5. Funzioni di controllo del sistema
5.1 Sistemi di controllo durante il funzionamento normale
I sistemi di controllo durante il funzionamento normale influiscono sulla risposta dell’unità CSG-HS e sono attivi solo mentre l’unità è “in funzione”.
Nella fase di standby, i sistemi di controllo non sono attivati.
5.1.1 Avviamento automatico
La sequenza di Avviamento automatico controlla l’avviamento in sicurezza dell’unità CSG-HS da fredda e vuota fino alla completa pressurizzazione e al corretto livello dell’acqua.
Un tecnico Spirax Sarco può fornire istruzioni dettagliate in merito, tuttavia una sequenza semplificata è disponibile qui sotto.
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Innalzare il livello dell’acqua fino al livello minimo.-
Aprire la valvola d'intercettazione automatica del vapore primario (se presente).-
La valvola di regolazione si apre un po’ per scaldare l’unità.-
Misurare la temperatura del vapore pulito a 0,5 bar g (7,25 psi g).-
Aumentare la pressione fino al set point.-
Innalzare il livello dell’acqua fino al set point.-
Aprire la valvola di intercettazione manuale sul vapore pulito (se presente).-
Verificare che livello dell'acqua e pressione del vapore pulito arrivino all’esatto set point.-
Terminare la sequenza e iniziare la sequenza di funzionamento normale.5.1.2 "Recovery" automatico
Se l’unità CSG-HS è ancora calda o in pressione da un utilizzo precedente, il sistema di controllo è in grado di riavviare l’unità senza l’obbligo di riscaldare gradualmente il fascio tubiero e l'unità.
Un tecnico Spirax Sarco può fornire istruzioni dettagliate in merito, tuttavia una sequenza semplificata è disponibile qui sotto.
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Mantenere il livello dell’acqua o innalzare fino al livello minimo.-
Aprire la valvola d'intercettazione automatica per l’uscita di vapore pulito (se presente).-
Aprire la valvole d'intercettazione automatica del vapore primario (se presente).-
Aumentare la pressione fino al set point.-
Innalzare il livello dell’acqua fino al set point.-
Aprire la valvola di intercettazione manuale sul vapore pulito (se presente).-
Verificare che livello dell'acqua e pressione del vapore pulito arrivino all’esatto set point.-
Terminare la sequenza e iniziare la sequenza di funzionamento normale.5.1.3 Spegnimento automatico
La sequenza di spegnimento automatico assicura la condizione ottimale dell'unità tale per cui, all'avvio della sequenza automatica di avviamento, il tempo impiegato per raggiungere la condizione di esercizio sia il più breve possibile.
La sequenza include il portare il livello dell'acqua in corrispondenza del minimo livello così da permettere di raggiungere più velocemente la temperatura di saturazione.
Un tecnico Spirax Sarco può fornire istruzioni dettagliate in merito, tuttavia una sequenza semplificata è disponibile qui sotto.
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Ridurre il livello dell’acqua fino al livello minimo o attendere la fine del timer.-
Ridurre a 0 il set point del vapore.-
Chiudere la valvola di intercettazione automatica del vapore primario (se presente).-
Attendere che la temperatura dell'acqua cali al di sotto di 110 °C (212 °F).-
Arrestare la regolazione del livello dell’acqua.-
Chiudere la valvola d'intercettazione di uscita (se presente).-
Terminare la sequenza e iniziare lo standby.5.1.4 Regolazione pressione vapore pulito
La regolazione della pressione del vapore pulito viene effettuata mediante un loop di regolazione PID nel PLC utilizzando un sensore di pressione PA21 come variabile di processo. Vedere la sezione 7 per la mappa dei componenti. Il set point PID del vapore (impostato durante la sequenza della messa in servizio) può essere modificato dalla schermata di impostazione delle variabili di processo. Il segnale di regolazione viene inviato direttamente alla valvola di regolazione vapore VB31.
Il valore del set point PID del vapore può essere sovrascritto durante vari processi. Tra questi: Rampa di riscaldamento/raffreddamento (vedere sezione 5.1.7), Forward controls (vedere sezione 5.1.8), e PID tuning (vedere sezione 5.3).
5.1.5 Regolazione livello acqua
La regolazione del livello dell'acqua lato vapore pulito all'interno del CSG-HS è effettuata mediante un programma basato su un loop di regolazione PID nel PLC grazie al sensore di livello LA11 come variabile di processo. Il set point PID del livello del livello dell’acqua (impostato durante la sequenza di messa in servizio) può essere modificato dalla schermata di impostazione delle variabili di processo. Il valore di regolazione PID del livello dell’acqua viene inviato direttamente alla valvola di regolazione dell’acqua VB01.
Il valore del set point PID del livello dell’acqua può essere sovrascritto dal PLC durante vari processi.
Tra questi: Forward controls (vedere sezione 5.1.8.), Avviamento automatico (vedere sezione 5.1.1), Recovery automatico (vedere sezione 5.1.2) e Spegnimento automatico (vedere sezione 5.1.3).
5.1.6 Regolazione TDS
Alcune funzioni di regolazione del TDS sono disponibili solo selezionando l'opzione corrispondente in fase di ordine del CSG-HS. Le seguenti opzioni possono essere disponibili sullo schermo se selezionate. Tutte le funzioni di regolazione del TDS sono abilitate solo quando l'unità si trova in modalità di funzionamento normale. Tutte le impostazioni sono accessibili dalla schermata di Impostazioni TDS nella sezione delle Impostazioni delle variabili di processo.
