پوزیشنر کنترل ولو " SEVERN" CONTROL VALVE

[سمیه صفشکن]

 پوزیشنر کنترل ولو " SEVERN" CONTROL VALVE در شرکت پرهام صنعت شایان ساخته شد.  

به گزارش روابط عمومی شرکت پرهام صنعت شایان پوزیشنر ساخته شده از نوع DIRECT POSITIONER است . که استفاده فراوانی در کنترل ولو های صنایع پتروشیمی دارد .

پوزیشنر چیست ؟ در مواردیکه برای حرکت در آوردن ساقه شیر نیروی نسبتاً زیادی مورد نیاز باشد باید سطح دیافراگم را بزرگتر انتخاب کرد و این مسئله باعث بزرگ شدن حجم محفظه بالای دیافراگم گشته و در عمل ،حرکت ساقه شیر با تأخیر زیاد توأم خواهد بود . برای رفع این مشکل و درست عمل نمودن شیر باید تا حد امکان از علائم نیوماتیکی با جریان بیشتری استفاده نمود تا بدین وسیله تغییرات فشار روی دیافراگم سریعتر انجام گرفته و حساسیت و سرعت عمل شیر کنترل زیاد شود عمل تقویت جریان علائم نیوماتیکی توسط پوزیشنر یا تقویت کننده انجام می گیرد. در تصویر شمای کلی پوزیشنر دیده می شود .

بنابراین پوزیشنر یک دستگاه تقویت کننده می باشد که جهت بهبود عملکرد شیر کنترل به عنوان واسطه بین کنترل کننده و شیر کنترل نصب میشود که با دریافت هوای کمکی از تغذیه ،فشار لازم را برای درست عمل کردن سیستم محرک آماده می نماید.

در سیستم حلقه بسته هدف ثابت نگه داشتن یک یا چند متغیر پروسه بر اساس تلورانس مشخص شده بوسیله کنترلر می باشد. در واقع پوزیشنر دستگاهی است که هوای ورودی (Supply) را به یک اکچویتور نیو ماتیکی هدایت می کند. پوزیشنر اینکار را با مقایسه کردن موقعیت مطلوب یا خواسته شده (Desired value) و موقعیت واقعی (Actual position) انجام می دهد. موقعیت مطلوب بوسیله یک سیگنال کنترل نیوماتیکی یا الکتریکی از طریق کنترلر به پوزیشنر ارسال می گردد. بدین ترتیب که کنترلر سیگنالی تولید می کند که بیان کننده موقعیت مطلوب می باشد. تجهیزات خارجی یک پوزیشنر شامل این موارد می باشند :

اتصال ورودی هوا برای سیگنال کنترلی (Instrument) ، ورودی هوا تغذیه (Supply) ،خروجی هوا ،اتصال تخلیه هوا (Vent) ، یک اتصال فیدبک و گیج ها . تجهیزات داخلی آن بسته به اینکه پوزیشنر نیوماتیکی یا الکتریکی باشد متفاوت می باشند مثلاً برای پوزیشنر الکتریکی داریم : شبکه الکتریکی ترنسدیوسر ،خطوط هوا ،ولوها ،اتصالات و تنظیمات مورد نیاز.

در واقع مقایسه گر همان رله می باشد ،فید بک از طریق Cam, Spring ,Lever تأمین می شود . سیگنال کنترلی که همان مقدار مطلوب می باشد در ورودی مقایسه گر قرار می گیرد و اگر نیاز به تصحیح باشد، سیگنال خطا این سیگنال اکچویتور را آنقدر دستکاری می کند تااینکه مقادیر دلخواه و واقعی با هم برابر گردند.

پوزیشنرها  در انواع نیوماتیکی  و الکتریکی موجود می باشند . از آنجا که پوزیشنر های بکار رفته در واحد آروماتیک از نوع نیوماتیکی می باشند ، در این گزارش نحوه عملکرد آنها را بیشتر بررسی می کنیم.

دو نوع از کنترلرهای نیوماتیکی ،به نام های force-balance و  force –distanceدر صنعت مورد استفاده قرار می گیرند که در واقع در هر دو نوع اساس کار تنظیم فاصله فلاپر از نازل می باشد . این قسمت از سیستم نیوماتیکی به نوعی نقش آمپلی فایر های مقدماتی در مدارات الکترونیکی را اجراء می کنند لذا برای تقویت بیشتر از یک رله نیوماتیکی نیز استفاده می شود. بنابراین این مجموعه را می توان  با آمپلی فایر های چند طبقه در الکترونیک در یک گروه قرار داد. در اکثر کنترلر های نیوماتیکی ،نوعی فیدبک نیوماتیکی نیز بکار گرفته می شود .فیدبک نیوماتیک خروجی مقدار واقعی حرکت فلاپر را کاهش میدهد. بنابراین بجای قرار دادن فلاپر بر روی یک تکیه گاه ثابت ،معمولاً فیدبک را بعنوان تکیه گاه فلاپر  قرار مید هند.

موارد کار برد پوزیشنر :

۱- جهت متناسب کردن شرایط عمل پلاگ شیر ( حرکت مکانیکی شیر ) با سیگنال خروجی از کنترلر که ممکن است در اثر اصطکاک ،غیر خطی بودن فنر و متغیر بودن سطح موثر دیافراگم بوجود آمده باشد که در این حالت با نصب پوزیشنر میتوان با اعمال فشار هوای کافی به سیستم محرکه باعث غلبه بر عاملهای فوق شده و شیر درست عمل نماید.

