Trở lại nhóm kiểm soát TDS
Quay lại nhóm kiểm soát TDS blowdown nếu bạn cần so sánh BC3250 với lộ trình kiểm soát chất lượng nước lò hơi rộng hơn.
Vị trí của BC3250 trong kiểm soát xả đáy TDS
BC3250 thuộc phân khúc sản phẩm chuyên dụng trong lộ trình kiểm soát xả đáy TDS. Thiết bị được sử dụng trên các nồi hơi khi tổng chất rắn hòa tan phải được giám sát liên tục và quá trình xả đáy cần phản hồi ổn định hơn nhiều so với quy trình vận hành thủ công.
Spirax Sarco BC3250 là bộ điều khiển xả đáy nồi hơi kết hợp chức năng giám sát độ dẫn điện chính xác của nước nồi hơi, tự động điều chỉnh van xả bề mặt và tích hợp bộ hẹn giờ xả đáy trong một thiết bị bảng điều khiển công nghiệp duy nhất. Trong các nhà máy phát hơi công nghiệp, nhu cầu hơi biến thiên, tỷ lệ thu hồi nước ngưng dao động và việc châm hóa chất xử lý làm nồng độ khoáng chất hòa tan liên tục thay đổi. Sự tích tụ không kiểm soát của tổng chất rắn hòa tan (TDS) dẫn đến hiện tượng sủi bọt, nhiễm bẩn hơi nước, cuốn các giọt nước nồi hơi vào đường góp phân phối và đóng cặn sớm trên các bề mặt truyền nhiệt. Ngược lại, xả đáy thủ công quá mức hoặc tùy tiện sẽ gây lãng phí nước nồi hơi nóng đã qua xử lý, làm tăng lượng nước cấp bù và đội chi phí nhiên liệu. Spirax Sarco BC3250 giải quyết triệt để những thách thức vận hành này bằng cách liên tục đo độ dẫn điện của nước nồi hơi và kích hoạt các van xả đáy dẫn động bằng động cơ hoặc điện từ một cách chuẩn xác khi chất rắn hòa tan vượt quá giá trị cài đặt, đồng thời tự động định thời gian cho các chu kỳ xả đáy ngắt quãng để loại bỏ bùn cặn lắng tích tụ.
Đối với các hệ thống yêu cầu giao diện nhỏ gọn đơn giản hơn mà không cần ghi đồ thị xu hướng, hẹn giờ xả đáy hay kết nối mạng EIA/TIA-485 Modbus, model cùng họ bộ điều khiển xả đáy nồi hơi BC3150 cung cấp khả năng kiểm soát TDS chuyên dụng với màn hình 3 chữ số. Khi các cơ sở yêu cầu lấy mẫu nước nồi hơi độc lập hoặc kiểm tra thủ công trước khi tự động hóa đóng mở van, các đội ngũ kỹ thuật nên đánh giá các thiết bị đo độ dẫn điện cầm tay và gắn bảng điều khiển để thiết lập các thông số hóa nước cơ sở.
Kiến trúc điều khiển chức năng kép: kiểm soát TDS liên tục và định thời gian xả đáy
Một đặc tính kỹ thuật nổi bật của BC3250 là kiến trúc rơ-le kép tích hợp, điều phối cả việc quản lý TDS bề mặt và quy trình xả đáy định kỳ trong một vỏ thiết bị duy nhất. Xả bề mặt xử lý các ion khoáng hòa tan tập trung gần mặt thoáng nước bay hơi, trong khi xả đáy loại bỏ bùn cặn lắng đậm đặc tích tụ dọc theo đáy bao nước dưới hoặc đáy thân nồi hơi. Các phòng nồi hơi truyền thống thường yêu cầu các bộ hẹn giờ cơ điện riêng biệt hoặc logic PLC bên ngoài để tự động hóa van xả đáy. BC3250 hợp nhất các chức năng điều khiển này thông qua các rơ-le đầu ra chuyên dụng và các chương trình phần mềm có thể cấu hình:
- Rơ-le 1 (Xả bề mặt TDS): Được cấu hình dưới dạng rơ-le cơ điện chuyển mạch đơn cực hai ngã (SPCO) định mức 250 Vac ở tải thuần trở 3 A và tải cảm 1 A. Rơ-le này kích hoạt trực tiếp các van cơ điện như Spirax Sarco BCV30, hoặc các van định vị khí nén (BCV1, BCV20, BCV31) để giải phóng nước nồi hơi có TDS cao.
- Rơ-le 2 (Xả đáy hoặc Cảnh báo cao): Có thể lập trình làm rơ-le hẹn giờ xả đáy chuyên dụng hoặc làm cảnh báo giới hạn TDS cao. Khi cài đặt cho xả đáy, rơ-le điều khiển các van bi hoặc van nêm xả đáy tự động qua các chu kỳ định thời gian với thời lượng lập trình được từ 0 đến 99 giây ở khoảng thời gian từ 1 đến 99 giờ.
Bằng cách điều phối cả hai cơ chế xả đáy, bộ điều khiển đảm bảo tính chất hóa học của nước nồi hơi luôn tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất nồi hơi và các hướng dẫn chất lượng nước của khu vực, chẳng hạn như được nêu chi tiết trong các tài liệu kỹ thuật về xử lý nước, lưu trữ và xả đáy cho nồi hơi và các hệ thống xả đáy tự động.
Giao diện hiển thị đồ họa, biểu đồ thanh và phân tích xu hướng
Spirax Sarco BC3250 sở hữu giao diện vận hành được thiết kế quanh màn hình tinh thể lỏng (LCD) đồ họa có đèn nền 128x64 pixel và bàn phím xúc giác năm nút. Khác với các màn hình số truyền thống, màn hình đồ họa cung cấp khả năng hiển thị đồng thời các giá trị vận hành, điểm đặt, trạng thái cảnh báo và xu hướng quá trình trong lịch sử qua ba vùng vận hành phối hợp:
- Vùng đọc chính 4 chữ số: Hiển thị biến quá trình hiện tại (độ dẫn điện theo µS/cm hoặc TDS theo ppm) với độ rõ quang học cao, hoặc hiển thị các thông số nhiệt độ lập trình được trong quá trình đưa vào vận hành.