5.1.6.1 Controllo temporizzato
Disponibile in tutte le opzioni di controllo TDS, il controllo temporizzato si avvale di 2 timer per aprire e chiudere la valvola TDS VE12.
Se una delle due opzioni circa il sensore di conducibilità viene selezionata, è sempre impostato un valore limite per il TDS sulla schermata, utilizzato per la diagnostica di processo.
5.1.6.2 Regolazione ad isteresi continua*
Mediante il sensore di conducibilità CA11 installato all'interno del generatore CSG-HS, la conducibilità dell'acqua può essere costantemente monitorata. In questo modo la valvola del TDS VE12 si apre solo quando viene superato il set point limite del TDS e si chiude una volta che la conducibilità scende al di sotto del valore di set point meno il valore di isteresi.
5.1.6.3 Regolazione ad isteresi discontinua*
Mediante il sensore di conducibilità CA11 installato sulla linea di scarico del TDS del CSG-HS, la conducibilità dell'acqua può essere monitorata soltanto quando la valvola del TDS VE12 è aperta. L'intervallo tra un'apertura e l'altra e la durata dell'apertura vanno impostati in modo tale da consentire una lettura affidabile del valore del TDS.
Se, mentre la valvola del TDS è aperta, la lettura della conducibilità eccede il set point del TDS, la valvola rimane aperta finché la conducibilità scende al di sotto del valore di set point meno il valore di isteresi.
5.1.7 Rampa di riscaldamento/raffreddamento
In fase di avviamento della regolazione del vapore pulito, il set point inviato al programma PID viene gradualmente portato da 0 al valore richiesto di set point. Questa logica di ramp up è adottata nelle sequenze automatiche di avviamento e di recovery.
Analogamente, se il set point della pressione del vapore pulito viene modificato durante il funzionamento dell'unità, la sequenza modificherà il set point durante l'intervallo di raggiungimento del nuovo set point.
E' possibile impostare gli intervalli di ramp up e down nella schermata di Impostazione delle variabili di processo.
5.1.8 Forward controls
I Forward Controls sono utilizzati per prevenire condizioni di esercizio straordinarie con l’obiettivo di garantire un funzionamento sicuro e affidabile dell’unità CSG-HS. Due sono le condizioni monitorate e due i rispettivi processi di controllo progettati per gestirle. La pagina delle impostazioni dei Forward Controls si trova nell'area delle Impostazioni processi.
5.1.8.1 Rapido aumento della domanda
Se un periodo rilevante e prolungato di domanda elevata provoca una caduta della pressione del vapore pulito PA21, allora il set point del livello dell’acqua si innalza temporaneamente. Ciò al fine di prevenire il brusco calo di livello dovuto al flash generato dall'acqua in evaporazione nel CSG-HS a causa del calo di pressione.
I valori utilizzati per la caduta di pressione del vapore pulito, la durata della caduta, l’innalzamento del set point del livello dell’acqua e la durata dell’innalzamento del set point si possono impostare dalla schermata delle impostazioni dei Forward Controls.
5.1.8.2 Rapida diminuzione della domanda
Se viene rilevato un picco repentino della pressione del vapore pulito PA21, allora il set point utilizzato per la pressione del vapore pulito si abbassa temporaneamente. Ciò al fine di ridurre la quantità di energia nel CSG-HS e quindi il rischio di sovrappressione.
I valori utilizzati per la velocità di innalzamento della pressione del vapore pulito, la riduzione del set point della pressione del vapore pulito, e la durata dell’innalzamento del set point si possono impostare dalla schermata delle impostazioni dei Forward Controls.
5.1.9 Pompa di alimento acqua*
Se è dotata di pompa di rilancio integrata, l’unità CSG-HS può controllare autonomamente la pressione dell’acqua di alimentazione. Il segnale di controllo inviato alla pompa serve per mantenere il valore di set point impostato. Il set point di pressione viene calcolato in base alla pressione del vapore pulito PA21 rilevata al momento + l'offset della pompa. L'offset della pompa può essere impostato dalla pagina delle impostazioni PID dell’acqua nell’area Impostazioni delle variabili di processo.
Dato che la pompa è dotata del proprio sistema di controllo, non è necessario un circuito di bypass per evitare la sovrapressurizzazione.
5.1.10 Anti-bloccaggio delle valvole a sfera*
La sequenza antibloccaggio della valvola a sfera garantisce che quando restano aperte per lunghi periodi non si inceppino. A tal fine, tutte le valvole a sfera montate sull’unità CSG-HS che ogni giorno a mezzanotte sono aperte ricevono un segnale di chiusura di 1 secondo. Dopo 1 secondo di chiusura, le valvole tornano nella posizione di apertura.
5.1.11 Livello massimo dell’acqua
Se nella modalità di funzionamento normale il livello dell’acqua nell’unità CSG-HS innesca l’allarme di Controllo Banda Superiore (vedere sezione 6.1) la valvola del TDS VE12 si apre. Quando il livello dell’acqua torna al set point di esercizio, la valvola del TDS si chiude.