Solenoid valfler, emtia kalemi olarak mı sınıflandırılmalıdır?

Transkript

1 Solenoid valfler, emtia kalemi olarak mı sınıflandırılmalıdır? Uzun süreli güvenirlik ve tesis kullanılabilirliği için satın alma bedelinin ötesini görmeye çalışmak daha iyidir. Güvenirlik sorununu çözme Solenoid valfleri yalnızca bir emtia olarak görenler vardır ve uzun süreli güvenirlikle ilgilenenler vardır. Ancak ne yazık ki, valfler söz konusu olduğunda, düşük maliyet ve yüksek güvenirlik, farklı istekler olabilir. Diğer herhangi bir strateji uzun vadede muhtemelen çok daha masraflı olduğundan, uzun çalışma ömrü ve yüksek kaliteli performans isteyen mühendisler ilk alım bedelinin ötesini düşünmelidir. Teknoloji: bir proses tesisindeki herhangi bir sistemin genel güvenirliği, kontrol zincirindeki son halkanın güvenirliğini geçemez. Çoğu durumda, bu son halka, prosesi başlatan veya durduran, uzaktan çalıştırılan valftir. Sıklıkla bu valfler, basit bir solenoid valf tarafından yönetilir. Bir solenoid valf, aslında, bir borudaki sıvının akışını elektriksel olarak kesen veya yönlendiren bir cihazdır. Çok farklı solenoid valf tipi vardır, ancak tümü de akışa izin veren, durduran veya yönlendiren açık veya kapalı bir orifis ana ilkesine göre çalışır. Uygumalar, Yüksek Tümleşik Basınç Koruma Sistemleri (HIPPS) ve Acil Kapama (ESD) valfleri gibi uzman valflerin kontrolü, standart açma/kapama ve kontrol valflerinin valf hareketi kontrolünden, buhar, su ve hava gibi yardımcı servislerin kontrolü veya yangın, sel kontrolü benzeri uygulamalarda sıvıların doğrudan kontrolüne kadar çok değişkendir. Solenoid valfler ayrıca basınçlı hava sistemleri ve kontrollerinde de yaygın olarak kullanılır. Her durumda, çalıştırma güvenirliği çok önemlidir. Sorun: maliyet baskısı altında kalan bazı mühendisler ve alıcılar, solenoid valfi fiyata göre alırlar. İşini yapacak bir solenoid valfi belirlerler ancak genellikle, bir bobin, hareketli nüve ve kovandan oluşan bu basit görünen cihazlarda çok az şeyin ters gidebileceğini düşünerek yanılgıya düşerler. Buna göre insanlar solenoid valfi bir emtia kalemi olarak görebilir. Ancak gerçek çok farklıdır: Yüksek derecede işlenmiş solenoid valf, daha yüksek fiyatla birlikte anılabilir ancak kullanım ömrü masrafları, diğer benzer emtialardan çok daha düşüktür. Yanlış ekonomi teorisini desteklemek için, klasik olarak işlenmiş bir solenoid valfi düşünün. Bunlar, sızıntıyı önlemek için sübap contası olarak O-halkalarını kullanma eğilimindedir ve birçok kusuru olan bir tasarımdır. O-halkanın sızdırmazlık kapasitesi, sonradan sıvı geçişine izin veren lastiğin bozulmasından dolayı zamanla azalır. Sıvı veya sıvı kalıntısındaki kirleticiler, daha sonra sübapta birikerek artan sürtünmeye neden olur. Bazı tasarımlar, düz sübap hareketini garanti edecek bir havalandırma deliğini gerektirir. Ancak, bir havalandırma deliği, valfin içini gövde üzerinde de birikebilen atmosferden gelen kirleticilere maruz bırakır. Tüm bu unsurlar, daha düşük yanıt sürelerine ve potansiyel arızalara