- Dòng trạng thái chữ và số: Cho biết các trạng thái vận hành của bộ điều khiển, bao gồm xả liên tục, đếm ngược xả rửa làm sạch, trạng thái xả đáy, các điều kiện cảnh báo và đơn vị kỹ thuật đã chọn.
- Ba biểu đồ thanh đồng thời: Gồm ba biểu đồ thanh thẳng đứng hiển thị:
- PV (Biến quá trình): Hiển thị độ dẫn điện đo được dưới dạng phần trăm độ lệch toàn thang đo (0–100%), đồng thời tự động ghi lại các giá trị tối đa và tối thiểu đạt được trong chu kỳ vận hành.
- SP (Điểm đặt): Thể hiện mũi tên điểm đặt TDS mục tiêu được lập trình cùng với dấu chấm đại diện cho ngưỡng phục hồi độ trễ hysteresis.
- AL (Cảnh báo cao): Minh họa ngưỡng giới hạn TDS cao và dải chết trễ liên kết, đưa ra cảnh báo trực quan tức thì về các sự cố xử lý nước.
Nhấn các nút bấm điều hướng ngang sẽ chuyển đổi thiết bị từ màn hình biểu đồ thanh tiêu chuẩn sang màn hình Đồ thị xu hướng (Trend Graph) chuyên dụng. Màn hình xu hướng vẽ đồ thị các dao động TDS theo thang thời gian ngang có thể điều chỉnh lên đến 8 đơn vị theo phút, giờ hoặc ngày. Khả năng ghi lại lịch sử trực tiếp trên màn hình này cho phép người vận hành nồi hơi, chuyên gia xử lý nước và kỹ sư vận hành kiểm tra các đường cong phản hồi TDS của nồi hơi qua các ca làm việc trước đó mà không cần máy tính giám sát hay máy ghi biểu đồ bên ngoài.
Khả năng tương thích đầu dò độ dẫn điện và bù nhiệt độ
Xả đáy nồi hơi chính xác phụ thuộc vào việc cảm biến độ dẫn điện đáng tin cậy trong môi trường nồi hơi nhiệt độ cao, áp suất cao khắc nghiệt. Độ dẫn điện tăng theo nhiệt độ ở mức khoảng 2% mỗi °C. Nếu không có bù nhiệt độ chính xác, sự thay đổi áp suất vận hành nồi hơi hoặc hiện tượng làm mát bên trong các khoang cảm biến ngoài sẽ gây ra sai số đo lường đáng kể. BC3250 thích ứng với các đầu dò độ dẫn điện công nghiệp Spirax Sarco và cung cấp các chế độ bù nhiệt độ linh hoạt:
- Hỗ trợ đầu dò (CP10, CP30, CP32): Bộ điều khiển kết nối với các đầu dò nhiệt độ cao tiêu chuẩn bao gồm đầu dò độ dẫn điện CP30 để lắp trực tiếp trên thân nồi hơi, CP10 cho các khoang cảm biến bên ngoài và đầu dò tiên tiến CP32.
- Giám sát cáu cặn và tự làm sạch của CP32: Khi kết hợp với đầu dò CP32, BC3250 chủ động giám sát sự nhiễm bẩn bề mặt cảm biến. Nếu phát hiện cặn bám, bộ điều khiển sẽ phát tín hiệu cảnh báo và kích hoạt mạch làm sạch 32 Vdc tích hợp (dòng liên tục hoặc phát xung 1 giây bật, 1 giây tắt) để hòa tan cặn bẩn và duy trì độ trung thực của phép đo.
- Bù nhiệt độ Pt100: Đầu vào 3 dây chuyên dụng kết nối với cảm biến RTD Pt100 (Cấp B hoặc tốt hơn) trong dải từ 0 °C đến 250 °C (32 °F đến 482 °F). Bộ điều khiển tự động tính toán độ dẫn điện đã bù nhiệt độ quy chuẩn về 25 °C.
- Chế độ nhiệt độ cố định thủ công: Nếu không lắp cảm biến RTD Pt100 vật lý, người vận hành có thể nhập nhiệt độ vận hành cố định từ 100 °C đến 250 °C theo từng bước 1 °C (mặc định nhà máy: 184 °C, tương ứng với hơi bão hòa 10 bar g).
Các tác vụ điều khiển xả đáy linh hoạt: chế độ liên tục, xả rửa và xung
Hình học nồi hơi, sản lượng hơi và vị trí lắp đặt đầu dò quyết định các chiến lược truyền động xả đáy khác nhau. BC3250 tích hợp ba chế độ điều khiển phần mềm riêng biệt để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng:
- Xả đáy liên tục: Khi đầu dò độ dẫn điện được ngâm trực tiếp bên trong thân nồi hơi gần mức nước bình thường, nước xung quanh đầu đo luôn đại diện cho khối nước nồi hơi. Thời lượng xả rửa được cài đặt là 0 giây. Bộ điều khiển giữ van xả đáy đóng cho đến khi độ dẫn điện tăng lên trên điểm đặt (SP), mở van cho đến khi TDS giảm xuống dưới điểm đặt trừ đi độ trễ, sau đó đóng van lại.
- Xả đáy sục rửa: Khi đầu dò được lắp trên đường ống xả đáy bên ngoài hoặc tê lấy mẫu, nước xung quanh đầu cảm biến sẽ bị ứ đọng khi van xả đáy đóng. Ở chế độ xả rửa, BC3250 định kỳ mở van xả đáy trong một khoảng thời gian xả rửa đã lập trình (0 đến 180 giây) theo các khoảng thời gian cài đặt (10 đến 60 phút) để đưa nước nồi hơi mới qua đầu dò trước khi lấy mẫu đo. Nếu TDS mẫu vượt quá SP, van sẽ tiếp tục mở để xả liên tục. Đầu vào khóa liên động đầu đốt cách ly quang (99–264 Vac) có thể đồng bộ hóa các khoảng thời gian xả rửa với thời gian đầu đốt đang hoạt động, đảm bảo quá trình xả rửa chỉ diễn ra trong khi đang sinh hơi.
