Bir akışkan dağıtım şebekesinin basıncını ayarlamak problemdir ve su, yakıt, yağlayıcı madde dağıtım şebekeleri gibi farklı sistemlerde ortaya çıkar.
Bu yazı ile, şebeke basıncı ayarı süreç otomasyonu sırasında karşılaşılan yaygın zorluklar, yapılması gereken standart hesaplar, ortaya çıkan zorluklar ve Wico teknik bölümü olarak sunduğumuz çözümler hakkında sizlere bilgi vermeyi amaçlıyoruz.
Şebeke Basıncının Ayarlanması: Çalışma Şekilleri
Şebeke basınç ayarının hesaplanması sırasında farklı durumlardan dolayı zorluklar ortaya çıkar:
- Basınç, debi ve pompa frekansı arasındaki ilişki doğrusal olmaktan çok uzaktır.
- Bir dağıtım şebekesinde, debi değerindeki değişimler çok keskindir.
- Çok geniş bir debi değeri aralığında işlem yapmak için birbirine paralel birçok pompa kullanılır.
- Şebekenin kalitesi şu kriterlere dayanır:
- Basıncın olabildiğince sabit bir konumda olması, daha da önemlisi, limit değerlerini aşmaması.
- Basıncın istenilen ayar değerinin dışına çıktığı sürelerin asgari ölçülerde kalması.
Şebeke Basıncının Ayarlanması: Çalışma Şekilleri
Bir şebekedeki pompa grubunun sağladığı basma basıncını ayarlamak için pompa üreticilerinden tedarik edilen karakteristik eğrilere göre bir algoritma oluşturulur. Bu eğrilerden elde edilen basınç ve debi değerlerine göre farklı çalışma alanları belirlenir.
- Normal Debi
- Düşük Debi
- Yüksek Debi
Bununla birlikte, çalışmanın izin verilmediği alanlarda vardır, bunlar ise:
- Debi değeri, belirlenen en düşük debi seviyesinin altında olduğu.
- Emme basıncı NPSH değerinin altında olduğu
- Pompanın çalıştırılması için belirlenen bir P,Q noktasındaki frekans değerinin, en düşük frekans değerinin altında olduğu alandır.
Aşağıdaki grafikte basınç ayarlama işlemine ait detayları görebilirsiniz:
Sürekli çalışma için şebekede sabit bir basınç set değeri ve sistemin bu değerde kalarak çalışması için bir algoritma belirlenir. Bunun için ayar sekansı iki adımda uygulanır ; ilk adım, kaba ayar adımı, ikincisi ise ince ayar adımıdır.
Kaba Ayar Adımı
Kaba ayar adımında, istenilen çalışma noktası (Pcons,Q1), hesaplama anındaki çalışma noktasına (P0,Q0) göre hesaplanır.Bu şekilde, basınç ve debi istenilen değerlere yakın bir çalışma noktasın hızlı bir şekilde ulaşır.
İnce Ayar Adımı
İnce ayar adımında kontrol, parametreleri operasyon eğrisi üzerinde pompanın bulunduğu çalışma noktasına göre belirlenen kapalı çevrim bir ayar, PID, ile gerçekleştirilir. Bu sayede bahsi geçen PID, ufak bir basınç aralığında optimal olarak ayarlanabilir.
Pompa Grubu Yapılandırması
Bu tip kurulumlarda, genellikle birbirine paralel olarak çalışan birkaç pompa olduğundan, çözülmesi gereken birtakım sorunlar vardır:
- Aşınmayı dengelemek için çalışmakta olan pompaları mütemadiyen değiştirecek bir kullanım mekanizması kurulur (eş yaşlanma).
- Geçerli çalışma noktasına göre kullanılacak olan optimum pompa sayısına karar verilir. Bunun için, farklı çalışma noktalarında (P, Q) pompaların performansı göz önünde bulundurularak bir enerji verimliliği algoritması oluşturulur, şöyle ki, enerji açışından iki adet 46 Hz pompa ile çalışmak 3 adet 42 Hz pompa ile çalışmaktan daha iyi olduğu durumlar olabilir, buna bağlı olarak da konfigürasyonda bir değişiklik olabilir.
- İlave pompaların çalışıp durdurulmasını yönetmek. Faal durumda olan pompa sayısında bir değişiklik yapıldığında, her bir pompanın frekans değişimi yumuşak bir şekilde yapılır. Durmuş vaziyette olan bir pompa çalışmaya başlayıp gerekli frekans değerine çıkmaya çalışırken, ortalama debi ve basınç değerlerinde keskin bir değişim olmaması için, hale hazırda çalışır durumda olan pompalar, çalışmaya başlayan pompa yüzünden debi değerindeki oluşan kaymayı dengeleyecek şekilde frekansını düşürür. Bu işlem sonunda sistem kararlı duruma geldiğinde, tüm pompalar aynı frekans aralığında çalışacaklardır. Pompa durdurma operasyonunu da buna benzer şekilde gerçekleşir.
Düşük Debi Modu
Sistem, optimum çalışma noktasını belirlemek için, aşağıdaki değerleri bağlı olan debi değerini kullanır:
- Pompo eğrileri
- Şebeke basıncı ve
- Invertör sisteminin belirlediği frekans değeri
Düşük debi durumunda, 0 olsun ya da olmasın, hesaplamanın doğruluğu azalır çünkü P/Q eğrisi bu aralıkta aşırı yatay durumdadır. Aynı frekans için, basınçtaki ufak değişimler debi değerinde büyük değişimlere yol açar, bu nedenle, şebeke tarafından gerçekten bir tüketim olmadığını anlamak için minimum debiyi izleyen bir algoritma programlanmalıdır.
Yüksek Debi Modu
Pompalama sisteminin, pompaların maksimum frekansının üzerinde olan bir seviyede çalıştırılmasının gerektiği yüksek bir tüketim söz konusu olduğunda, bu pompaların frekansı şebekede istenen basınca ulaşılamayacağı, ancak maksimum frekansta pompalar tarafından verilen maksimum basınçta ve o anda tüketilen debi ile pompalanabileceği bilinerek pompaların maksimum frekansı ile sınırlandırılacaktır.
Özel Durum: Emme basıncı ile basınç ayarlama
Yüksek tüketimde, belirli noktalarda istenilen basma basıncına ulaşılması, ancak emme basıncının izin verilen NPSH değerinin altında kalması mümkündür. Bu durumda kontrol edilecek referans alınacak değişken basma basıncı yerine emme basıncı olur ve, debi ve basma basıncı emme sırasında NPSH değerini aşmadan izin verilen maksimum seviyede tutulur.
Umarız bu yazı ilginizi çekmiştir ve bir pompalama sisteminin basınç ayarının nasıl yapıldığına dair teknik anlamda kafanızdaki soru işaretlerini gidermiştir. Eğer bu yazı hoşunuza gitti ise, beğenin ve paylaşın. Genel konunuz ve ilgi alanınız ile ilgili daha fazla içerik paylaşabilmemiz için lütfen yorumlarınızı bırakın. Teşekkür ederiz.
İlginizi çekebilecek diğer yazılar:
Scada Sistemi, işinizi nasıl geliştirebileceğinizi keşfedin.
Endüstriyel elektrik panolarının revizyonu ve kontrolü için kapsamlı rehber
SCADA + PLC Yüksek hızlı hatlarda, YHT, enerji dağıtımını kontrol eden beyin.
