Tipik Kendinden Tahrikli Sıcaklık Kontrol Vanaları ve Sistemleri

Tipik kendinden tahrikli sıcaklık kontrol sistemleri

Şekil 7.2.1’deki sistem için gerekli sıcaklık sensörde ayarlanır. En yaygın kendinden tahrikli sıcaklık kontrolü yapılandırmasıdır ve diğer kendinden tahrikli kontrol tasarımlarının çoğu bundan türetilmiştir. Şekil 7.2.2, sistemin aktüatör ucunda ayarlanan bir tasarımı göstermektedir. Bu sistemin 1” (DN25) sıcaklık kontrol vanalarıyla sınırlı olduğuna dikkat edilmelidir. Bu yapılandırma, kontrol vanası konumunun sensör konumundan daha erişilebilir olduğu durumlarda kullanışlıdır. Şekil 7.2.3’te, Şekil 7.2.1’dekine benzer ancak ayarın sensör ile sıcaklık kontrol vanası aktüasyonu arasında bulunduğu üçüncü bir yapılandırma gösterilmektedir. Bu tür sisteme uzaktan ayar denir ve kontrol vanası veya sensör veya her ikisinin de kontrol vanası kurulduktan sonra erişilemez olabileceği durumlarda yardımcıdır. Kılcal borular 10 metre veya daha uzun kılcal boruların kontrol doğruluğunu biraz etkileyebileceğine dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, daha büyük miktarda kılcal sıvının ortam sıcaklığına maruz kalmasıdır.

Ortam sıcaklığı çok değiştiğinde, sıcaklık ayarını etkileyebilir. Uzun kılcal borular dışarıda döşeniyorsa, bu etkiyi en aza indirmek için yalıtılmaları önerilir. Cepler Cepler (bazen termokuyular olarak adlandırılır) boru tesisatına veya kaplara takılabilir. Bunlar, sistemi boşaltmaya gerek kalmadan sensörün kontrol ortamından kolayca çıkarılmasını sağlar. Cepler sistemin yanıtını yavaşlatma eğilimindedir ve ısı yükünün hızlı değişebildiği yerlerde, sensöre ısı transferini artırmak için uygun bir iletken ortamla doldurulmalıdır. Nispeten sabit veya yavaş değişen yüke sahip sistemlere takılan cepler genellikle iletken ortama ihtiyaç duymaz. Cepler yumuşak çelik, bakır, pirinç veya paslanmaz çelikten mevcuttur. Özel uygulamalar için 1 metreye kadar uzun cepler ve aşındırıcı uygulamalar için camdan cepler mevcuttur. Ancak bu daha uzun cepler, ayar başlığının sensör ucunda takılmadığı durumlarda kullanıma uygundur.