- Xả đáy theo xung: Trên các nồi hơi dạng ống lửa công nghiệp hoặc thương mại nhỏ có dung tích nước thấp, việc mở van xả đáy tiêu chuẩn liên tục có thể gây tụt mực nước nhanh chóng làm kích hoạt cảnh báo an toàn mức nước thấp. Xả đáy theo xung sẽ chu kỳ hóa van mở 10 giây và đóng 20 giây trong suốt thời gian có nhu cầu xả đáy, giúp ổn định mực nước trong khi vẫn giảm dần lượng chất rắn hòa tan.
Truyền thông công nghiệp: EIA/TIA-485 Modbus RTU và ghép nối hồng ngoại
Các phòng nồi hơi hiện đại tích hợp các bộ điều khiển hiện trường độc lập vào kiến trúc SCADA và quản lý năng lượng trên toàn nhà máy. BC3250 tích hợp hai kênh truyền thông mạnh mẽ:
- EIA/TIA-485 Modbus RTU: Cổng truyền thông nối tiếp chuyên dụng có thể cấu hình cho mạng đa điểm công nghiệp 4 dây song công toàn phần hoặc 2 dây bán song công. Cổng này hỗ trợ các địa chỉ slave lập trình được (1 đến 247) và tốc độ baud tùy chọn (1,200, 9,600 hoặc 19,200 bps). Hơn 30 thanh ghi giữ Modbus cung cấp các giá trị TDS thời gian thực, nhiệt độ nước, trạng thái cảnh báo, số giờ mở van tích lũy và chẩn đoán sự cố cho hệ thống PLC, DCS bên ngoài hoặc hệ thống quản lý tòa nhà.
- Bộ thu phát quang học hồng ngoại (IR): Được tích hợp vào vỏ bên hông bộ điều khiển, bộ thu phát quang cho phép các bộ điều khiển nồi hơi Spirax Sarco đặt liền kề nhau trên thanh ray DIN trao đổi các thông số vận hành và tín hiệu đồng bộ mà không cần dây nối vật lý.
- Truyền lại 0/4-20 mA cách ly: Đầu ra vòng lặp dòng điện cách ly quang điện (100 V) cập nhật 10 lần mỗi giây với độ phân giải 0.1% FSD, cung cấp tín hiệu tương tự liên tục đại diện cho TDS hoặc độ dẫn điện của nước nồi hơi tới các máy ghi biểu đồ từ xa hoặc bảng điều khiển từ xa.
Tích hợp phòng nồi hơi và hiệu quả kết hợp thu hồi nhiệt
Tự động hóa xả đáy nồi hơi với BC3250 mang lại sự cải thiện đáng kể về hiệu suất nhiệt khi kết hợp với thiết bị thu hồi nhiệt trong phòng nồi hơi. Xả bề mặt liên tục xả nước ở nhiệt độ và áp suất bão hòa của nồi hơi. Dẫn dòng nước xả nóng này qua các bình giãn áp chớp cháy Spirax Sarco và bộ trao đổi nhiệt dư sẽ gia nhiệt trước cho nước cấp nồi hơi đồng thời thu hồi hơi chớp áp suất thấp. Tại các cơ sở triển khai toàn diện hệ thống thu hồi nhiệt, việc duy trì lưu lượng xả đáy ổn định với BC3250 sẽ tối ưu hóa hiệu suất truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt so với các quy trình xả thủ công không đều đặn. Để nắm vững các nguyên lý nhiệt động học và phương pháp tính toán chuyên sâu, các kỹ sư nên tham khảo tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của Spirax Sarco về kiểm soát TDS trong nước nồi hơi và danh mục toàn diện về hệ thống và điều khiển nồi hơi.
Các kiểm tra lựa chọn kỹ thuật và hướng dẫn đặt hàng
Trước khi hoàn thiện bảng kê thiết bị và đặt hàng bộ điều khiển BC3250, hãy kiểm tra các tiêu chí thông số kỹ thuật cơ và điện sau:
- Lựa chọn cảm biến và vị trí lắp đặt: Xác định xem đầu dò độ dẫn điện sẽ được lắp trực tiếp vào thân nồi hơi (ví dụ: đầu dò CP30 trong ống bảo vệ bên trong) hay trên đường ống xả đáy bên ngoài (yêu cầu chế độ xả rửa). Xác nhận xem có cần tính năng tự làm sạch đầu dò với đầu dò CP32 đối với nguồn nước dễ đóng cặn hay không.
- Bù nhiệt độ: Xác nhận xem áp suất vận hành có dao động đáng kể hay không để quyết định lắp cảm biến RTD Pt100, hoặc tính toán theo nhiệt độ cố định không đổi có đáp ứng được yêu cầu vận hành hay không.
- Loại cơ cấu chấp hành van xả đáy: Kiểm tra xem van xả bề mặt yêu cầu nguồn điện on/off cơ điện 230/115 Vac (ví dụ: BCV30), dẫn động 24 Vac/dc hay dẫn động bằng khí nén với van điện từ.
- Vỏ bảo vệ và cách thức lắp đặt: BC3250 được cung cấp để lắp chìm trên bảng điều khiển (yêu cầu lỗ cắt tiêu chuẩn DIN 92 x 92 mm), lắp trên tấm đế khung máy hoặc lắp trên thanh ray DIN 35 mm bên trong tủ công nghiệp đạt cấp bảo vệ tối thiểu IP54 / NEMA 4.
- Truyền thông và đo xa: Kiểm tra xem hiện trường có yêu cầu truyền lại vòng lặp dòng 0/4-20 mA, tích hợp EIA/TIA-485 Modbus RTU 2 dây hoặc 4 dây, hay vận hành độc lập tại chỗ.
Ví dụ đặt hàng: 1 bộ Bộ điều khiển xả đáy nồi hơi Spirax Sarco BC3250 (nguồn điện lưới 110–240 Vac, 50/60 Hz, lắp bảng/khung/thanh DIN).