neden olabilir. ESD ve HIPPS durumlarında, bir saniyenin her parçası önemlidir. Bu artan sürtünmenin üstesinden gelmek içini bazı tedarikçiler, sürtünme arttığında valfin yine de çalışması için güçlü bir yay kuvvetini kullanacaktır. Bu yay kuvvetinin üstesinden gelmek için, sonradan daha yüksek güçlü bir solenoidi gerektiren bir yüksek FFR (Sürtünme Kuvveti Oranı) gerekir. Güç arttığında, daha fazla ısı üretilir. Sıcaklıktaki bir artış, solenoidin ömrünü olumsuz etkiler. Potansiyel olarak azalmış ömre ek olarak, daha yüksek enerjili bir bobin, ayrıca daha kalın kablolar gerekebileceğinden veya mühendislerin aynı kontrol döngüsünde daha az valflere sahip olmasını gerektirebileceğinden kurulum masraflarını da etkileyebilir. gb

2 ORTALAMA YAŞAM- SAAT Ürün bilgisi Arızalanan solenoid valfler, tüm sıkıntı ve masrafıyla aksaklık süresine neden olur. Ayrıca, Bir ESD durumunda solenid valfin sarmış olduğu saptanırsa ne olur? Aşırı durumlarda, ölümcül olabilir. Güvenirlik: Güvenirliği tanımlamanın birçok yolu vardır, ancak mühendislik açısından, bir ürünün yaşam döngüsüne güvenilebilirliği vurgular. Güvenirlik, yanlış işleme veya arıza olmaksızın öngörülen bir süreyle belirtilen koşullar altında bir sistem veya bileşenin çalışma kabiliyetini tanımlar. Ömür ve sistem güvenliğinin her ikisi de analizleri için genel yöntemleri kullandığından ve birbirinden girdileri gerektirebileceğinden güvenirlik elbette sistem güvenliğiyle yakından ilgilidir. Ayrıca, personel ve garanti talepleri, tamir ekipmanları, yedek parçalar, sistemin aksaklık süresinin neden olduğu arıza maliyetine de odaklanır. Bobin: bir solenoid valfin en önemli parçalarından birisi, solenoid valfin güvenirliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olan bobindir. Bobinin rolü, çekirdek/armatürü (valf NC- normalde kapalı olduğunda) ya açığa veya (valf NO-normalde açık olduğunda) kapalıya getiren bir manyetik kuvveti yaratmaktır. Sonuç olarak, bobin, bir solenoid valfin çalışması için esastır. Bobin olmaksızın, enerji verildiğinde iç bileşenler hareket edemez. Diğer bir deyişle: bobin arızalanırsa, valf de arızalanır. Bazı solenoid valflerin tedarikçileri, bobinleri alt-tedarikçilerden satın alırlar. Bu alt-tedarikçilerin, bobinlerin en uygun şekle getirilmesini sağlamaktan menfaati yoktur. Kendilerine bir çizim ve şartname sunulur ve bu şartnameye göre valfi tedarik ederler. Ancak diğer tedarikçiler, işyerinde bobin imalatında sorumluluk alırlar. Bu, zaman içinde donuklaşan bir tasarımı geliştirmek yerine, iyileştirerek ve yenilik yaparak sürecin her yönünü izlemelerine imkan sağlar. Güvenilir bir bobin üretmek için, imalatı, elektrikli cihazlara ilişkin IEC 335 standartlarına uymalıdır. Diğer not edilecek bir nokta, E, F ve H yalıtım sınıfları için standart bobinlerin mevcut olmasıdır. Yalıtım sınıfları, belirli bir ömür için bobinin maksimum işletme sıcaklığını belirler. Örneğin, Avrupa IEC 335 standardına göre, F sınıfı bobinler, 155 C de 20,000 saati yerine getirirken, H Sınıfı bobinler, 180 C de 