Các loại van và hệ thống điều khiển nhiệt độ tự hành điển hình

Hệ thống điều khiển nhiệt độ tự hành điển hình

Nhiệt độ yêu cầu cho hệ thống trong hình 7.2.1 được điều chỉnh tại cảm biến. Đây là loại cấu hình điều khiển nhiệt độ tự hành phổ biến nhất, và hầu hết các thiết kế điều khiển tự hành khác đều bắt nguồn từ nó. Hình 7.2.2 minh họa thiết kế được điều chỉnh ở đầu bộ truyền động của hệ thống. Cần lưu ý rằng hệ thống này giới hạn ở van điều khiển nhiệt độ 1” (DN25). Cấu hình này hữu ích khi vị trí van điều khiển dễ tiếp cận hơn vị trí cảm biến. Hình 7.2.3 mô tả cấu hình thứ ba tương tự như hình 7.2.1 nhưng trong đó việc điều chỉnh nằm giữa cảm biến và bộ truyền động van điều khiển nhiệt độ. Loại hệ thống này được gọi là điều chỉnh từ xa, và hữu ích khi van điều khiển hoặc cảm biến, hoặc cả hai, có thể không thể tiếp cận được sau khi van điều khiển đã được lắp đặt. Ống mao dẫn Cần lưu ý rằng ống mao dẫn dài 10 mét hoặc hơn có thể ảnh hưởng nhẹ đến độ chính xác của điều khiển. Điều này là do lượng chất lỏng mao dẫn lớn hơn tiếp xúc với nhiệt độ môi trường.

Khi nhiệt độ môi trường thay đổi nhiều, nó có thể ảnh hưởng đến cài đặt nhiệt độ. Nếu ống mao dẫn dài được chạy ra ngoài, nên bọc cách nhiệt để giảm thiểu hiệu ứng này. Ống bảo vệ

Ống bảo vệ (đôi khi gọi là ống nhiệt) có thể được lắp vào đường ống hoặc bình chứa. Những ống này cho phép cảm biến được tháo ra dễ dàng từ môi chất được kiểm soát mà không cần xả hệ thống. ống bảo vệ có xu hướng làm chậm phản hồi của hệ thống và, khi tải nhiệt có thể thay đổi nhanh, nên được đổ đầy môi chất dẫn nhiệt phù hợp để tăng truyền nhiệt cho cảm biến. ống bảo vệ lắp vào hệ thống có điều kiện tải tương đối ổn định hoặc thay đổi chậm thường không cần môi chất dẫn nhiệt. ống bảo vệ có sẵn bằng thép cacbon, đồng thau hoặc thép không gỉ. ống bảo vệ dài tới 1 mét có sẵn cho ứng dụng đặc biệt và bằng thủy tinh cho ứng dụng ăn mòn. Tuy nhiên, những ống dài này chỉ phù hợp sử dụng khi đầu điều chỉnh không được lắp ở đầu cảm biến.

