آخرین مطالب بلاگ

فرایند تولید در ساخت مواد ساینده و فوق ساینده، نیازمند دوز دقیقی از رزین های با ویسکوزیته بالا (مثلا درحد 1500 cP) میباشد. این تصویر یک اسکید دوزینگ را برای چنین کاربردی نشان میدهد. هر اسکید شامل اجزای زیر است: (هرمورد با عدد مربوطه درشکل مشخص شده است)

1) مخزن اصلی
2)مخزن ثانویه با زنگ هشداردهنده برای موقعی که محتوی مخزن
 کم میشود،که همیشه محصول به میزان کافی و نیز عدم وجود هوا
در مدار را تضمین میکند
3) شیر دستی برای بستن مدار
4) پمپ پریستالتیک (پمپ غلطکی)
5) فلومتر چرخ دنده ای
6) سوئیچ فشار (جهت اطمینان در برابر فشار بالا)
7) شیر سه راهه (برای حالت دستی یا اتوماتیک عملیات)
8) لوله های خروجی برای جمع آوری دستی محصول

کار دستگاه:
در ویسکوزیته های بالاتر و بسته به نوسانات دما، پمپ پریستالتیک (پمپ جابجایی مثبت که شامل لوله انعطاف پذیر و غلتک می باشد که سیال را از یک طرف لوله به طرف دیگر آن انتقال میدهد) قادر به انتقال سیال به طور کامل نمیباشد. این به این معنی است که بخشی از سیال برمیگردد که در نتیجه منجر به خطا در میزان فلوی نمایشی میشود. علاوه بر این، فشارعملیاتی که توسط پمپ پریستالتیک بجهت سایز کوچک آن ایجاد میگردد، بسیار کم می باشد.
راه حل:
ما می توانیم فلومتر چرخ دنده ای مدل DON با برش ویژه ای در روتورهای آن را ارائه دهیم که  قادر خواهد بود افت فشار تا 50٪ را کاهش دهد.
با انتخاب خروجی پالس دوگانه که به صورت اختیاری موجود میباشد، دو خروجی پالس "A" و "B" را فراهم می کند، به طوری که می توان میزان فلوی خالص یعنی تفاضل A و B یعنی "A-B" را به درستی توسط PLC محاسبه نمود. فلوی خالص را نیز می توان با استفاده از نمایشگر الکترونیکی مدلZOK- Z3  با استفاده از یک تبادلگر پالس هم محاسبه کرد . با استفاده از این ویژگیها، میتوانیم تمامی مشکلات مربوط به این کاربرد را حل کنیم و فرایند دوزینگ را برای رزین ها به خوبی انجام دهیم که باعث بهبود تکرارپذیری و کیفیت تمام شده ساینده ها میشود.

فلومترهای چرخ دنده ای مدل DON ، برای اندازه گیری میزان مصرف سوخت در موتورهای دیزلی با استفاده از دو ورودی فلو و تنظیم "A-B" (تفاضل میزان فلوی ورودی به موتور دیزل یعنی "A” و میزان فلوی برگشتی از موتور دیزل یعنی "B”) مورد استفاده قرار میگیرد. برای این منظور، یک جفت فلومترمدلDON  با یک عدد نمایشگر دیجیتالی مدل ZOK-Z3 استفاده می گردد تا میزان خالص مصرف سوخت را نشان دهد. کاربرد این سیستم برای فراساحل هم میباشد، چراکه این سیستم اندازه گیری میزان مصرف سوخت، به طور موثری در موتورهای دیزلی کشتی ها و شناورهای کوچک نیز به اجرا درآمده است. مثلا در یک مورد، یک جفت فلومتر از جنس استنلس استیل ( مدلDON-215 برای فلوی تا 550 لیتر در ساعت برای هر فلومتر) و یک عدد نمایشگر دیجیتالی مدل ZOK-Z3 را برای هر موتور استفاده کردیم. 
از آنجا که وجود فلومتر یا فیلتر(استرینر) 
در خط اصلی ممکن است اختلاف فشار 
بالایی را ایجاد کند که منجر به کاهش
 سوخت رسانی به موتورگردد، لذا یک
 شیر تخلیه فشار در لوله "بای پس
" (لوله ی کنار گذر) برای جلوگیری از 
این امر استفاده می گردد. فشار ورودی
 بالا، شیر تخلیه فشار را باز می کند و
 این اطمینان را ایجاد می کند که یک 
میزان ثابتی از سوخت وارد موتور دیزل شود. در برخی موارد،انتخاب گزینه "خروجی پالس" ممکن است به مشتری نیز پیشنهاد گردد.با نصب این سیستم، دریانوردان و ماهیگیران در حال حاضر قادر به نظارت بر میزان مصرف واقعی سوخت خود در هر لحظه هستند و طبق آن، سرعت کشتی را بهینه می کنند. به طور کلی، بازگشت سرمایه ظرف یک ماه امکانپذیر است.