Kendinden tahrikli sıcaklık kontrol sistemleri için geliştirmeler

Yüksek limit kesme cihazı ile aşırı ısınma koruması Şekil 7.2.4’te gösterildiği gibi, yerel sağlık ve güvenlik düzenlemelerine uymak veya ürün bozulmasını önlemek için ayrı bir aşırı ısınma koruma sistemi mevcuttur. Yüksek limit kesme cihazının amacı, proseste aşırı ısınmayı önleyerek borudaki ısıtma ortamının akışını kesmektir. Başlangıçta hastaneler, hapishaneler ve okullar gibi genel amaçlı sıcak su kullanıcılarına hizmet veren evsel sıcak su servislerinde (DHW) aşırı ısınmayı önlemek için geliştirilmiştir. Ancak endüstriyel proses uygulamaları için de kullanılır. Sistem, önceden belirlenmiş yüksek limit sıcaklığı aşılırsa yüksek limit kesme ünitesindeki sıkıştırılmış bir yayı serbest bırakan ve izolasyon vanasını anında kapatan bir kendinden tahrikli kontrol sistemi tarafından çalıştırılır. Emniyetli aktüatör ünitesi, kontrol vanasını doğrudan çalıştırmaz, bunun yerine yüksek limit kesme ünitesindeki bir mekik mekanizmasını çalıştırır. Sıcaklık set noktasının altındayken mekanizma hareketsizdir. Yanlış tetiklemeyi önlemek için her iki yönde belirli bir mekik hareket mesafesine izin verilir. Ancak, sistem sıcaklığı ayarlanabilir yüksek limit sıcaklığının üzerine çıktığında, aktüatör mekiği çalıştırarak tetikleyiciyi yerinden oynatır ve bu da yüksek limit kesme ünitesindeki yayı serbest bırakır. Bu, kontrol vanasının anında kapanmasına neden olur. Arıza giderildikten ve sistem ayar sıcaklığının altına soğuduktan sonra, yüksek limit kesme cihazı küçük bir kol kullanılarak manuel olarak sıfırlanabilir. Sistem, isteğe bağlı bir mikro anahtar aracılığıyla bir alarm sistemine de bağlanabilir. Yüksek limit sisteminde ayrıca emniyetli bir tesisat bulunur. Kılcal boru hasar görürse ve sıvı kaybederse, mekiğin ötesindeki bir yay serbest bırakılarak onu diğer yöne iter. Bu da kesme cihazını tetikler ve kontrol vanasını kapatır. Tetikleme sıcaklığı 0°C ile 100°C arasında ayarlanabilir. Şekil 7.2.5’te gösterilen emniyetli aktüatör ünitesi yalnızca yüksek limit kesme cihazı ile kullanıma uygundur. Şekil 7.2.1, 7.2.2 ve 7.2.3’te gösterilen sistemler de kesme cihazı ile kullanılabilir ancak emniyetli değildirler. Şekil 7.2.5, yüksek limit kesme cihazının sıcaklık kontrol vanasından ayrı bir vanaya takıldığını göstermektedir. Bu tercih edilir çünkü yüksek limit vanası normal çalışma sırasında tamamen açıktır ve vana oturağının altında kir barındırma olasılığı daha düşüktür. Yüksek limit vanası normal kullanımda basınç düşüşünü azaltmak için hat boyutunda olmalı ve kendinden tahrikli (veya diğer) kontrol vanasının hemen önüne ve mümkün olduğunca yakın takılmalıdır.

Kendinden tahrikli sıcaklık kontrol yardımcıları

****Çift sensörlü adaptör ****Çift sensörlü adaptör (Şekil 7.2.7), bir vananın manuel izolasyon imkanı seçeneğiyle bir kontrol sistemi tarafından çalıştırılmasına olanak tanır. Adaptör, hem 2 yollu hem de 3 yollu kontrol vanalarıyla kullanılabilir. Adaptörün sunduğu avantaj, ayrı bir vananın maliyetinden tasarruf edilmesidir. Ancak, sıcaklık kontrolü ve koruma yüksek limit korumasının ortak bir vana ile sağlanması önerilmez, çünkü vananın kendisinin arızasına karşı koruma yoktur. Manuel aktüatör ****Şekil 7.2.8’de gösterilen manuel adaptör, 2 yollu ve 3 yollu kontrol vanalarıyla kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Ayrıca Şekil 7.2.7’de gösterildiği gibi çift sensörlü adaptör ve kendinden tahrikli sıcaklık kontrol sistemi ile birlikte, kontrol ayarlarını bozmadan manuel kapatmaya izin verir. Ara parça ****Bir ara parça (Şekil 7.2.9), sistemin daha yüksek sıcaklıklarda çalışmasını sağlar. Her kontrol vanası ve sıcaklık kontrol sisteminin kendi sınırlayıcı koşulları vardır. Kontrol sistemi ile herhangi 2 yollu veya 3 yollu kontrol vanası (DN80 ve DN100 3 yollu vanalar hariç) arasına takılan bir ara parça, kontrol vanasının kendisinin bu kadar yüksek sıcaklıklara dayanabildiği koşuluyla, sistemin maksimum 350°C’de çalışmasını sağlar.

