Oransal Kontrol Vanası Hakkında
ORANSAL KONTROL VANASI HAKKINDA
Oransal Kontrol Vanası işletmelerde enerji harcanarak üretilen ve üretilmiş ısıl enerjiyi taşıyan buhar, kızgın su, sıcak su, soğuk su, kızgın yağ, gaz ve benzeri akışkanların sistemin ihtiyacını karşılama doğrultusunda herhangi bir kayba uğramadan amaçlarına uygun olarak taşınabilme ve kontrol edilmesini sağlar.
Otomatik kontrol vanası genel olarak bir boru sistemindeki akışkanı istenilen zamanda ve kontrol-emniyet fonksiyonlarını yerine getirecek şekilde durduran, kısan (ayarlayan) veya akışkana yol vermeye yarayan son kontrol ekipmanıdır. Kontrol Vanası akışkanın bulunduğu tüm proseslerde basınç, sıcaklık ve debi kontrolünü yapabilmektedir. Su, Kızgın Su, Yağ, Kızgın Yağ, Buhar, Kızgın Buhar, Azot, Asit özetle gaz ve sıvı fazındaki tüm akışkanların kontrolünde kullanılabilmektedir. Viskozitesi yüksek sıvılar ve partiküllü akışkanları da kontrol edebilmektedir. Kontrol vanası geçen akışkan miktarının (debinin) ayarlanmasına, akışkanın basıncını düşürülmesine veya akışkanın yön değiştirebilmesine olanak sağlayan vanalardır.
Son kontrol ekipmanı olan kontrol vanası genel servis, zor servis, yüksek sıcaklık, düşük ( kreyojenik) sıcaklık servislerinde kullanılmak üzere farklı dizaynlara sahiptir. Akışkanın cinsi, (debi) miktarı, basıncı ve sıcaklığına göre optimum kontrol vanası modeli seçilebilir. Yaygın olarak kullanılan Globe, V Ball, Butterfly, Segmented Ball Valve gibi farklı dizaynlara sahiptir. Gövde, aktüatör, ve pozisyoner olmak üzere 3 ana parçadan oluşmaktadır
Oransal Kontrol Vanası besleme sinyaline göre pnömatik (hava beslemeli) motorlu (Volt Beslemeli) olarak iki ana gruba ayrılmaktadır. Kontrol vanası ihtiyaç duyulduğunda el kumandası, selenoid vana, limit swich montajlı olarak modüle edilebilmektedir.
Kontrol Vanasını genel olarak alt kısımdaki amaçlar için kullanılır.
- Akışı belirli bir zaman veya olaya bağlı olarak tümü ile durdurmak veya tümüyle yol vermek
- Akışı belirli bir zaman veya fonksiyonu sonucu minimum akış değeri ile maksimum akış değeri arasında kontrol edebilmek;
- Akışı başka yönlere çevirmek ( 3 yollu Dağıtıcı Tip ) ;
- Akışı başka yönlerden toplamak ( 3 yollu Karıştırıcı Tip) için kullanılır.
Gövde Anma Basıncı ( PN )
Kontrol vanası gövdesinin dayanabileceği akışkana ait güvenilir maksimum basınç değerini ifade eder. PN (nominal pressure = anma basıncı) veya NP olarak sembolize edilir ve değeri “bar” cinsindendir. Anma basınç değeri, akışkanın basıncı, anma basınç değerinin altına düşer. Uygun PN değerini seçebilmek için , akışkanın işletme basınç değeri ile işletme sıcaklığı değerinin birlikte dikkate alınması gerekmektedir. DIN 2401’ e göre standartlaştırılmış anma (nominal) basınç değerleri verilmektedir. Anma basınç değeri , akışkanın 120 C’ sıcaklığındaki işletme basıncı ile aynıdır. Akışkanın 120 C’ sıcaklığından daha yüksek sıcaklık değerlerinde işletme basıncı anma basınç değerinin altına düşer.
Kontrol Vanası Kv / Cv değeri vananın geçirgenlik katsayısı olarak tanımlanmaktadır. DIN standartında Kv olarak belirlenmişken ANSI standartında bu değere karşılık Cv değeri belirlenmiştir.
Kv Nedir?