۲- جاهایی که فاصله کنترلر از شیر کنترل نسبتاً زیاد باشد و اگر خروجی کنترلر مستقیماً به شیر خودکار برود به علت مسافت زیاد علاوه بر تأخیر باعث افت فشار هوا نیز خواهیم شد که در اینجا نصب یک پوزیشنر باعث نسریع عمل و همچنین تقویت هوای روی شیر خودکار می شود.

۳-  در جاهایی که لازم باشد خروجی کنترلر به بیش از یک شیر کنترل برود، که در این حالت در سر راه هر شیر کنترل یک پوزیشنر نصب می شود.

۴-  در مواردی که اندازه شیر کنترل با مقدار جریان عبوری نامناسب باشد و همچنین در جاهایی که حجم دیافراگم سیستم محرکه زیاد و احتیاج به هوای کافی باشد نیز کاربرد دارد.

در پوزشنر معمولاً سه فشار سنج برای نشان دادن فشار تغذیه ، فشار هوای خروجی از کنترلر و فشار هوای خروجی از پوزیشنر وجود دارد.

اصول کار پوزیشنر :

اکچویتور پنوماتیکی ولو و نیز پوزیشنر آن وسیله دقیقی می باشد بناربراین ضروری است که از عملکرد عمومی آن قبل از انجام دادن تعمیرات یا تنظیمات آگاه باشیم . لازم بذکر است که اکچویتور پنورماتیکی ولو از نوع عملگر پیستونی می باشد که دارای پاسخ قوی و دقیقی نسبت به سیگنال های رسیده از واحد پوزیشنر است . بر طبق شکل زیر اکچویتور پنوماتیکی ولو در حالت تعادل نشان داده شده است .

واحد سمت چپ پوزیشنر شامل ولو کاهنده می باشد که فشار هوای ورودی به قسمت بالای پیستون اکچویتور پنوماتیکی را تنظیم و تغذیه می کند این فشار هوا تقریبا نصف فشار هوای تغذیه (هوای ورودی) است . به محض اینکه فشار هوای ورودی (supply pressure) افزایش می یابد واحد دو دیافراگم (سمت راست شکل) به سمت چپ حرکت خواهد کرد . قسمت سمت چپ واحد دو دیافراگم دارای فضای خالی بیشتری است و این به پایلوت ولو سه راهه اجازه حرکت به سمت انتهای خود را می دهد که باعث مسدود شدن مسیر خروجی (vent) هوا می شود . در همین زمان در حالیکه هوایی که از سمت هوای تغذیه (داخل پوزیشنر) در جریان است وارد قسمت زیرین پیستون اکچویتور پنوماتیکی ولو می شود در این زمان پیستون به سمت بالا حرکت می کند و فنر پوزیشنر را فشرده می کند همزمان که نیرو توسط پیستون اکچویتور به فنر پوزیشنر اعمال می شود توسط واحد دودیافراگم نیز نیرویی به اهرم نیم دایره ای پوزیشنر وارد می شود تا به حالت بالانس و تعادل برسد . سپس ولو سوزنی به سمت عقب به موقعیت تعادلی خود حرکت می کند . در طی حرکت پیستون اکچویتور کنترل ولو فشار هوای محبوس شده بالای پیستون توسط ولو کاهنده ثابت نگهداشته می شود و این باعث حرکت خطی و دقیق کنترل ولو می گردد . البته عملکرد معکوس وقتی اتفاق می افتد که فشار هوای اینسترومنت کاهش داده شود و فشار هوای محبوس بالای پیستون نیز به همین نحو توسط ولو کاهنده تنظیم می شود .

پوزیشنر HTP ، پوزیشنری است تک خروجی (Single-act) که بر اساس اصل تعادل نیرو ( Force-balance) عمل می کند . تجهیزات مورد نیاز برای راه اندازی این پوزیشنر منبع تغذیه هوا ،   Feedback  Camو هوای Instrument می باشد . همانگونه که گفته شده اساس کار این نوع پوزشنر اصل تعادی نیرو می باشد که با تغییر سیگنال هوای ابزار دقیق از کنترلر ،پوزشنر هوا را به اکچویتور می فرستد و این عمل تا به تعادل رسیدن نیروی سیگنال کنترلر و نیروی تولید شده توسط حرکت Stem ولو ادامه پیدا می کند.

پوزیشنر به صورت مستقیم و معکوس عمل می کند و می تواند به سرعت بین این دو وضعیت سوئیچ کند.

a ) عملکرد مستقیم (Direct Action)

این نوع عملکرد  معمولا به اختصار با DA نشان داده می شود .در این مد با افزایش فشار هوا،Pilot Stem حرکت کرده پورت Exhaust را بسته و پورت Supply    را باز میکند که این باعث افزایش فشار بر روی اکچویتور می گردد.  حرکت Stem ولو  فنر را  از طریق LeverوCam فشرده میکند در این حالت نیرویی به Pilot Stem   وارد میشود که تازمانیکه نیروی تولید شده بوسیله سیگنال کنترلر با نیروی  فنر فید بک به تعادل نرسیده باشند این عمل ادامه  پیدا میکند.

b) عملکرد معکوس (Reverse Action)

این عملکرد با علامت RA نشان داده می شود .با چرخش Pilot  به اندازه ۱۸۰ درجه و نصب مجدد آن در Housing در واقع بطور عملی پورتهای تغذیه و Exhaust با یکدیگر جابجا می شوند . Cam را نیز باید معکوس کرد تا عملکرد عکس پوزیشنر تکمیل شود.

#پردیس_فناوری_کیش

#صنعت نغت _ گاز_ پتروشیمی