Tipik ortamlar ve uygulamalar

Kendinden tahrikli sıcaklık kontrolleri için uygun ortamlar:

• Elektrikli ve pnömatik kontrollerin karmaşıklığının gerekli olmadığı her ortam. Özellikle kirli ve tehlikeli alanlara uygundur.
• Herhangi bir güç kaynağından uzak alanlar.
• Depolama veya sabit yük uygulamalarının doğru kontrolü veya yüksek doğruluk gerektirmeyen değişken yük uygulamaları için. Kendinden tahrikli sıcaklık kontrolleri kullanan endüstriler: Gıda
• Değirmencilik, ısıtıcı batarya sıcaklık kontrolü (tehlikesiz).
• Mezbahalar - yıkama vb.
• Yağ ve gres üretimi - depolama tankı ısıtması. Endüstriyel
• Metal kaplama - tank ısıtması.
• Tank çiftlikleri - ısıtma.
• Rafineriler.
• Endüstriyel yıkama.
• Buhar ve kondens sistemleri.
• Çamaşırhaneler. Isıtma, havalandırma ve klima (HVAC)
• Huzurevleri, hastaneler, eğlence merkezleri ve okullarda evsel sıcak su ve ısıtma hizmetleri, hapishaneler ve don koruması için bahçecilikte. Kendinden tahrikli sıcaklık kontrolleri için en sık karşılaşılan uygulamalar: Kazan daireleri
• Kazan besleme suyu koşullandırma veya kazan besleme tankına doğrudan buhar enjeksiyonlu ısıtma.
• Yedek jeneratör soğutma sistemleri. Depolamasız kaloriferler
• 2 yollu sıcaklık kontrolü ve aşırı ısınma koruması (buhar veya su).
• 3 yollu sıcaklık kontrolü ve aşırı ısınma koruması (yalnızca su).
• 2 yollu zaman/sıcaklık kontrolü (yalnızca buhar). Depolamalı kaloriferler
• 2 yollu sıcaklık veya zaman/sıcaklık kontrolü ve aşırı ısınma koruması (buhar veya su).
• 3 yollu kontrol ve aşırı ısınma koruması (yalnızca su). Enjeksiyon (veya sızıntı) sistemleri
• 2 yollu veya 3 yollu enjeksiyon sistemi. Isıtma sistemleri
• Temel karıştırma vanası ve kompanzasyon kontrolü.
• Bölge kompanzasyon kontrolleri.
• Temel kompanzasyon artı iç bölge kontrolleri.
• Tavan radyant şerit veya radyant panellerin kontrolü. Sıcak hava sistemleri
• Oda sensörü, hava çıkış sensörü veya dönüş hava sensörü ile ısıtıcı batarya kontrolü.
• Hava giriş ünitesinde kompanzasyon kontrolü.
• Düşük limit ve yüksek limit kontrolü.
• Isıtıcı bataryaya don koruması. Fuel yağı kontrolü
• Toplu tank ısıtma bobini kontrolü.
• Hat ısıtıcılarının kontrolü.
• Buhar izleme hatlarının kontrolü. Proses kontrolü
• Asitleme tankı.
• Kaplama teknesi.
• Proses kaynatma tankı.
• Bira fabrikası deterjan tankı.
• Kurutma ekipmanı, örneğin çamaşır kabini veya yün bobin kurutucu, kimya tesisi toz ve kek kurutma fırını, tabakhane kurutma fırını.
• Sürekli veya parti proses reaksiyon tavası.
• Gıda endüstrisi ceketli tava. Soğutma uygulamaları
• Dizel motor soğutma.
• Döner kanatlı kompresör yağ soğutucu kontrolü.
• Hidrolik ve yağlama yağı soğutucuları.
• Tek kademeli kompresöre soğuk su soğutma kontrolü.
• Kapalı devre kompresör soğutma kontrolü.
• Hava arkası soğutucu kontrolü.
• Hava soğutucu batarya kontrolü.
• Ceketli kap su soğutma kontrolü.
• Yağ sökücü soğutma suyu kontrolü. Özel uygulamalar
• LTHW kazanlarında baca tarafı korozyonunu ve termal stresi azaltma kontrolü.
• Sıcak su silindiri kontrolü.
• Sıcaklık sınırlama. Yüksek limit koruma sistemi uygulamaları
• Pek çok Sağlık ve Güvenlik Yönetmeliğine uygun olarak sıcak su servislerinde veya ısıtma kaloriferlerinde sıcaklık aşımını önleme. İyi örnekler arasında hapishaneler, hastaneler ve okullar yer alır. Yüksek sıcaklık seyahatini işaretlemek için isteğe bağlı BMS/EMS arayüzü mevcuttur.