Controle Multicamadas para sistemas de vapor (Parte 2)

Neste artigo, detalharemos o controle multilazo para sistemas a vapor, bem como o controle de loop simples e o controle em cascata, todos incluídos entre os circuitos de controle para sistemas de vapor mencionado no artigo anterior.

Antes de ir com o controle multilazo para sistemas de vapor, é necessário mencionar que o controle de loop simples é o mais simples dos loops de controle, com apenas uma variável controlada, por exemplo, a temperatura. Para explicar melhor, vamos pegar o trocador de vapor d'água mostrado na figura a seguir:

A única variável controlada nesta figura seria a temperatura da água que sai do trocador de calor. Isto é conseguido controlando o percurso da válvula 2 que fornece vapor ao permutador de calor. O sensor primário pode ser um termopar ou um sensor de temperatura de resistência de platina PT100 para detectar a temperatura da água.

O controlador compara o sinal do sensor com o ponto de ajuste no controlador. Se houvesse uma diferença, o controlador enviaria um sinal para o atuador da válvula, o que, por sua vez, faria com que a válvula se movesse para uma nova posição. O controlador também pode incorporar um sinal de saída que indica a porcentagem de abertura da válvula.

A grande maioria dos controles para sistemas de aquecimento e processos industriais eles são simples circuitos de controle. De fato, outros termos usados para se referir a circuitos de controle para sistemas de vapor são:

Controle do set point.
Controle de circuito fechado único.
Controle de feedback.

Enquanto isso, para entender o controle multilazo para sistemas de vapor, veremos a figura inicial e a próxima, que nos mostra uma aplicação de um produto baseado em um movimento lento da madeira, deve ser controlado em um determinado nível de umidade.

Na primeira figura deste artigo, um único sensor de umidade no final do transportador controla a quantidade de calor adicionado pelo forno. Mas, se você alterar a taxa de pulverização de água devido, por exemplo, a flutuações na pressão do fornecimento de água, poderá precisar de alguns minutos 10 antes que o produto atinja o final da correia transportadora e o sensor de umidade reaja. Isso causará variações na qualidade do produto.

Para melhorar o controle, um segundo pode ser instalado sensor de umidade em outra alça de controle imediatamente após a pulverização da água, como mostrado na anterior. Este sensor de umidade fornece ao controlador uma entrada remota com um setpoint que é usado para compensar o setpoint local. O setpoint local é ajustado para a umidade necessária após o forno. Esta é uma amostra simples de um controle multilazo para sistemas de vapor.

Esta sistema de controle de umidade Consiste em dois loops de controle:

O loop 1 controla o spray de água.
Loop 2 controle para a eliminação de água.

Nesse processo, alguns fatores influenciarão os laços. Alguns fatores, como a pressão da água, afetarão os laços. O loop 1 tentará corrigir esse fator, mas os erros resultantes terão impacto no loop 2.

Controle em cascata

Quando duas variáveis independentes devem ser controladas por uma válvula, um sistema de controle em cascata pode ser usado.

Esta última figura mostra um recipiente com uma camisa de vapor cheia de líquido. Os aspectos essenciais do processo são muito rigorosos.

O produto no recipiente deve ser aquecido a uma determinada temperatura.
O vapor não deve exceder uma certa temperatura ou o produto pode se deteriorar.
A temperatura do produto não deve aumentar a uma taxa superior a uma certa taxa ou o produto pode se deteriorar.

Se apenas um dos loops de controle for usado para sistemas de vapor com o sensor no líquido, no início do processo o sensor detectará uma temperatura baixa e o controlador enviará um sinal para a válvula para movê-lo para a posição totalmente aberta. . O resultado seria um problema causado pela temperatura excessiva do vapor na capa.

A solução seria usar um controle em cascata usando dois controladores e dois sensores:

Um controlador escravo (controlador 2) e um sensor de temperatura de vapor na camisa e que envia um sinal de saída para a válvula de controle.
Um controlador mestre (1) e um sensor de temperatura do produto com um sinal de saída do controlador para o controlador escravo.
O sinal de saída do controlador mestre é usado para variar o ponto de ajuste no controlador escravo, o que garante que a temperatura do vapor não seja excedida.

Nós convidamos você a conhecer o modo de controle tudo ou nada para sistemas de vapor, que é uma das maneiras pelas quais você pode se relacionar movimento da válvula com a mudança de temperatura no ambiente controlado. E se você quiser saber mais sobre válvulas de controle para sistemas de vapor, inscreva-se Boletim Steam para a Indústria, um recurso que servirá para receber o conteúdo mais recente sobre as novas tendências do vapor industrial.