Phạm vi của thông tin kỹ thuật này
Phần này lưu giữ các thông số kỹ thuật đã công bố cho Bộ điều khiển xả đáy nồi hơi Spirax Sarco BC3250. Dữ liệu, định mức, mô tả chức năng, chi tiết chứng nhận, đặc tính đầu vào và đầu ra, các thông số mặc định và kích thước cơ học được biên soạn từ Hướng dẫn Lắp đặt và Bảo trì tiếng Anh có thẩm quyền IM-P403-89 (EMM Issue 8, Phần 10) và được đối chiếu với tài liệu Thông tin Kỹ thuật TI-P403-90 (AB Issue 6). Trường hợp có sự khác biệt nhỏ về việc trích dẫn phiên bản tiêu chuẩn giữa các tài liệu, thông số kỹ thuật mới hơn trong EMM Issue 8 tiếng Anh sẽ được ưu tiên áp dụng. Các quy định của địa phương có thể hạn chế vận hành thiết bị này ở mức dưới các điều kiện đã nêu. Vì mục tiêu phát triển và cải tiến, Spirax Sarco bảo lưu quyền cập nhật thông số kỹ thuật sản phẩm mà không cần thông báo trước.
Mô tả
BC3250 là bộ điều khiển xả đáy nồi hơi kỹ thuật số tiên tiến được thiết kế cho các nồi hơi công nghiệp. Thiết bị liên tục điều chỉnh Tổng chất rắn hòa tan trong nước nồi hơi (TDS / muối hòa tan) bằng cách điều tiết hoặc đóng mở chu kỳ van xả bề mặt, đồng thời tích hợp bộ hẹn giờ xả đáy tự động để định kỳ xả bùn cặn lắng. Hoạt động thông qua phép đo độ dẫn điện của chất lỏng chính xác, bộ điều khiển hoạt động phối hợp với các cảm biến độ dẫn điện Spirax Sarco (CP10, CP30 hoặc CP32), đầu dò bù nhiệt độ Pt100 và các van xả đáy cơ điện hoặc khí nén. Thiết bị cũng có thể được áp dụng trong các hệ thống giám sát nước ngưng nhiễm bẩn để vận hành các van xả bỏ nước ngưng.
BC3250 được đặt trong vỏ polycarbonate chắc chắn, phù hợp để gắn chìm trên bảng điều khiển, thanh ray DIN 35 mm tiêu chuẩn hoặc gắn trên tấm đế khung máy. Thiết bị hoạt động từ nguồn điện lưới toàn cầu 110 V đến 240 Vac (giới hạn vận hành 99–264 Vac). Mặt trước tích hợp màn hình LCD đồ họa có đèn nền 128x64 pixel và bàn phím xúc giác 5 nút. Không cần pin dự phòng; tất cả các thông số vận hành và giá trị hiệu chuẩn được lưu trữ trong bộ nhớ flash bất biến.
Đặc điểm chính
- Kết hợp kiểm soát TDS bề mặt liên tục và bộ hẹn giờ xả đáy tích hợp
- Màn hình LCD đồ họa có đèn nền 128x64 hiển thị ba biểu đồ thanh (PV, SP, AL), giá trị đọc 4 chữ số và dòng trạng thái
- Màn hình hiển thị Đồ thị xu hướng trực tiếp ghi lại các biến thiên TDS lịch sử theo phút, giờ hoặc ngày
- Tương thích với các đầu dò độ dẫn điện nhiệt độ cao: CP10, CP30 và đầu dò tự làm sạch CP32
- Bộ dẫn động làm sạch đầu dò điện hóa tự động (32 Vdc) và phát hiện cáu cặn với CP32
- Đầu vào bù nhiệt độ trực tiếp 3 dây RTD Pt100 (0 đến 250 °C) với chế độ thủ công dự phòng
- Ba chế độ điều khiển xả đáy tùy chọn: Liên tục, Xả rửa (0–180 s) và Xung (10 s mở / 20 s đóng)
- Đầu ra truyền lại vòng lặp dòng điện 0/4-20 mA cách ly quang điện
- Cổng nối tiếp EIA/TIA-485 Modbus RTU hỗ trợ mạng đa điểm 2 dây bán song công hoặc 4 dây song công toàn phần
- Cổng truyền thông quang học hồng ngoại để ghép nối giữa các bộ điều khiển
- Đầu vào khóa liên động đầu đốt (99–264 Vac) để đồng bộ hóa các khoảng thời gian xả rửa với thời gian đốt thực tế
- Được thử nghiệm điển hình như một bộ điều khiển và giới hạn TDS theo Vd TÜV Wasser 100 (07:2006) và được liệt kê chứng nhận UL
Chứng nhận và tuân thủ tiêu chuẩn
BC3250 tuân thủ Chỉ thị Tương thích Điện từ Châu Âu (EMC) 2014/30/EU và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường công nghiệp nặng (thiết bị Cấp A). Tài liệu tuân thủ EMC đầy đủ được lưu trữ theo tham chiếu UK Supply BH BC3250 2008.
Bộ điều khiển tuân thủ Chỉ thị Điện áp Thấp (LVD) 2014/35/EU và được chứng nhận theo các tiêu chuẩn an toàn điện quốc tế sau:
- EN 61010-1:2010: Yêu cầu an toàn đối với thiết bị điện dùng trong đo lường, điều khiển và phòng thí nghiệm.
- UL 61010-1 (3rd Edition, 2012-05): Tiêu chuẩn an toàn thiết bị điện dùng trong đo lường, điều khiển và phòng thí nghiệm.
- CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1 (3rd Edition, 2012-05): Tiêu chuẩn an toàn của Canada đối với thiết bị điện phòng thí nghiệm và điều khiển.
- Vd TÜV Wasser 100 (07:2006): Được thử nghiệm điển hình và chứng nhận là thiết bị điều khiển và giới hạn TDS nước nồi hơi tự động.