Normal koşullarda bulunan 20 C’ deki suyun 1 bar fark basıncı altında m3/h cinsinden geçebilecek miktardır. Kvs ise Kv değerinin güvenlik katsayısı ile çarpılmış olan değerini karşılamaktadır. Teoride otomatik kontrol vanalarında “s” 1,1 kabul edilir iken termostatik vana basınç düşürücü vana ve basınç tutucu vana da bu katsayı 1,3 olarak kabul edilmektedir. Aynı çap değerindeki globe kontrol vanası birkaç Kvs değerine sahip olabilmektedir. Bu değer üreticinin know-how ı na göre değişiklik gösterebilmektedir.
Oransal Kontrol Vanası Karakterislik Çeşitleri;
Kontrol vanası iç dizayna göre Eşit yüzdeli ( EQ- Equel Percentage ) Lineer , Quick Opening ( hızlı açılma ) olmak üzere 3 ayrı dizayna sahiptir. Aktüatör seçimi akışkan basınç değerine göre hesaplanmaktadır. Pozisyoner ve diğer aksesuarlar kullanıcının sistemine ve ihtiyacına göre belirlenmektedir.
Akış Yönü ( Direction of flow ) kontrol edilen akışkanın vana içinden geçiş yönünün ifadesi olup genellikle vana üzerinde belirtilir. Akışkan vana üzerinde belirtilen akışkan yönüne ters yönde akışa geçer ise Klape , Sit üzerine oturarak vanayı kapatır ve tahrik ünitesinin Klape yi kumandası zorlaşır.
Kontrol Vanası Kontrol Oranı ( Sv ) Rangeability Nedir?
Sv olarak ifade edilen kontrol oranı ( control ratio) kontrol edilebilen maksimum akışın minumum akışa oranıdır. Sv = Kvs / Kvo
Bu değer kontrol edilebilecek akışkan en az ve en çok miktarının aralığını belirleyen kat sayıdır. Kontrol vanası çalışabilme aralığı üretici dizaynına ve know – how a göre değişiklik gösterebilmektedir. Turn -down olarak da adlandırılmaktadır.
Kontrol Vanası Hassasiyet Değeri (Histerisis) Nedir ?
Kontrol vanası hassasiyet değerini tanımlamaktadır. Akışkanın cinsi, sıcaklığı, basıncı ve vana gövdesi ve aktüatörün bir arada çalışmasının da ki hassasiyettir.
Fail Safe Position ( Emniyet Konumu ) Nedir ?
Kontrol vanası emnşyet konumu tesisin güvenliği ve boru hattı dizaynının emniyetine göre açık, kapalı ya da sabit olarak belirlenebilir. Belirlenen emniyet konumu enerji kesildiğide vananın geleceği konumu söyler.
Leakage Rate ( Sızdırma Oranı ) Nedir ?
Kontrol Vanası tam kapalı konumda iken klape ve sit arasından sızan engellenmeyen akışkan miktarı Class IV- Class V- Class VI olarak tanımlanır. Standart oransal kontrol vanası üretiminde genellikle Class IV olarak üretilmekte ve leakage rate değeri DIN göre maksimum debinin % 0,05 in den daha fazla kaçırma oranına sahip olmaması beklenir. ANSI/FCI 70-2 2006 (European equivalent standard IEC 60534-4) standartını kontrol edebilirsiniz.
Proportional (P) —Oransal kontrol vanası PID parametrelerinde, oransal düzeltici bir sinyal gönderirken ayar noktasındaki sapma boyutuna tepki verir. Düzeltici sinyalin boyutu, orantılı bandın genişliğini değiştirerek hatanın boyutuna göre ayarlanabilir. Dar bir orantılı bant, belirli bir hata miktarına bağlı olarak büyük bir düzeltici etkiye neden olurken, daha geniş bir orantılı bant, aynı hata miktarına göre daha küçük bir düzeltici etkiye neden olur.
Integral (I) — Oransal kontrol vanası PID parametrelerinde İntegral kontrol, düzeltici bir sinyal gönderilirken ayar noktasından sapmanın var olduğu süreye tepki verir. Hata ne kadar uzun olursa, düzeltici sinyal o kadar büyük olur.
Derivative (D) — Oransal kontrol vanası PID parametrelerinden Türev kontrolü, sapmanın değiştiği hıza tepki verir. Düzeltici sinyal, süreç içindeki değişim oranı ile orantılı olacaktır.