20,000 saati yerine getirmelidir. Ancak, Amerikan UL standardına göre, bu değer hem H sınıfı (180 C de) hem de F sınıfı için (155 C de) saattir. Bu bakımdan bir optimize edilmiş solenoid valf, yüksek kaliteli bakır tele sahip olacaktır böylece, pratik durumlarda uzun ömür beklentisini sağlayan UL Sınıfı H yalıtım lakesi dahil en sıkı küresel standartları yerine getirir. BOBİN ÖMRÜ A SINIFI AIFE YALITIM SINIFLARI 105(A) 120(E) 130(B) 155(F) 180(H) B SINIFI E SINIFI Şekil 1: Bobin ömrü beklentisi F SINIFI H SINIFI YAŞLANDIRMA SICAKLIĞI- C ORTALAMA YALITIM ÖMRÜ Bobin üretiminin kutsal değeri, mükemmel sarılı bobindir. Mükemmel sarılı, bobin sargısının, aşağıdakinin üzerine mükemmel şekilde oturan her sonraki sargıyla tümüyle düzenli olmasını kasteder. Bir mükemmel sarılı bobin %100 verime yaklaşır ve olası arıza noktaları olan duyarlı noktalarda riskin azalmasını da temin eder. Sayfa 2

3 Şekil 2: bir mükemmel sarılı bobin Bobin sarıldıktan hemen sonra, zarar ve nemden koruma ve yalıtımı sağlamak için kapsüle yerleştirilmelidir. Epoksi kapsül, mükemmel yalıtıcı olduğundan ve nem çekmediğinden en iyi performansı sunar. Sonuç olarak, bir solenoid valfte kullanım için üretilen her bobin, sürekli servis için tasarlanmalı ve test edilmelidir ve ayrıca, IEC 216 ya göre ısıl dayanım özelliklerini yerine getirmelidir. Çözüm: herhangi bir başarılı solenoid valfin tasarım felsefesi, en yüksek güvenirlik ve güvenlik seviyelerini başarmaya odaklanmalıdır. Bu nedenle, sübap contaları için O-halkalara ve havalandırma deliklerine dayanan klasik tasarımlar, önemli riski temsil eder. Bunun yerine, sübapsız, düşük sürtünmeli ve yapışmaz güvenilir bir solenoid valfi geliştirmek gerekir. Böyle olunca bu gibi bir valf neye benzer?sübap ile gövde arasında yerleştirilmiş, önceden tartışıldığı gibi bozulmaya eğilimli lastik kullanımından kaçınan özel iki katmanlı dinamik bir conta kullanılabilir. Sübap ile temas eden iç katman contası (U-halka), PTFE den yapılabilir ve bir elastomer O-halka ile desteklenebilir. Ortama dirençli O-halkalar için kullanılan elastomer tipi, PTFE U-halkasına ön yükleme yapar ve statik sızdırmazlığı sağlar. Mikron seviyesinde yüzey bitirmesine taşlanmış bir sübapla birlikte, bu tasarım, yapışmayı etkin olarak önler ve gövde üzerindeki sürtünmeyi en aza indirir. Yapışma riski, havalandırma deliklerine ihtiyaç riskini yok ederek de azaltılabilir. Kısaca, havalandırmasız valf, atmosferden kir girişine izin vermez. Sonuç olarak, daha güvenilirdir ve istendiği gibi çalışır. Bu yapıdaki bir tasarımın, ağır bir yaya ihtiyacı yok eden düşük FFR si vardır ve düşük enerjili (1.8W, 0.5W IS) bobinin kullanımına izin verir. Bunun birçok avantajı vardır. Örneğin, tesisi iyileştirirken, bu, kabloları güncellemeye veya daha fazla güç kaynağı eklemeye gerek kalmadan yeni solenoid valflerin yerleştirilebilmesi anlamına gelir. Bu itibarla, düşük enerjili bobin, daha fazla cihaza enerji gibi aynı altyapıyla daha fazlasını yapmayı mümkün kılar. Ek bir yarar, düşük enerjinin düşük