Thông số kỹ thuật
| Điện áp nguồn danh định | 110 Vac đến 240 Vac ở 50/60 Hz |
|---|---|
| Dải điện áp vận hành cho phép | 99 Vac đến 264 Vac, 47 đến 63 Hz |
| Công suất tiêu thụ | Tối đa 7.5 W |
| Vị trí vận hành | Chỉ sử dụng trong nhà |
| Độ cao vận hành tối đa | 2 000 m (6 562 ft) so với mực nước biển |
| Nhiệt độ môi trường vận hành | 0 °C đến 55 °C (32 °F đến 131 °F) |
| Độ ẩm tương đối tối đa | 80% lên đến 31 °C (88 °F), giảm tuyến tính xuống 50% ở 40 °C (104 °F) |
| Cấp quá điện áp lắp đặt | Category III |
| Mức độ ô nhiễm | Degree 2 (ở trạng thái cung cấp); Degree 3 khi lắp trong vỏ tủ (tối thiểu IP54 hoặc NEMA Type 3, 3S, 4, 4X, 6, 6P hoặc 13) |
| Cấp bảo vệ vỏ tủ | Chỉ mặt trước: IP65 (xác minh bởi TRAC Global) và NEMA Type 4 chịu tia nước áp lực (chứng nhận UL) |
| Kết cấu vỏ tủ | Vỏ polycarbonate; bàn phím cao su silicone mặt trước (độ cứng 60 shore) |
| Mô-men siết vít gắn bảng điều khiển | 1.0 đến 1.2 Nm |
| Các loại đầu dò độ dẫn điện | Các đầu dò nhiệt độ cao CP10, CP30 và CP32 |
|---|---|
| Dải đo độ dẫn điện | 0–9.99, 0–99.9, 0–999 và 0–9 990 µS/cm hoặc ppm |
| Ngưỡng độ dẫn điện tối thiểu | >= 1 µS/cm ở 25 °C |
| Độ chính xác độ dẫn điện | +/-2.5% FSD (+/-5% FSD trên dải 0–9.99) |
| Độ phân giải phép đo | 0.1% FSD |
| Kích thích đầu dò | ac, mạch 4 dây (triệt tiêu hiện tượng phân cực) |
| Hệ số chuyển đổi TDS (thành phần pH) | Tùy chọn 0.50 đến 1.00 (mặc định nhà máy 0.70) |
| Hệ số trung hòa | 0.70 |
| Cảm biến bù nhiệt độ | RTD Pt100, Cấp B hoặc tốt hơn, kích thích dc 3 dây |
| Dải bù nhiệt độ | 0 °C đến 250 °C (32 °F đến 482 °F) |
| Cài đặt nhiệt độ thủ công | 100 °C đến 250 °C theo các bước 1 °C khi không lắp Pt100 (mặc định: 184 °C / 10 bar g) |
| Độ chính xác bù nhiệt độ | +/-2.5% FSD (độ chính xác toàn hệ thống +/-5.0%) |
| Đầu vào khóa liên động đầu đốt | 99 Vac đến 264 Vac, tối đa 2 mA (cách ly quang) |
| Điện áp làm sạch đầu dò | Tối đa 32 Vdc; liên tục hoặc xung (1 s bật, 1 s tắt) |
| Tiếp điểm rơ-le | 2 x rơ-le cơ điện chuyển mạch đơn cực hai ngã (SPCO) |
|---|---|
| Điện áp rơ-le tối đa | 250 Vac |
| Định mức tiếp điểm rơ-le | 3 A thuần trở ở 250 Vac; 1 A tải cảm ở 250 Vac; 1/4 HP (2.9 A) ở 250 Vac động cơ ac; 1/10 HP (3 A) ở 120 Vac động cơ ac; Chế độ điều khiển phụ C300 (2.5 A liên tục) |
| Chức năng Rơ-le 1 | Cơ cấu chấp hành van xả bề mặt TDS (mở / đóng) |
| Chức năng Rơ-le 2 | Cơ cấu chấp hành bộ hẹn giờ xả đáy HOẶC tiếp điểm cảnh báo TDS cao / lỗi |
| Thời lượng xả đáy | 0 đến 99 giây (hoặc 0 đến 9 giây nếu xả sục rửa kích hoạt) |
| Khoảng thời gian xả đáy | 1 đến 99 giờ giữa các chu kỳ tự động |
| Truyền lại tương tự | Vòng lặp dòng 0–20 mA hoặc 4–20 mA, dải có thể cấu hình |
| Điện áp hở mạch truyền lại | Tối đa 19 Vdc |
| Tải truyền lại tối đa | 500 ohm |
| Cách ly truyền lại | Cách ly quang điện 100 V; 10 lần cập nhật mỗi giây; độ phân giải 0.1% FSD |
| Truyền thông nối tiếp | Giao thức EIA/TIA-485 Modbus RTU, địa chỉ slave 1 đến 247 |
| Tốc độ baud Modbus | 1 200, 9 600, or 19 200 bps (8 data bits, no parity, 1 stop bit) |
| Cấu trúc vật lý Modbus | 4 dây song công toàn phần hoặc 2 dây bán song công |
| Cổng quang hồng ngoại | Bộ thu phát quang bên hông, chế độ Master hoặc Slave (mặc định Slave) |
| Loại đầu nối | Khối chân cắm kiểu kẹp nâng có vít giữ cố định |
|---|---|
| Cỡ dây dẫn | 0.02 mm² (24 AWG) đến 2.5 mm² (12 AWG) lõi đặc hoặc nhiều sợi |
| Chiều dài tuốt vỏ cách điện | 5 mm đến 6 mm |
| Mô-men siết vít chân đấu dây | 0.5 đến 0.6 Nm |
| Cáp đầu dò TDS | Cáp chống nhiễu chịu nhiệt độ cao: 4 lõi (CP32), 4 lõi (CP10/CP20 qua hộp nối) hoặc 2 lõi (CP10/CP30). Cỡ dây 1.0 đến 1.5 mm² (18 đến 16 AWG). Chiều dài tối đa: 100 m (328 ft) |
| Cáp nhiệt độ Pt100 | Cáp thiết bị đo bằng đồng chống nhiễu 3 lõi, 0.5 đến 1.5 mm² (20 đến 16 AWG). Chiều dài tối đa: 100 m |
| Cáp Modbus EIA/TIA-485 | Cặp dây xoắn chống nhiễu (STP), trở kháng đặc tính 120 ohm. Chiều dài tuyến cáp tối đa: 1 200 m (4 000 ft) |
Kích thước cơ học và yêu cầu lỗ khoét
Vỏ bộ điều khiển được thiết kế để lắp đặt linh hoạt trên bảng điều khiển hoặc trong tủ điện. Để gắn chìm trên bảng thiết bị, gia công một lỗ khoét vuông 92 mm x 92 mm. Gioăng cao su làm kín và viền trang trí dạng kẹp kèm theo mang lại cấp làm kín thời tiết IP65 cho các mặt bảng có độ dày từ 1.0 mm đến 3.0 mm. Ngoài ra, cách bố trí gắn trên tấm đế khung máy sử dụng bốn lỗ cố định đường kính 4.2 mm cách nhau 112 mm theo chiều dọc và 67 mm theo chiều ngang. Đối với lắp đặt trên thanh ray trong tủ, một kẹp lò xo phía sau tích hợp sẽ giữ chặt thiết bị trên các thanh ray DIN 35 mm tiêu chuẩn (EN 50022 / BS 5584).