مهندس ارشد ابزاردقیق سعید اشرف

author : Saeed Ashraf

linkedin.com/in/saeed-ashraf-416428b9

© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.

داستان‌های موفقیت فن کنترل — شمارهٔ ۳. بعد از مخازن نشاسته و امولسیون پتروشیمی، این‌بار داستان یک میکسر در واحد تولید رنگ و رزین است: مخزنی با هم‌زن پرقدرت که در هر بچ، لایه‌ای ضخیم از کف روی سطح می‌ساخت — و هر سنسور سطحی که تا آن روز امتحان شده بود، یا کف را «سطح» می‌دید یا اصلاً چیزی نمی‌دید. راه‌حل نهایی، رادار ۸۰ گیگاهرتز بود؛ اما مسیر رسیدن به آن، درس‌های بیشتری دارد.

مشکل: سطحی که زیر کف پنهان بود

در میکسر رزین، مواد با هم‌زن پرسرعت و افزودن سورفکتانت‌ها ترکیب می‌شوند و سطح مایع زیر ده‌ها سانتی‌متر کف ناپایدار می‌رود. سنسور اولتراسونیک قبلی، صدا را از روی کف برمی‌گرداند یا در کف خفه می‌شد و سیگنال قطع می‌کرد؛ عدد بین «پر» و «خطا» می‌پرید. اپراتورها برای جلوگیری از سرریز، بچ را کوچک‌تر می‌گرفتند و شارژ مواد را با چشم و زمان‌سنجی انجام می‌دادند. نتیجه: ظرفیت بلااستفادهٔ میکسر، دوزینگ ناپایدار، و چند سرریز پرهزینه در سال که هر بار تمیزکاری، ضایعات و توقف به همراه داشت.

گزینه‌هایی که رد شدند — و چرا

اولتراسونیک (مثل Prosonic FMU90) در مخازن باز و آرام عالی است، اما کف صوت را جذب می‌کند و بخار حلال سرعت صوت را تغییر می‌دهد؛ اینجا محکوم به شکست بود. هیدرواستاتیک (Waterpilot/Deltapilot) کف را نمی‌بیند، اما رزین چسبنده دیافراگم را می‌پوشاند و دانسیتهٔ بچ‌ها متفاوت بود — همان دردسر داستان نشاسته. رادار هدایت‌شده با میله داخل میکسر، با هم‌زن و مواد چسبنده سازگار نبود. می‌ماند رادار غیرتماسی — اما نه هر راداری.

راه‌حل: رادار ۸۰ گیگاهرتز

رادارهای نسل قدیم (۶ و ۲۶ گیگاهرتز) پرتوی پهن دارند و در میکسر کوچک، پره‌های هم‌زن، دیواره و نازل‌ها را هم می‌بینند؛ کف را هم بسته به چگالی‌اش گاهی به‌عنوان سطح می‌گیرند. رادار ۸۰ گیگاهرتز با زاویهٔ پرتو باریک (چند درجه) از یک نازل کوچک، مستقیم به سطح مایع نگاه می‌کند و انعکاس‌های جانبی را از دست می‌دهد؛ حساسیت بالای آن سیگنال ضعیف‌تر را از پشت لایهٔ کف تشخیص می‌دهد و آنتن کپسوله‌شده‌اش با مواد چسبنده و بخار حلال کنار می‌آید. دو گزینهٔ ردهٔ اول در سبد فن کنترل روی میز رفت: Endress+Hauser Micropilot FMR62B و خانوادهٔ VEGAPULS 6x وگا (VEGAPULS 61 نسخهٔ عمومی همین خانواده است). هر دو مدل ۸۰ گیگاهرتز هستند؛ KROHNE OPTIWAVE 7500 C (۸۰ گیگاهرتز، مخازن کوچک و باریک) و OPTIWAVE 7400 C (مخصوص مایعات خورنده و همزن‌دار) هم اخیراً به همین سبد اضافه شده‌اند و برای این نوع میکسر گزینهٔ چهارم و پنجم به‌حساب می‌آیند. مشتری بر اساس استاندارد کارخانه و زمان تحویل انتخاب کرد؛ نصب روی همان نازل اولتراسونیک قبلی با یک فلنج تبدیل انجام شد — بدون سوراخ‌کاری جدید.