sıcaklığa eşit olması ve sonuç olarak, işletme masraflarını azaltırken, daha uzun işletme ömrünü teşvik etmesidir. Ayrıca, kaliteli valfler kurulum ve bakım görevleri için amaca uygun kullanım kitapçıklarını gerektirir. Bu kitapçıklar, ayrıca, işlevselliği ve/veya uzun ömrü riske atan birikintinin girişini önleyecek filtreler ve egzoz cihazları aracılığıyla korumanın nasıl en yükseğe çıkarılacağı ve temiz ortamın nasıl uygulanacağına dair bilgileri sunar. Aşırı işletme koşulları: aşırı işletme koşullarında, solenoid valflerin güvenirliği çok daha önemlidir. Örneğin, kuzey kutbu koşullarındaki valf aktüatör kontrolünü düşünün. Sıcaklık azaldıkça, solenoid valflerin güvenirlik seviyesinin azaldığı yeterli şekilde belgelenmiştir. Ancak, yerinde test edilen kabin çözümü sağlanabilirse ne olur? -60 C kadar düşük ve +90 C kadar yüksek sıcaklıklarda çalışan onaylı solenoid valfleri içeren bir kabin, çözüm olabilir. Benzer şekilde, sülfürlü gerilimli çatlamanın olağan olduğu asitli gazı içeren ortamlar gibi, aşındırıcı ortamlarda çalışmak üzere bir solenoid valf tasarlanabilirse ne olur? Burada, iç ve dış bileşenlerin malzemelerinin NACE uyumlu olması gerekecektir. Bu durumda, yüksek titreşimli uygulamaları düşünmek önemlidir. Tüm aşırı işletme koşullarında, Exida ve TÜV gibi tanınmış sanayi makamlarınca onaylanmış tercih edilen ve korozyona direnci ve uzun servis ömrünü sunan solenoid valflerin aranması önerilir. Düşünülecek son husus, potansiyel olarak patlayıcı atmosferlerdir. Burada mühendisler, kısaca ATEX, IECEx, NEMA/UL/CSA, CU TR, NEPSI, PESO, INMETRO ve KOSHA gibi tehlikeli ortamlarda kullanım için uygun hale getiren sertifikasyon ve patlamaz çeşitli seçenekleri gerektiren solenoid valfleri aramalıdır. Emerson çözümü: Emerson un ASCO 327 Serisi, Sayfa 3

4 Ürün bilgisi Kasım çok çeşitli malzeme, enerji, akış ve sertifikasyon değişkeniyle sağlanan evrensel, 3/2 ölçüsünde, doğrudan etkili (dengeli torna aynalı) solenoid valftir. Bu valf, aktüatör kontrol bobinleri, artık kontrol sistemleri ve saptırma panolarını içeren çok çeşitli tasarımlanmış çözümlerin parçası olarak ve aktüatör pilot kumandası, kompresörü boşaltma ve yardımcı servislerin kontrolü gibi çok çeşitli uygulamalar için uygundur. H sınıfı bobinler, korozyon riskini kesen NACEuyumlu malzemeler, güç kaynağı ve kabloların büyüklüğünü azaltan düşük enerji seçeneklerini içerir. Düşük yapışma riski Daimi hava boşluğu PTFE kılavuz halkası düşük iç sürtünme sağlar İkili Delta conta ağır yaya gerek yok: düşük yay kuvveti Havalandırmasız tasarım kir girişinden dolayı sürtünmede artış yok Şekil 3: ASCO 327 serisi solenoid valfler Benzersiz tasarımı ve güçlü güvenlik akreditasyonuyla, 327 Serisi, proses sanayinde en zorlu ortamlara bile dayanabilen kanıtlanmış güvenli, güvenilir ve uyarlanabilir bir çözümdür. Bu valf, patlamaya dayanıklıdır ve petrol ve gaz sektörünün zor koşullarının üstesinden gelir. Havalandırmasız tasarımı, benzersiz conta yapısı ve uzatılmış bobin ömrü bu ileri solenoid valfleri uzun süreli