| Lỗ khoét bảng điều khiển | 92 mm x 92 mm (+0.8 mm / -0.0 mm) tiêu chuẩn DIN |
|---|---|
| Độ dày bảng điều khiển tối thiểu | 1.0 mm (có viền) hoặc 2.0 mm (không có viền) |
| Kích thước viền mặt trước | Rộng 120 mm x cao 140 mm (bao gồm cả nắp bảo vệ chân đấu dây) |
| Chiều sâu phía sau bảng | 52 mm phía sau mặt bích lắp phía trước |
| Khoảng cách giữa các thiết bị theo phương ngang | Khoảng hở tối thiểu 15 mm giữa các thiết bị liền kề để thông gió tản nhiệt |
| Vít cố định | Hai vít M4 x 25 mm có vòng đệm làm kín bằng sợi (kèm theo) |
| Khối lượng thiết bị | Khoảng 500 g (1.1 lb) |
Cài đặt thông số mặc định của nhà máy
| Menu thông số | Mô tả | Dải cho phép | Mặc định nhà máy |
|---|---|---|---|
| MODE | Vị trí van thủ công | OPEN hoặc CLOSE | CLOSE |
| DATA: UNITS | Đơn vị hiển thị kỹ thuật | µS/cm hoặc ppm | µS/cm |
| DATA: TEMP | Đơn vị kỹ thuật nhiệt độ | °C hoặc °F | °C |
| DATA: PH TERM | Hệ số chuyển đổi TDS | 0.50 đến 1.00 (bước 0.01) | 0.70 |
| INPUT: T COMP | Bù nhiệt độ | 100 °C đến 250 °C (212–482 °F) | 184 °C (10 bar g) |
| INPUT: TDS - SENSOR | Lựa chọn model đầu dò | CP10, CP30, CP32 | CP30 |
| INPUT: PURGE DURATION | Xả rửa làm sạch trước khi lấy mẫu | 0 đến 180 giây (bước 1 s) | 000 s (liên tục) |
| INPUT: PURGE INTERVAL | Khoảng cách giữa các lần xả rửa | 10 đến 60 phút | 30 phút |
| INPUT: PURGE BURNER | Phụ thuộc vào hoạt động đầu đốt | Normal hoặc Cumulative | Cumulative |
| INPUT: TDS - SP | Điểm đặt độ dẫn điện | 0 đến 100% FSD | 50% FSD |
| INPUT: TDS - HYST | Độ trễ dải chết điểm đặt | 0 đến SP | 5% FSD |
| INPUT: TDS - CAL | Giá trị mục tiêu hiệu chuẩn | 0 đến FSD | 4 000 µS/cm |
| OUTPUT: CLEAN DRIVE | Chế độ làm sạch đầu dò | STANDARD hoặc PULSED | STANDARD |
| OUTPUT: CLEAN DURATION | Thời gian làm sạch điện hóa | 0 đến 99 giây | 20 giây |
| OUTPUT: CLEAN INTERVAL | Tần suất chu kỳ làm sạch | 1 đến 99 giờ | 12 giờ |
| OUTPUT: RETRANS - 4 mA | Đầu ra tương tự dải thấp | 0 đến FSD | 0 µS/cm |
| OUTPUT: RETRANS - 20 mA | Đầu ra tương tự dải cao | 0 đến FSD | 100% FSD |
| COMMS: ADDRESS | Địa chỉ slave Modbus RTU | 1 đến 247 | 1 |
| COMMS: BAUD | Tốc độ truyền nối tiếp | 1 200, 9 600, 19 200 bps | 9 600 bps |
| COMMS: IR | Chế độ bus hồng ngoại | MASTER hoặc SLAVE | SLAVE |
Phạm vi của các hướng dẫn lắp đặt và bảo trì này
Phần này lưu giữ các quy trình lắp đặt, đấu dây, đưa vào vận hành và bảo trì chính thức cho Bộ điều khiển xả đáy nồi hơi BC3250, được trích xuất từ tài liệu của Spirax Sarco IM-P403-89 (EMM Issue 8). Tài liệu này bao gồm các quy tắc lắp đặt cơ học bắt buộc, cách ly điện, bảo vệ quá dòng, sơ đồ đấu dây cảm biến và tín hiệu, đấu dây mạng EIA/TIA-485 Modbus, quy trình đưa vào vận hành nhanh và các quy trình bảo trì thường xuyên. Hoạt động an toàn của thiết bị này chỉ có thể được đảm bảo nếu thiết bị được lắp đặt, đưa vào vận hành, vận hành và bảo trì đúng cách bởi nhân viên có chuyên môn, tuân thủ đầy đủ các hướng dẫn này và các quy định quốc gia có liên quan (bao gồm BS 7671, EN 12953, EN 12952 và EN 50156).
1. Thông tin an toàn chung
Cảnh báo: BC3250 hoạt động ở các mức điện áp nguy hiểm lên tới 264 Vac. Phải cách ly nguồn điện lưới trước khi chạm vào các chân đấu nối hoặc mở vỏ bảng điều khiển. Nhân viên lắp đặt và bảo trì phải có đủ trình độ chuyên môn để làm việc với thiết bị hoạt động ở điện áp nguy hiểm. Tất cả các vật liệu đấu dây và phương pháp lắp đặt phải tuân thủ IEC 60364 (Hệ thống lắp đặt điện hạ thế), EN 50156 (Thiết bị điện cho lò đốt và thiết bị phụ trợ) và các quy chuẩn điện địa phương (NEC / CEC tại Bắc Mỹ).
