Regolatore multifunzione – Serie PSC100 – 2 circuiti
rif.: PSC100
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Le caldaie a vapore industriali sono fondamentali per il riscaldamento dei processi e la produzione di energia elettrica. Per ridurre i costi energetici, è necessario ottimizzare l'efficienza di questi sistemi.
Gli industriali e gli operatori del settore del riscaldamento devono garantire un funzionamento continuo per assicurare la produzione degli impianti e soddisfare le esigenze dei propri clienti senza interruzioni.
Per migliorare le prestazioni e prolungare la durata di una caldaia industriale, è essenziale un corretto funzionamento.
Vediamo insieme come migliorare il rendimento della vostra caldaia industriale e prolungarne la durata.
Le caldaie industriali con serbatoio vengono utilizzate per generare vapore ad alta pressione.
Sono generalmente installate negli stabilimenti industriali per produrrel'energia termicanecessaria per i processi di riscaldamento industriale, i processi di pulizia o idratazione, o anche per produrre elettricità nelle centrali elettriche.
Un serbatoio è un contenitore cilindrico di acqua bollente o vapore, solitamente posizionato su un lato e situato vicino alla sommità di una caldaia. Viene utilizzato per alimentare il processo industriale o per separare il vapore al fine di azionare una turbina a vapore e generare così elettricità.
Il mantenimento di un correttolivello dell'acquanel serbatoio è essenziale per un funzionamento sicuro ed efficiente della caldaia.
Un livello dell'acqua troppo alto provoca un allagamento e interferisce con il processo di separazione dell'umidità dal vapore nel serbatoio. Un livello troppo basso comporta una scarsa efficienza della conversione acqua/vapore e può persino scoprire i tubi della caldaia e danneggiarli. Questi requisiti si traducono generalmente in un intervallo ristretto entro il quale deve essere mantenuto il livello.
Laportata del vapore e la portata dell'acquadi alimentazione sono due elementi che influenzano il livello del serbatoio. La loro aggiunta all'elemento di livello del serbatoio consente di controllare accuratamente il livello dell'acqua nel serbatoio e questa strategia di controllo è denominata "regolazione a tre elementi".
Il controllo del livello del serbatoio è anche chiamato "regolazione del livello dell'acqua di alimentazione", poiché il suo scopo in una caldaia con serbatoio è quello di mantenere un livello costante dell'acqua nel serbatoio.
Regolatori di processo multifunzione: una soluzione affidabile ed economica per regolare il livello delle caldaie a vapore industriali e ottenere una regolazione stabile e precisa del livello del serbatoio.
L'obiettivo principale del controllo del livello del serbatoio è quello di regolare la portata dell'acqua in entrata in risposta al feedback del livello dell'acqua, al fine di mantenere un livello costante. La portata dell'acqua viene regolata tipicamente modificando la velocità di rotazione di una pompa dell'acqua in entrata o aprendo/chiudendo una valvola di controllo.
Il controllo tramite retroazione sopra descritto è accettabile se il carico della caldaia (richiesta di vapore) è stabile. Tuttavia, un cambiamento improvviso del carico provoca una perturbazione transitoria denominata "risposta inversa del livello del serbatoio" che ne compromette la stabilità. Al fine di garantire un controllo accurato in condizioni stabili e transitorie, la portata di uscita del vapore, causa del disturbo, viene misurata prima di qualsiasi variazione di livello e viene utilizzata per manipolare direttamente l'acqua di alimentazione. Questo è ciò che viene chiamato "controllo a due elementi".
Inoltre, il circuito di controllo della portata dell'acqua di alimentazione aggiunto in cascata dal circuito di controllo del livello del serbatoio elimina gli effetti della variazione di pressione dell'acqua di alimentazione e migliora la controllabilità. L'aggiunta di questi tre elementi: (1) il livello del serbatoio, (2) la portata del vapore e (3) la portata dell'acqua di alimentazione, consente al controller di prevedere la quantità di acqua aggiunta al serbatoio nonostante le perturbazioni, per mantenere il livello del serbatoio.
La figura 1 mostra un esempio delle combinazioni dei blocchi funzionali del PSC210 per il controllo del serbatoio della caldaia a tre elementi. L'uscita (MV) del blocco di controllo PID del circuito di controllo del livello del serbatoio (LIC) viene fornita come setpoint (SP) del secondo blocco di controllo PID per il circuito di controllo della portata dell'acqua di alimentazione (FIC) in cascata. L'uscita (MV) del LIC viene aggiunta alla portata del vapore per compensarne le variazioni (regolazione anticipata).
Il modello di regolatore PSC210 è particolarmente adatto all'uso in un circuito di regolazione critico, come nel caso delle caldaie, grazie alle sue funzioni di salvataggio e caricamento manuale.
Dispone inoltre di una capacità di comunicazione Modbus/TCP per effettuare il monitoraggio/controllo remoto delle caldaie da un sistema SCADA.
Iregolatori della serie PSC100/200possono fornire blocchi di funzioni software estese di addizione/sottrazione e calcolo dello scostamento/offset oltre al controllo PID per realizzare un controllo sofisticato come il controllo del livello del serbatoio a tre elementi.
Grazie alla regolazione a tre elementi del livello del serbatoio della caldaia disponibile sui regolatori PID multifunzione della serie PSC100/200, gli industriali e i responsabili dell'esercizio dispongono di un mezzo efficace per ottimizzare il rendimento della loro caldaia a vapore e aumentare la durata di vita delle loro attrezzature. Le spese di esercizio sono ridotte e i vostri investimenti preservati.
Quando la pressione nel serbatoio diminuisce a causa di un improvviso aumento del carico (portata di uscita del vapore), le bolle presenti nei tubi di generazione si espandono e spostano l'acqua nel tubo verso il serbatoio, creando una falsa rappresentazione del reale livello dell'acqua nel serbatoio. L'effetto si inverte quando il carico diminuisce. Allo stesso modo, quando viene aggiunta acqua di alimentazione, il livello dell'acqua diminuisce temporaneamente a causa della contrazione delle bolle raffreddate. Questi fenomeni sono chiamati "risposta inversa del livello del serbatoio".
Il regolatore Fuji Electric aumenta temporaneamente l'alimentazione idrica per compensare questo effetto quando il carico aumenta.
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