büyük boyutlandırılır. Bu da akış maksimumda olduğunda dahi vananın küçük hareketler ile çalışmasına sebep olur. Vana pozisyonundaki küçük bir değişiklik akış üzerinde büyük bir etki oluşturur. Kontrol loop performansını olumsuz etkileyen ölü bant ve sıkışma gibi vana pozisyonlama hataları, büyük boyutlandırılmış vanalarda daha da fazla büyür.

Doğrusalsızlık (Non-Linearity)

Doğrusal olmayan akış özelliğine sahip bir valf de ayar problemlerine neden olabilir. Bir kontrol vanasının akış karakteristiği, normal servis koşullarında valf konumu ve valf içerisindeki debi arasındaki ilişkidir. İdeal olarak akış karakteristiği doğrusal olmalıdır. Doğrusal olmayan bir özellik ile, sadece bir çalışma noktasında en iyi kontrolör tepkisine sahip olabilir. Valf konumu bu çalışma noktasından uzaklaştıkça, döngü oldukça dengesizleşebilir veya durgunlaşabilir.

Sonuç

Bu nedenle, bir kontrol döngüsü ayarlamaya çalışmadan önce kontrol valfi arızasının nedenlerini saptamak önemlidir. Valfi ölü bant için kontrol etmek, sıkışma/yapışmayı ve doğrusalsızlık varsa belirlemek bize, döngü ayarlama çabalarından saatlerce tasarruf sağlayabilir.

Daha fazla bilgi için;