Sản phẩm phải được lắp đặt trong môi trường giảm thiểu nhiệt độ, độ rung, sốc cơ học và nhiễu điện. Thiết bị chỉ được thiết kế để sử dụng trong nhà; không lắp đặt ngoài trời nếu không có vỏ tủ thứ cấp bảo vệ thời tiết đạt cấp bảo vệ tối thiểu IP54 / NEMA 4. Không cố mở vỏ bộ điều khiển; thiết bị đã được niêm phong tại nhà máy và không có các linh kiện bên trong mà người dùng có thể tự bảo dưỡng.
2. Các bố trí hệ thống điều khiển nồi hơi điển hình
BC3250 được triển khai trên các kiến trúc hệ thống điều khiển nồi hơi (BCS) tiêu chuẩn của Spirax Sarco. Trong một bố trí BCS1 tiêu chuẩn cho các nồi hơi công nghiệp, bộ điều khiển nhận các tín hiệu độ dẫn điện từ đầu dò được ngâm chìm (CP30 hoặc CP32) và điều khiển van xả bề mặt tự động (ví dụ: BCV30) để xả các chất rắn đậm đặc vào bình xả đáy hoặc bộ làm mát, đồng thời điều phối việc xả đáy.
3. Lắp đặt cơ học
BC3250 phải được lắp đặt nghiêm ngặt theo chiều thẳng đứng để đảm bảo làm mát đối lưu thích hợp và khả năng đọc của màn hình LCD đồ họa. Cung cấp một khoảng hở tối thiểu 15 mm theo phương ngang giữa các bộ điều khiển liền kề. Ba cấu hình lắp đặt được hỗ trợ:
3.1 Lắp chìm trên bảng điều khiển
- Cắt một lỗ mở hình vuông 92 mm x 92 mm (+0.8 mm / -0.0 mm) trên mặt bảng điều khiển. Độ dày bảng phải đạt ít nhất 1.0 mm khi sử dụng viền trang trí (hoặc 2.0 mm nếu không có viền).
- Khoan hai lỗ thông vít đường kính 4.2 mm trên đường tâm thẳng đứng cách nhau 112 mm (56 mm phía trên và phía dưới tâm lỗ khoét).
- Bóc lớp bảo vệ khỏi gioăng cao su xốp kèm theo và dán chặt vào mặt bích lắp phía trước của bộ điều khiển.
- Đưa bộ điều khiển từ phía sau lỗ khoét của bảng, đặt viền mặt trước qua mặt bích và cố định bằng hai vít M4 x 25 mm cùng các vòng đệm sợi kèm theo. Siết đều các vít đến 1.0–1.2 Nm. Cảnh báo: Không sử dụng vít dài hơn 25 mm vì điều này tạo ra nguy cơ điện giật.
3.2 Lắp trên tấm đế khung máy
Khoan bốn lỗ đường kính 4.2 mm trên tấm đế lắp đặt tương ứng với mẫu lỗ khung cách nhau 112 mm theo chiều dọc và 67 mm theo chiều ngang như thể hiện trong Hình 15. Cố định thiết bị bằng các vít M4, đai ốc và vòng đệm hãm. Không khoan vào vỏ nhựa của bộ điều khiển hoặc sử dụng vít tự khai ren.
3.3 Lắp trên thanh ray DIN 35 mm tiêu chuẩn
Vỏ phía sau được trang bị cơ cấu then chốt chịu tải bằng lò xo tương thích với thanh ray DIN đối xứng 35 mm tiêu chuẩn (EN 50022 / BS 5584). Móc giá đỡ phía trên lên mép trên của thanh ray DIN và ấn mạnh mép dưới vào trong cho đến khi kẹp lò xo chốt chặt an toàn. Để tháo ra, cắm tuốc nơ vít lưỡi dẹt vào khe nhả ở dưới cùng để gạt chốt lò xo xuống.
4. Lắp đặt điện và an toàn đấu dây
Đảm bảo rằng toàn bộ hệ thống đấu dây điện tuân thủ các yêu cầu an toàn bắt buộc sau:
- Bảo vệ quá dòng: Hệ thống phân phối điện của tòa nhà phải cung cấp biện pháp bảo vệ quá dòng cho tất cả các dây dẫn pha. Lắp cầu chì tác động nhanh 3 A hoặc bộ ngắt mạch thu nhỏ (MCB) trên đường cấp nguồn điện lưới. Bảo vệ mạch khóa liên động đầu đốt bằng cầu chì tác động nhanh 1 A. Bảo vệ các mạch đầu ra rơ-le bằng các cầu chì tác động nhanh 3 A riêng biệt.
- Đồng pha: Tất cả các mạch tiếp điểm rơ-le phải được cấp nguồn từ cùng một pha điện như nguồn cấp điện lưới của bộ điều khiển. Nghiêm cấm cấp nguồn cho các rơ-le từ các pha khác nhau.
- Thiết bị ngắt kết nối tại chỗ: Một công tắc ngắt kết nối hoặc bộ ngắt mạch chuyên dụng, được dán nhãn rõ ràng tuân thủ IEC 60947-1 / IEC 60947-3 phải được lắp đặt gần bộ điều khiển, để nhân viên vận hành dễ dàng tiếp cận. Thiết bị phải ngắt đồng thời tất cả các dây pha mà không làm gián đoạn đường nối đất bảo vệ (PE).
- Che chắn và phân tách: Tất cả các cáp cảm biến, cáp truyền lại tương tự và cáp nối tiếp Modbus phải có lớp chống nhiễu. Chỉ kết nối lớp chống nhiễu của cáp với các cực chống nhiễu hoặc chốt nối đất được chỉ định ở phía đầu bộ điều khiển. Không bao giờ chạy cáp cảm biến điện áp thấp trong cùng ống dẫn hoặc máng cáp với dây điện lưới cao áp hoặc dây dẫn động cơ công suất lớn.
