کنترل و تنظیم دمای یک سیستم روغن داغ – مطالعهٔ موردی
کنترل و تنظیم دمای یک سیستم روغن داغ – مطالعهٔ موردی
روغن داغ نقش مهمی در صنعت ایفا می‌کند و امکان انتقال حرارت کارآمد و پایداری حرارتی را در بسیاری از فرایندهای تکنولوژیک فراهم می‌سازد. به‌دلیل توانایی آن در رسیدن به دماهای بالا بدون افزایش فشار، استفاده از آن در صنایعی از شیمیایی گرفته تا غذایی ضروری است. در این مطالعهٔ موردی، نشان می‌دهیم که چگونه سیستم‌های کنترل مدرن می‌توانند عملکرد سیستم‌های روغن داغ را بهینه کنند و ایمنی و بهره‌وری عملیاتی را تضمین نمایند. ادامه دهید تا ببینید چه راهکارهایی را برای شریک تجاری‌مان در حوزهٔ گرمایش پیاده‌سازی کردیم تا دیگ‌های روغن داغ خود را مدرن‌سازی کرده و کارایی آن‌ها را افزایش دهد. همراه ما باشید تا ببینید چگونه تکنولوژی ما می‌تواند سیستم گرمایش شما را متحول کند!
مزایای استفاده از روغن داغ در سیستم‌های صنعتی چیست؟
سیستم‌هایی که از روغن داغ استفاده می‌کنند، به‌طور گسترده در صنعت برای انتقال حرارت، به‌ویژه در ساخت دیگ‌های صنعتی، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیال حرارتی امکان دستیابی و حفظ دماهای بالا را با پایداری حرارتی مناسب فراهم می‌سازد، که باعث می‌شود سیستم‌های روغن داغ کارآمدتر و ایمن‌تر باشند.
سیستم‌های روغن داغ در طیف وسیعی از صنایع مانند شیمیایی، پتروشیمی، داروسازی و پلاستیک کاربرد دارند. این سیستم‌ها در تجهیزاتی مانند موارد زیر استفاده می‌شوند:
دیگ‌های روغن داغ:
منبع اصلی گرمایش که در آن روغن داغ به دماهای بالا رسانده می‌شود.
مبدل‌های حرارتی:
انتقال حرارت از روغن داغ به سیالات یا فرایندهای دیگر مانند گرم‌کردن آب، محلول‌های شیمیایی و غیره.
راکتورهای شیمیایی:
برای حفظ دمای ثابت در حین واکنش‌های شیمیایی در صنایع شیمیایی استفاده می‌شوند.
خشک‌کن‌ها و کوره‌های صنعتی:
در صنایع غذایی، نساجی، کاغذ و متالورژی برای عملیات حرارتی و خشک‌کردن مواد کاربرد دارند.
خطوط تولید:
در صنایع پلاستیک و لاستیک، خطوط تولید برای اکستروژن، قالب‌گیری و لمینیت از روغن داغ استفاده می‌کنند.
نیازهای اصلی یک سیستم کنترل پیشرفته در صنعت گرمایش چیست؟
یک شریک تجاری ما که نمایندهٔ شرکتی فعال در صنعت گرمایش است و در طراحی، ساخت و اجرای سیستم‌های گرمایشی پیشرفته برای بخش‌های مختلف صنعتی تخصص دارد، با هدف ارتقای سیستم کنترل صنعتی خود که برای سیستم‌های گرمایش روغن داغ استفاده می‌شد به ما مراجعه کرد. او به‌دنبال سیستمی بود که بتواند پاسخگوی نیازهای رو‌به‌رشد بازار باشد و راندمان عملیاتی و ایمنی را افزایش دهد.
این سیستم نیازمند کنترلی پیشرفته بود که بتواند اجزای کلیدی مانند المنت‌ها، پمپ‌های سیرکولاسیون و انواع سنسورها را مدیریت کند. مشتری می‌خواست سیستم جدید انعطاف‌پذیرتر و کارآمدتر باشد، بتواند دما و پارامترهای مرتبط را به‌طور دقیق مانیتور و کنترل کند و ایمنی را—به‌ویژه در زمینه خطر تجاوز از دمای مجاز سیال حرارتی—به شکل قابل‌توجهی افزایش دهد.
