Çimento, yem, un, granül, mineral veya yoğun katı parçacıklı malzemelerin bulunduğu proseslerde seviye kontrolü, sıvı tanklarına göre farklı zorluklar taşır. Malzeme tank içerisinde düz bir yüzey oluşturmayabilir; dolum sırasında yoğun toz meydana gelebilir, ürün sensör çevresinde birikebilir veya proses malzemesi zamanla yapışkan ve balçıklı bir yapıya dönüşebilir.
Bu nedenle silo ve bunkerlerde ihtiyaç çoğu zaman sürekli
olarak “kaç metre ürün var?” bilgisinden önce daha basit fakat kritik bir
sorudur:
Silo doldu mu, boşaldı mı veya malzeme belirlenen
seviyeye ulaştı mı?
Kapasitif seviye şalterleri tam olarak bu noktasal kontrol
için kullanılan teknolojilerden biridir. Endress+Hauser, kapasitif sensörlerini
ince taneliden kaba taneliye kadar dökme katıların noktasal seviye kontrolünde
konumlandırırken; VEGA da kapasitif sensörleri silo dolum kontrolü ve taşma
korumasında kullanmaktadır.
Silonun Üstündeki Küçük Sinyal Büyük Bir Taşmayı
Önleyebilir
Pnömatik dolum, helezon, konveyör veya elevatörle beslenen
bir siloda ürün seviyesi yükselmeye devam ederken operatörün yalnızca görsel
takibine güvenmek doğru bir proses yaklaşımı değildir.
Üst seviyeye konumlandırılan DX-ECAS 204, malzeme
algılama bölgesine ulaştığında kontrol sistemine kontak bilgisi gönderecek
şekilde kullanılabilir.
Proses mantığı örneğin şöyle kurulabilir:
Dolum Devrede → MAX Seviye Algılandı → Besleme Durduruldu
→ Yüksek Seviye Alarmı
Böylece silo ağzında taşma, filtre sistemine aşırı malzeme
yüklenmesi veya taşıma hattında sıkışma gibi problemlerin önüne geçilmesine
yardımcı olunur.
VEGA, kurutulmuş çamur granülünün depolandığı bir silo
uygulamasında kapasitif seviye algılamayı doğrudan dolum kontrolü ve
full-level sinyali için kullanmaktadır.
Kuru Malzeme Her Zaman Kolay Bir Malzeme Değildir
Tahıl, un, yem, çimento, mineral tozu ve plastik granül aynı
davranışa sahip değildir.
Bazı ürünler çok hafif olabilir, bazıları aşındırıcıdır;
bazıları ise nem aldığında yüzeylere yapışmaya başlar. Endress+Hauser’ın
kapasitif Solicap serisi de bu nedenle ince taneli ve kaba taneli bulk solid
uygulamalarına yönelik geliştirilmiş olup, ürün birikimi meydana gelebilen
prosesler için build-up compensation gibi çözümler sunmaktadır.
Kapasitif prensibin avantajı, probun malzemeyle kaplanması
sonucu oluşan elektriksel değişimi algılamasıdır. ENSİM DX-ECAS ailesinde de
çalışma prensibi, prob ile çevresindeki ortam arasında meydana gelen
kapasite/empedans değişiminin algılanarak röle çıkışına dönüştürülmesine
dayanır.
Bu nedenle doğru kalibrasyon ve uygun montaj noktası, kuru
madde proseslerinde sensör seçiminden en az sensörün kendisi kadar önemlidir.
Balçıklı ve Yapışan Proseslerde Asıl Sorun Birikmedir
Katı partikül içeren prosesler her zaman tamamen kuru
değildir.
Çamur, yoğun süspansiyon, nemli mineral karışımları veya
balçık benzeri ürünlerde malzeme sensör çevresinde tabaka oluşturabilir. Bu
durumda prosesin gerçek seviyesini, prob üzerinde kalan üründen ayırmak
gerekir.
Kapasitif teknoloji bu tip ortamlar için de
kullanılabilmektedir. VEGA, kapasitif VEGAPOINT 24 modelini özellikle yüksek
derecede yapışkan ve pastamsı ürünlerin seviye algılaması için
geliştirdiğini ve yoğun birikim koşullarında algılama yapabildiğini
belirtmektedir.
Bu, DX-ECAS 204 uygulamalarında da önemli bir mühendislik
noktasını ortaya çıkarır: malzemenin nemi, dielektrik özelliği, yapışma
davranışı ve prob üzerinde oluşturduğu birikim gerçek proses koşullarında
değerlendirilmelidir.
Özellikle balçıklı proseslerde sensörün dolum ağzının hemen
altına veya malzemenin doğrudan çarptığı bölgeye yerleştirilmemesi gerekir.
VEGA’nın montaj dokümanlarında da yapışkan ürünlerde sensörün proses içine
doğru konumlandırılması ve dolum akışının doğrudan sensöre geldiği noktalardan
kaçınılması önerilmektedir.
Uzun Silolarda Halat Tip Yapı Nerede Avantaj Sağlar?
Yüksek silolarda kontrol noktası her zaman tank bağlantısına
yakın değildir.
Üstten bağlantı yapıldığında sensörün algılama bölgesinin
silonun daha aşağısındaki belirli bir noktaya ulaştırılması gerekebilir. Bu
nedenle halat tipi kapasitif prob yapıları bulk-solid uygulamalarında yaygın
olarak kullanılmaktadır. Endress+Hauser, halat problu kapasitif modellerini
ağır ve tozlu dökme katıların MIN veya MAX seviye algılamasında kullanmaktadır.
Bu yaklaşım özellikle şu proses şemasında anlam kazanır:
Hammadde Besleme → Elevatör / Konveyör → Silo → Helezon /
Besleyici → Üretim Hattı
Üst noktadaki sensör MAX doluluk sınırını, daha
aşağıda oluşturulan seviye noktası ise minimum ürün rezervini kontrol
etmek için kullanılabilir.
Böylece silo yalnızca bir depolama alanı değil, üretim
hattının kontrollü bir tampon noktası haline gelir.
Tozlu Proseste Seviye Bilgisi Üretimin Bir Parçasıdır
Silolarda noktasal seviye kontrolünün gerçek değeri,
yalnızca “dolu” veya “boş” lambası yakmak değildir.
MAX sinyali besleme konveyörünü durdurabilir. MIN sinyali
operatöre yeni hammadde ihtiyacını bildirebilir. Kritik düşük seviye ise
helezon veya sonraki proses ekipmanının malzemesiz çalışmasını önleyen bir
interlock içerisinde değerlendirilebilir.
Kapasitif noktasal seviye teknolojisinin bulk-solid
proseslerde yüksek ve düşük seviye kontrolü, taşma koruması ve proses
otomasyonu için kullanılması hem VEGA hem de Endress+Hauser’ın güncel
uygulamalarında yer almaktadır.
DX-ECAS 204, uygun proses konfigürasyonu ve doğru
kalibrasyonla silo, kuru madde ve katı parçacıklı proseslerde malzemenin kritik
seviyeye ulaştığını otomasyona aktaran bir kontrol noktası olarak
kullanılabilir.
Çünkü silolarda asıl amaç malzemeyi yalnızca görmek değil; dolumu
doğru zamanda durdurmak, üretime doğru zamanda beslemek ve prosesin malzeme
nedeniyle durmasını önlemektir.