Seviye Kontrol Sistemleri

Kazan drum seviyesi kontrol sistemleri, kazan drumlarında bulunan kaynar su seviyesini kontrol etmek ve sürekli bir buhar beslemesi sağlamaya yardımcı olmak için endüstriyel kazanlarda yaygınca kullanılmaktadır.

Seviye çok yüksekse, buhar hattına su taşınması meydana gelebilir ve kuruluk derecesi düşük buhar elde edilmesine sebep olabilir.

Bir seviye kontrol sistemi, buhar talebindeki artış veya azalma durumunda, besleme suyu akış varyasyonu ne olursa olsun seviyeyi sıkı bir şekilde kontrol eder.

Bir kazanın tamburunda sıkı bir su seviyesi kontrolü yapabilmek bu sistemlerin birini kullanmakla gerçekleşebilir.

  • Tek Elementli Seviye Kontrol Sistemi
  • İki Elementli Seviye Kontrol Sistemi
  • Üç Elementli Seviye Kontrol Sistemi

Kazan tamburunda doğru su seviyesinin korunması birçok nedenden dolayı kritiktir. Çok yüksek su seviyesi, buhar hattına su ve kirliliklerin taşınması ve kalitesiz buhar üretimi anlamına gelir. Bunun yanı sıra oluşabilecek koç darbeleri ile ekipmanlarda oluşabilecek hasarlar oldukça maliyetli olabilir.

Çok düşük su seviyesi, alev duman borularında aşırı ısınma nedeniyle kazan deformasyona ve hatta çökmesine sebebiyet verecektir. Normalde, tamburdaki su seviyesi normal su seviye noktasının 2 ile 5 cm dahilinde tutulması ve geçici yük değişiklikleri için bir miktar toleransla tutulması beklenir.

Drum Su Seviyesini Etkileyen Faktörler     

Kaynama koşullarında, buhar baloncukları su yüzeyinin altında bulunur ve bir hacme sahiptir. Bu durum kazandaki su seviyesini kabartarak yanlış bir seviye bilgisi alınmasına sebep olabilir. Tamburda bulunan su seviyesinin üzerindeki bir diğer etki ise basınçtır.

Yük talebinin değişmesi ile baloncuklar genişler veya büzülür. Daha yüksek bir buhar talebi, tamburda bulunan suyun basıncının düşmesine ve buhar kabarcıklarının gerçekte olduğundan daha yüksek bir su seviyesi görünümü verecek şekilde genişlemesine neden olacaktır.

Bu hayali yüksek su seviyesi, daha fazla suya ihtiyaç duyulan bir zamanda besi suyunun girişinin kapatılmasına neden olur. Drum basıncının düşmesinin bir sonucu olarak su seviyesindeki artışa “kabarma” denir. Drum basıncının artmasından kaynaklanan su seviyesinde düşüşe ise “büzülme” denir.

Drum Seviye Kontrol Stratejileri

Tek elementli seviye kontrol sistemi sabit yük koşulları için kullanışlı bir yöntemdir. Ancak yük değişikliklerinin daha sık, öngörülemez veya şiddetli olduğu durumlarda yeterince hızlı yanıt veremez.

Ani yük değişikliklerini telafi edebilmek için druma eklenecek su miktarını önceden belirlemek için daha fazla bilgi girdisi olmalı ve bu bilgiler işlenmelidir. Sisteme bilgi sağlayıcı bir takım elemanların eklenmesi (sayaç ve transmitter gibi), kontrolörün drum su seviyesini belirlenen aralıkta tutmak için eklenen su miktarını tehmin etmesini sağlar.

Tek Elementli Seviye Kontrol

Bu sistem, bir adet seviye transmitterinden gelen oransal bir sinyalden oluşur. Bu sinyal daha önce ayarlanan bir set noktası ile karşılaştırılır ve aradaki fark sapma değeri olarak bulunur. Bu sinyal, oransal bir çıktı şeklinde kontrolör tarafından besleme suyu vanasına geçirilir. Böylece vana tarafından besleme suyunun akış seviyesi ayarlanır.

Notlar:

  • Yalnızca bir analog giriş ve bir analog çıkış gereklidir.
  • Drum seviyesi ile buhar veya besleme suyu akışı arasında bir ilişki olmadığından, yalnızca kararlı yüklere sahip tek kazan – tek besleme pompası yapılarında kullanılabilir.
  • Kabarma olabilecek yerlerde yetersiz kalacaktır.

İki Elementli Seviye Kontrol

Bu drum seviye kontrol tasarımı, beseleme suyunun sabit basınçlı olduğu tek tamburlu kazanlar için uygundur.

İki elementli drum su seviye kontrol sistemi, tek elemanlı konfigürasyonda kullanılan seviye elemanının ve besleme vanasının aynısını içerir, ancak besleme suyu akışını kontrol etmek için, yoğunluğu düzeltilmiş (kontrolör tarafından) kütlesel debi sinyali sağlayan ilave bir buhar sayacı elemanına sahiptir.

İki elemanlı tambur su seviye kontrol sistemi, besleme suyunun sabit bir basınçta olduğu tek tamburlu kazana uygulanabilir.

Bu tarz bir sistemde çift kontrol elemanlarının varlığı, sabit bir drum seviye kontrolü sağlamak içindir. Örnek kullanım şekli aşağıdaki görselde gösterilmektedir.

Notlar:

  • Drum su seviyesinin tek bir elemandan daha doğru kontrolü
  • Buhar akışı, daha hızlı seviye ayarlamalarına izin vermek için ileri besleme sinyali görevi görür.
  • Sabit besleme suyu basıncıyla tek kazan / tek besleme pompası konfigürasyonlarına uygulanabilir.

Üç Elementli Seviye Kontrol

Üç elemanlı drum su seviyesi kontrolü, değişken besleme suyu basıncının veya birden çok besleme suyu pompasına sahip birden çok kazanın kullanılması için uygundur.

Bu tasarımda, sırasıyla seviye, buhar ve besleme suyu akışını kontrol etmek için üç eleman kullanılmıştır. Bu sistem, diğer tüm sistemlere kıyasla çok daha iyi ve gelişmiş drum su seviyesi kontrolü sunar.

En iyi kontrol için, yoğunluk açısından hem buharın hem de besleme suyunun doğru akış değerleri korunmalıdır.

Örnek kullanım şekli aşağıdaki görselde gösterilmektedir.

3 Elementli Drum seviyesi kontrol sistemi birden fazla kazan ve birden fazla pompanın olduğu durumlarda veya besi suyunun basınç ve buhar tüketimi açısından sabit olmadığı durumlarda kullanılması uygundur.

3 Elementli Seviye Kontrol Bileşenleri :

  • Seviye Elementi
  • Buhar Sayacı
  • Su Sayacı ve Besi Suyu Vanası

Seviye elementi ve buhar sayacı sistemde blöf kaynaklı veya kazan borularından sızıntı kaynaklı ölçülemeyen hataları düzeltir.

Besi suyu sayacı ise besi suyu vanası ile birlikte besleme suyu talebindeki değişikliklere hızlı yanıt verir.

Optimum kontrole ulaşabilmek için buhar ve besi suyu debi değerleri yoğunluk ile düzeltilmelidir.

Notlar:

  • 3 Elementli drum seviye kontrol sistemi dalgalanan buhar yükleri için uygulanan etkili ve doğru bir yöntemdir.
  • Bir sistemin dalgalanan besi suyu basınç ve debisinden muzdarip olduğu durumlarda idealdir.
  • Besleme suyu akışı için ek giriş gereklidir.
  • Daha gelişmiş kontrol seviyesi gereklidir.