کنترل و تنظیم سیستم روغن در یک دیگ روغن داغ با کنترلر دما و PLC
برای برآورده کردن این نیازها، ما پیشنهاد کردیم از سیستم اتوماسیون JUMO variTRON 500 که مطابق استاندارد DIN EN 61131-3 است و دارای قابلیت‌های برنامه‌نویسی و بصری‌سازی فرایند در محیط CODESYS می‌باشد، استفاده شود. تمامی مقادیر کلیدی فرایند روی پنل وبی 10 اینچی JUMO variTRON نمایش داده می‌شود که امکان مانیتورینگ و مدیریت آسان کل فرایند گرمایش را فراهم می‌کند. این پنل لمسی یک رابط کاربری شهودی برای استفاده از سیستم ارائه می‌دهد.
برای کنترل دقیق دما در ناحیهٔ نازل جریان و در مسیر خروجی هیتر، یک کنترلر دما مطابق DIN EN 14597 مجهز به یک لیمیت‌کنترلر ایمنی دما ارائه شد.
همچنین قابلیت‌های پیشرفتهٔ ایمنی عملکردی به سیستم اضافه شد. سیستم مجهز به عملکرد توقف اضطراری، کنترل پمپ سیرکولاسیون و پیام‌های وضعیت شامل فن مشعل، اختلاف فشار و سطح پایین روغن است. علاوه بر این، پیام‌های خطا برای جریان، گاز دودکش، مانیتورینگ لوله و سطح نیتروژن تولید می‌کند که امکان واکنش سریع به هرگونه ناهنجاری را فراهم می‌سازد.
علاوه بر این، کنترلر PROFINET با رله ایمنی SIRIUS 3SK یکپارچه شده است که ارتباطی پایدار و قابل‌اعتماد در سیستم ایمنی تضمین می‌کند. این یکپارچگی، انتقال دادهٔ روان بین دستگاه‌ها و اجزای مختلف سیستم را ممکن می‌سازد.
فرایند به این شکل عمل می‌کند: سیستم کنترل، پارامترهای کلیدی مانند دما، فشار و جریان را با استفاده از سنسورهایی که به ورودی‌های آنالوگ و دیجیتال متصل هستند، پایش می‌کند. این مقادیر توسط PLC پردازش می‌شوند و PLC با استفاده از الگوریتم‌های PID عملکرد هیترها، پمپ‌ها و دیگر اجزای سیستم را تنظیم می‌کند. در شرایط اضطراری مانند افزایش بیش از حد دما یا افت فشار، سیستم به‌صورت خودکار فرایند توقف اضطراری را فعال کرده و پیام‌های آلارم مناسب را ایجاد می‌کند.
یکپارچه‌سازی با سیستم سطح‌بالا از طریق PROFINET عملکرد روان کل سیستم را تضمین می‌کند و امکان مدیریت و مانیتورینگ از راه دور فرایندهای گرمایشی را فراهم می‌سازد.
نوسازی سیستم روغن چه مزایایی به همراه داشت؟
ارتقا و مدرن‌سازی راهکار موجود با کنترلرهای کامپکت JUMO مزایای فراوانی را برای شریک تجاری ما به همراه داشت. پیش از هر چیز، سیستم جدید انعطاف‌پذیری بالایی در برنامه‌نویسی و پیکربندی ارائه می‌دهد که امکان تطبیق آن با نیازهای خاص هر فرایند گرمایشی را فراهم می‌کند. یکپارچه‌سازی شبکه‌ای، ارتباط روان بین اجزای مختلف سیستم و همچنین با سیستم مدیریتی سطح‌بالا را ممکن ساخت، که انسجام و راندمان عملیاتی را افزایش داد. با استفاده از فناوری IoT، امکان مانیتورینگ و مدیریت از راه دور فراهم شد که سرویس‌دهی و تشخیص مشکلات را بسیار آسان‌تر کرد. علاوه بر این، قابلیت‌های پیشرفته تحلیل داده، امکان پایش دقیق و بهینه‌سازی پارامترهای فرایند گرمایش را فراهم می‌سازد. این عوامل به کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی منجر می‌شود. همهٔ این موارد باعث شده است که ارتقای سیستم با کنترلرهای JUMO مزایای واقعی و قابل‌سنجشی را در عملکرد روزانهٔ سیستم‌های گرمایشی برای کاربران به همراه داشته باشد.