uygulama güvenliğini sağlamak için yapısal olarak güvenilir kılarken, 327 nin güçlü yapı kalitesi, güvenli çalıştırmayı temin eder. Ayrıca her valf bobini, Emerson tarafından tasarlanıp üretilir. İşletmeye alma masraflarını ve işleme süresinin önemli ölçüde azaltmak üzere tasarlanan 327 nin birçok özelliği vardır. Örneğin, valfin benzersiz basınç altındaki manuel işleticisi (MO), cihazın hava sistemini kapatmaksızın veya valfi ayırmaksızın çıkarılabilir. Sonuç: yüksek kaliteli, güvenilir solenoid valfleri seçmenin yararlarını tanıtmaya yardımcı olmak için bir petrol rafinerisindeki bir ESD valfi pilot kumanda uygulamasını düşünün. Tipik bir ESD uygulaması için, normal çalıştırma esnasında proses valfini açmak için solenoid valfin gücü kesilir. Böylece, acil bir durumda, proses valfini kapatmak için solenoid valfin gücü kesilmeli ve hızlıca kapatılmalıdır. Bu solenoid tipi, normalde uzun süreler boyunca bekleme modunda çalıştığından, O-halka yaşlanması ve artan sürtünme kapama yanıtını yavaşlatacaktır. Bekleme modunda bir süre sonra solenoid valfin kapama yanıtını ölçmek için, bir hareketsizlik testi uygulanmıştır. Sonuç, bazen daha büyük yay dönüş kuvvetine sahip ana rakip ürüne göre ASCO 327 nin çok daha hızlı olduğunu göstermiştir. Bu yüzden, ASCO valfleri, rakip ürünlere göre zamanla daha tutarlı ve daha güvenilir davranışı gösterir. Diğer yararlar, -enerji uyguladığında bile kalıntı manyetizmanın neden olduğu yapışma riskini azaltan daimi bir hava boşluğunun varlığı ve yapısal titreşim direnci, aşırı uzun ömür beklentisi için epoksi Sayfa 4

5 DC (alternatif akım) kapama pik Enerji verilmiş bobin Yanıt süresi: ms Gücü kesilmiş bobin Bobin Basınç Kapatılm ış valf Açılmış valf Şekil 3: hızlı kapanan solenoid valf, uygulamanızın güvenliğini artırır. Geçmiş 25 yıl boyunca, toplamda 1 milyondan fazla ASCO 327 serisi solenoid valf başarılı olarak kurulmuştur, bu apaçık bir gerçektir. Bu tür bir etkileyici başarı seviyesinin önemli bir katkı faktörü, ilk endüstriyel ASCO solenoid valfin tanıtıldığı bir yüzyıl öncesine dayanan deneyimi geliştiren Emerson un, 50 yıldan fazla bir süredir bu tip solenoid valfin temel mimarisini terk etmesidir. Her 327, en yüksek kalite standartlarına uyan incelikli üretim süreçlerini kullanarak özenle imal edilir. Sonuç: düşük maliyetli solenoid valf almak için ilk olarak fiyat araştırması yapmak çok önemli görünmektedir. Sonuç olarak, mühendisler, valfleri sadece bir boru içindeki akışı kesme veya yönlendirme için açma/kapama cihazı olarak görürler. Ancak, solenoid valfin, uzun bir bekleme döneminden sonra bile, gerektiğinde anında açılıp kapanmasından emin olmak isteyenler için, yüksek derecede işlenmiş çözümler tek seçimdir. adresini ziyaret ederek, bir e-postayı ascoturkey@emerson.com adresine göndererek veya telefonunu arayarak daha fazlasını öğrenin. Emerson Otomasyon Çözümleri Icerenkoy Mah. Topcu Ibrahim Sok. No. 13 Kat: 5 Atasehir, Istanbul Türkiye Tel: e-posta: ascoturkey@emerson.com Emerson Electric Co. Her hakkı saklıdır.