راه‌اندازی؛ جایی که پروژه‌ها می‌برند یا می‌بازند

رادار را «نصب کن و برو» نکردیم. سه کار تفاوت ساخت: نقشه‌برداری انعکاس‌ها (mapping) با مخزن خالی تا پره‌ها و نازل‌ها به‌عنوان اکوی ثابت حذف شوند؛ هم‌راستایی نازل دور از محور هم‌زن و ورودی مواد؛ و تنظیم الگوریتم اولین اکو و دمپینگ برای سطح متلاطم. بعد از این تنظیم‌ها، رادار در بدترین شرایط بچ (هم‌زن روشن، کف در اوج) سطح مایع را پایدار گزارش کرد. برای ایمنی نهایی، مستقل از رادار، لول سوئیچ لرزشی Liquiphant FTL51 در نقطهٔ حداکثر نصب شد که به کف حساس نیست و فقط با مایع تحریک می‌شود — اینترلاک سرریز واقعی.

نتیجه برای مشتری

سطح واقعی مایع زیر کف، به‌صورت پیوسته و پایدار در اختیار PLC قرار گرفت؛ شارژ مواد به‌جای زمان‌بندی و چشم، بر اساس سطح واقعی خودکار شد و اندازهٔ بچ به ظرفیت اسمی میکسر رسید؛ سرریز با اینترلاک دولایه (رادار + سوئیچ) حذف شد؛ و تیم نگهداری از چرخهٔ «پاک‌کردن سنسور اولتراسونیک هر هفته» خلاص شد، چون آنتن رادار با مواد تماس ندارد و به رسوب حساس نیست. قرائت‌ها با ۴-۲۰ میلی‌آمپر و HART منتقل می‌شود و پیکربندی از راه دور امکان‌پذیر است.

این راه‌حل به درد کجا می‌خورد؟

هر جا کف، بخار، هم‌زن یا مواد چسبنده داشته باشید: میکسرهای رنگ و رزین، راکتورهای پلیمری، مخازن سورفکتانت و شوینده، تخمیر در غذایی و دارویی، مخازن لجن و شیمیایی در تصفیه‌خانه‌ها. برای مخازن بلند و آرام، رادارهای معمولی (مقالهٔ رادار) همچنان اقتصادی‌ترند؛ ۸۰ گیگاهرتز را برای شرایط سخت نگه دارید — اما وقتی شرایط سخت است، صرفه‌جویی روی فرکانس، گران‌ترین تصمیم پروژه است.

چرا نه اختلاف فشار؟ حساب سادهٔ هزینه

گاهی پیشنهاد می‌شود میکسر را با اختلاف فشار یا هیدرواستاتیک بگیرند چون «کف را نمی‌بیند». درست است، اما در میکسر رزین سه هزینهٔ پنهان دارد: پوشش‌گرفتن دیافراگم با رزین و نیاز به تمیزکاری در هر بچ، وابستگی به دانسیتهٔ بچ که با هر فرمول عوض می‌شود، و نازل پایین مخزن که در محصول چسبنده نقطهٔ گرفتگی است. رادار از بالا، بدون تماس، همهٔ این سه را حذف می‌کند؛ اختلاف قیمت اولیه در چند بچ اول با حذف تمیزکاری و توقف جبران می‌شود. نتیجهٔ مقایسهٔ ما برای این مشتری همین بود.

پرسش پرتکرار: رادار ۸۰ گیگاهرتز در بخار حلال و مواد قابل اشتعال؟

بله — هر دو خانواده در نسخه‌های Ex (ذاتاً ایمن یا ضدانفجار) عرضه می‌شوند و رادار به ترکیب اتمسفر بالای مخزن حساسیت ندارد؛ فقط باید مطمئن شد ثابت دی‌الکتریک مادهٔ شما برای انعکاس کافی است (برای اکثر رزین‌ها، رنگ‌ها و محلول‌های آبی مشکلی نیست؛ برای حلال‌های کاملاً غیرقطبی مشورت کنید). گواهی‌ها و مستندات را هنگام سفارش دریافت می‌کنید؛ مفاهیم Zone و Ex d/Ex i را در مقالهٔ تجهیزات ضدانفجار ساده توضیح داده‌ایم و سیم‌کشی حلقهٔ ذاتاً ایمن در راهنمای سیم‌کشی ۴-۲۰ میلی‌آمپر آمده است.

پروژهٔ شما چه شکلی است؟

برای مشاوره بفرستید: ابعاد میکسر و ارتفاع کف احتمالی، نوع هم‌زن، مواد و دمای بچ، نازل‌های موجود بالای مخزن و سیستم کنترل. فن کنترل، مثل این پروژه، اول از تجهیز موجود مشتری دفاع می‌کند و فقط وقتی فیزیک اجازه نمی‌دهد، تعویض پیشنهاد می‌دهد. سبد کامل سطح‌سنجی در نقشهٔ A تا Z و راهنمای خانوادهٔ سطح‌سنج‌های اندرس در مقالهٔ Liquiphant و Soliphant. رادارهای ۸۰ گیگاهرتز اندرس هاوزر و وگا را می‌توانید با قیمت‌های عالی از فن کنترل تهیه کنید — همراه با راه‌اندازی و نقشه‌برداری انعکاس‌ها در محل.

© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.