5. Đấu dây cảm biến, tín hiệu và truyền thông
5.1 Kết nối đầu dò độ dẫn điện TDS
Sử dụng cáp nhiều lõi chống nhiễu chịu nhiệt độ cao (chiều dài tối đa 100 m / 328 ft) giữa đầu dò và bộ điều khiển. Đối với đầu dò CP30, kết nối hai lõi đầu dò hoạt động với các chân đầu vào của đầu dò TDS và nối đất vỏ bọc chống nhiễu tổng thể của cáp với cực tiếp đất chống nhiễu của bộ điều khiển. Khi lắp đặt đầu dò tự làm sạch CP32, đấu nối cáp chống nhiễu 4 lõi để cung cấp cả xung kích thích đo xoay chiều ac và nguồn làm sạch dạng xung 32 Vdc. Đảm bảo các hộp nối lắp đặt gần thân nồi hơi duy trì cấp làm kín chống thời tiết IP65.
5.2 Đầu dò bù nhiệt độ Pt100
Kết nối cảm biến RTD Pt100 Cấp B 3 dây sử dụng dây đồng đo lường có chống nhiễu (0.5 đến 1.5 mm²). Cấu hình cầu 3 dây tự động bù điện trở của dây dẫn lên đến 100 m. Nếu bù nhiệt độ được vận hành ở chế độ cố định thủ công, hãy để trống các chân đấu nối Pt100 và lập trình nhiệt độ vận hành trong menu đưa vào vận hành.
5.3 Mạng EIA/TIA-485 Modbus RTU
Đối với kết nối mạng SCADA hoặc PLC công nghiệp, hãy kết nối cáp đôi xoắn chống nhiễu (trở kháng đặc tính danh định 120 ohm) với các chân truyền thông Modbus. Cổng này hỗ trợ:
- 2 dây bán song công: Nối các chân A với A và B với B trên tất cả các thiết bị slave đa điểm, kết nối mass tín hiệu (COM). Đảm bảo lắp một điện trở kết thúc 120 ohm qua các đường dây A và B ở các điểm cuối cùng của bus.
- 4 dây song công toàn phần: Các cặp truyền (TX+, TX-) và nhận (RX+, RX-) riêng biệt cho việc lấy dữ liệu thông lượng cao. Chiều dài tuyến cáp tối đa là 1 200 m (4 000 ft).
6. Quy trình đưa vào vận hành và hiệu chuẩn
Việc đưa vào vận hành được thực hiện bằng cách sử dụng năm nút bấm trên mặt trước và màn hình LCD có đèn nền:
- Truy cập bảo mật: Nhấn và giữ nút OK trong 5 giây để truy cập chế độ cấu hình. Nhập mật mã bảo mật 4 chữ số để ngăn chặn việc sửa đổi trái phép.
- Cấu hình thông số hệ thống: Cài đặt các đơn vị kỹ thuật (µS/cm hoặc ppm), đơn vị nhiệt độ (°C hoặc °F) và hệ số nhân TDS (mặc định 0.70).
- Cấu hình đầu vào: Chọn model đầu dò (CP10, CP30 hoặc CP32). Nếu sử dụng phương thức xả rửa, hãy cài đặt thời lượng xả rửa (10–60 s) và khoảng thời gian xả rửa. Đặt bù nhiệt độ thành Pt100 hoặc nhập nhiệt độ bão hòa cố định của nồi hơi.
- Hiệu chuẩn độ dẫn điện (TDS - CAL): Khi nồi hơi ở nhiệt độ và tải vận hành bình thường, lấy một mẫu nước mới từ bộ làm mát mẫu nước nồi hơi. Đo TDS của mẫu bằng máy đo độ dẫn điện phòng thí nghiệm đã hiệu chuẩn được quy đổi về 25 °C. Truy cập mục menu
TDS - CALvà điều chỉnh giá trị hiển thị để khớp với kết quả đo trong phòng thí nghiệm. Nhấn OK để khóa giá trị hiệu chuẩn vào bộ nhớ Flash bất biến. - Cấu hình đầu ra và cảnh báo: Cài đặt điểm đặt TDS mục tiêu (
TDS - SP) theo giới hạn chất rắn hòa tan được nhà sản xuất nồi hơi khuyến nghị. Cài đặt độ trễ điểm đặt (TDS - HYST, thường là 5% FSD). Cấu hình Rơ-le 2 cho chức năng định thời gian xả đáy hoặc nhiệm vụ cảnh báo cao.
7. Bảo trì và tìm kiếm sự cố
Bộ điều khiển BC3250 không yêu cầu bảo trì phòng ngừa định kỳ, bôi trơn hoặc thay thế linh kiện thường xuyên. Thường xuyên kiểm tra để đảm bảo gioăng viền bảng điều khiển luôn sạch sẽ và không có hóa chất tích tụ. Các kiểm tra vận hành định kỳ bao gồm:
- Kiểm tra đầu dò: Kiểm tra đầu đo của đầu dò độ dẫn điện hàng năm để phát hiện cáu cặn tích tụ hoặc lắng đọng magnetite. Khi sử dụng đầu dò CP32, hãy kiểm tra dòng trạng thái đồ họa để xem các chỉ báo bám bẩn đầu dò.
- Kiểm toán hóa nước: Kiểm tra TDS của nước nồi hơi hàng tuần so với màn hình hiển thị của bộ điều khiển bằng máy đo độ dẫn điện di động và bộ làm mát mẫu. Nếu kết quả đọc sai lệch hơn 5%, hãy hiệu chuẩn lại theo Mục 6.
- Mã lỗi chẩn đoán: Trong trường hợp lỗi cảm biến, hở mạch hoặc nhiệt độ quá mức, bộ điều khiển sẽ hiển thị các mã cảnh báo trên dòng thông tin (ví dụ:
TDS SENSOR FLT,TEMP SENSOR FLT,HIGH ALARM). Nhấn và giữ OK trong 5 giây để xác nhận và xóa các cảnh báo thoáng qua sau khi đã khắc phục sự cố đấu dây tại hiện trường.