Cải tiến cho hệ thống điều khiển nhiệt độ tự hành

Bảo vệ quá nhiệt bằng thiết bị cắt giới hạn trên Một hệ thống bảo vệ quá nhiệt riêng biệt, như thể hiện trong hình 7.2.4, có sẵn để tuân thủ các quy định sức khỏe và an toàn địa phương hoặc để ngăn hư hỏng sản phẩm. Mục đích của thiết bị cắt giới hạn trên là đóng dòng chất lỏng sưởi trong đường ống, do đó ngăn quá nhiệt quy trình. Ban đầu nó được phát triển để ngăn quá nhiệt trong hệ thống nước nóng sinh hoạt (DHWS) cung cấp cho người dùng nước nóng đa mục đích, như bệnh viện, nhà tù và trường học. Tuy nhiên, nó cũng được sử dụng cho ứng dụng quy trình công nghiệp. Hệ thống được điều khiển bởi hệ thống điều khiển tự hành, giải phóng lò xo nén trong thiết bị cắt giới hạn trên và đóng sập van cô lập nếu nhiệt độ giới hạn trên cài đặt bị vượt quá. Thiết bị truyền động an toàn không điều khiển trực tiếp van điều khiển, mà là cơ chế trượt trong thiết bị cắt giới hạn trên. Khi nhiệt độ dưới điểm đặt, cơ chế ở chế độ nghỉ. Một khoảng hành trình trượt được cho phép theo cả hai hướng, để tránh kích hoạt giả hệ thống. Tuy nhiên, khi nhiệt độ hệ thống tăng trên nhiệt độ giới hạn trên có thể điều chỉnh, bộ truyền động điều khiển trượt, thay thế cò, sau đó giải phóng lò xo trong thiết bị cắt giới hạn trên. Điều này khiến van điều khiển đóng sập. Khi lỗi đã được khắc phục, và sau khi hệ thống đã làm mát dưới nhiệt độ đặt, thiết bị cắt giới hạn trên có thể được đặt lại thủ công, sử dụng cần gạt nhỏ. Hệ thống cũng có thể được kết nối với hệ thống cảnh báo qua công tắc vi tùy chọn. Hệ thống giới hạn trên cũng có cơ chế an toàn. Nếu ống mao dẫn bị hỏng và mất chất lỏng, một lò xo phía sau trượt được giải phóng, đẩy nó theo hướng ngược lại. Điều này cũng sẽ kích hoạt cắt và đóng van điều khiển. Nhiệt độ cò có thể được điều chỉnh từ 0°C đến 100°C. Thiết bị truyền động an toàn thể hiện trong hình 7.2.5 chỉ phù hợp sử dụng với thiết bị cắt giới hạn trên. Các hệ thống thể hiện trong hình 7.2.1, 7.2.2 và 7.2.3 cũng có thể được sử dụng với thiết bị cắt nhưng chúng sẽ không an toàn. Hình 7.2.5 cho thấy thiết bị cắt giới hạn trên được gắn vào van riêng biệt so với van điều khiển nhiệt độ. Điều này được ưu tiên vì van giới hạn trên vẫn mở hoàn toàn trong vận hành bình thường và ít có khả năng tích tụ bụi bẩn dưới đế van. Van giới hạn trên phải có kích thước đường ống để giảm sụt áp trong sử dụng bình thường, và nên được lắp thượng nguồn của van điều khiển tự hành (hoặc loại khác) và càng gần nó càng tốt.

Phụ kiện điều khiển nhiệt độ tự hành

Bộ chuyển đổi cảm biến đôi Một bộ chuyển đổi cảm biến đôi, hình 7.2.7, cho phép một van được vận hành bởi hệ thống điều khiển với tùy chọn có cơ chế cô lập thủ công. Bộ chuyển đổi có thể được sử dụng với cả van điều khiển 2 cổng và 3 cổng. Ưu điểm mà bộ chuyển đổi cung cấp là tiết kiệm chi phí van riêng biệt. Tuy nhiên, không nên cung cấp bảo vệ giới hạn trên và điều khiển nhiệt độ bằng van chung, vì không có bảo vệ chống hỏng van. Bộ truyền động thủ công Một bộ chuyển đổi thủ công như thể hiện trong hình 7.2.8, được thiết kế để sử dụng với van điều khiển 2 cổng và 3 cổng. Nó cũng có thể được sử dụng kết hợp với bộ chuyển đổi cảm biến đôi và hệ thống điều khiển nhiệt độ tự hành, cho phép tắt thủ công mà không can thiệp vào cài đặt điều khiển, như thể hiện trong hình 7.2.7 Vòng cách Một vòng cách (hình 7.2.9) cho phép hệ thống hoạt động ở nhiệt độ cao hơn. Mỗi van điều khiển và hệ thống điều khiển nhiệt độ có điều kiện giới hạn riêng. Vòng cách, khi được lắp giữa hệ thống điều khiển và bất kỳ van điều khiển 2 cổng hoặc 3 cổng nào (trừ van 3 cổng DN80 và DN100), cho phép hệ thống hoạt động ở tối đa 350°C, với điều kiện chính van điều khiển có thể chịu được nhiệt độ cao như vậy.

Môi trường và ứng dụng điển hình

Môi trường phù hợp cho điều khiển nhiệt độ tự hành:

• Bất kỳ môi trường nào mà sự tinh vi của điều khiển điện và khí nén không cần thiết. Đặc biệt phù hợp với khu vực bẩn và nguy hiểm.
• Khu vực xa bất kỳ nguồn điện nào.
• Để điều khiển chính xác các ứng dụng lưu trữ hoặc tải không đổi, hoặc cho ứng dụng tải thay đổi mà không cần độ chính xác cao. Ngành công nghiệp sử dụng điều khiển nhiệt độ tự hành: Thực phẩm
• Xay xát, điều khiển nhiệt độ pin gia nhiệt (không nguy hiểm).
• Lò mổ - rửa sạch, v.v.
• Sản xuất dầu và mỡ - sưởi bể chứa. Công nghiệp
• Mạ kim loại - sưởi bể.
• Khu bể chứa - sưởi.
• Nhà máy lọc dầu.
• Giặt công nghiệp.
• Hệ thống hơi và ngưng tụ.
• Giặt ủi. Sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC)
• Nước nóng sinh hoạt và dịch vụ sưởi trong viện dưỡng lão, bệnh viện, trung tâm giải trí và trường học, nhà tù và trong làm vườn để bảo vệ chống sương giá. Các ứng dụng phổ biến nhất cho điều khiển nhiệt độ tự hành: Nhà lò hơi
• Xử lý nước cấp lò hơi hoặc sưởi phun hơi trực tiếp vào bể cấp nước lò.
• Hệ thống làm mát máy phát điện dự phòng. Bộ trao đổi nhiệt không lưu trữ
• Điều khiển nhiệt độ 2 cổng và bảo vệ quá nhiệt, (hơi hoặc nước).
• Điều khiển nhiệt độ 3 cổng và bảo vệ quá nhiệt (chỉ nước).
• Điều khiển nhiệt độ/thời gian 2 cổng (chỉ hơi). Bộ trao đổi nhiệt có lưu trữ
• Điều khiển nhiệt độ hoặc thời gian/nhiệt độ 2 cổng và bảo vệ quá nhiệt (hơi hoặc nước).
• Điều khiển 3 cổng và bảo vệ quá nhiệt (chỉ nước). Hệ thống phun (hoặc bled-in)
• Hệ thống phun 2 cổng hoặc 3 cổng. Hệ thống sưởi
• Van trộn cơ bản và điều khiển bù trừ.
• Điều khiển bù trừ theo vùng.
• Bộ bù trừ cơ bản cộng điều khiển vùng bên trong.
• Điều khiển dải bức xạ trên cao hoặc panel bức xạ. Hệ thống không khí ấm
• Điều khiển pin gia nhiệt qua cảm biến phòng, cảm biến đầu ra hoặc cảm biến hồi lưu.
• Điều khiển bù trừ trên đơn vị đầu vào không khí.
• Điều khiển giới hạn thấp và giới hạn cao.
• Bảo vệ chống sương giá cho pin gia nhiệt. Điều khiển dầu nhiên liệu
• Điều khiển cuộn sưởi bể chứa lớn.
• Điều khiển bộ sưởi đường ống.
• Điều khiển đường theo dõi hơi. Điều khiển quy trình
• Bể tẩy axit.
• Bể mạ.
• Bể đun dung dịch quy trình.
• Bể chất tẩy rửa nhà máy nấu bia.
• Thiết bị sấy, ví dụ tủ giặt hoặc máy sấy len, lò sấy nhà máy hóa học cho bột và bánh, lò sấy thuộc da.
• Nồi phản ứng liên tục hoặc theo mẻ.
• Nồi jacket ngành công nghiệp thực phẩm. Ứng dụng làm mát
• Làm mát động cơ diesel.
• Điều khiển bộ làm mát dầu máy nén cánh gạt.
• Bộ làm mát dầu thủy lực và bôi trơn.
• Điều khiển làm mát nước lạnh cho máy nén một tầng.
• Điều khiển làm mát mạch kín máy nén.
• Điều khiển bộ làm mát sau khí.
• Điều khiển pin bộ làm mát khí.
• Điều khiển làm mát nước bình jacket.
• Điều khiển nước làm mát thiết bị tẩy mỡ. Ứng dụng đặc biệt
• Điều khiển giảm ăn mòn bên lửa và ứng suất nhiệt trong lò hơi LTHW.
• Điều khiển bình nước nóng.
• Giới hạn nhiệt độ. Ứng dụng cho hệ thống bảo vệ giới hạn trên
• Ngăn nhiệt độ vượt quá trên dịch vụ nước nóng, hoặc bộ trao đổi nhiệt sưởi, theo nhiều Quy định Sức khỏe và An toàn. Ví dụ tốt bao gồm nhà tù, bệnh viện và trường học. Giao diện BMS/EMS tùy chọn để đánh dấu cảnh báo nhiệt độ cao có sẵn.