30 Ekim 2015 | TEKNİK MAKALE 87. Sayı (Ekim 2015)

Festo San. ve Tic. A.Ş.

Pnömatikle otomasyon kontrol teknolojisi, endüstrileşme sürecinin bir sonucu olarak, su işleme tesislerinde günümüzde daha çok kullanılmaya başlanmıştır. Festo dünya genelinde, özellikle pnömatik sistemlerde lider endüstri otomasyon tedarikçilerinden biridir.

Elektrik enerjisinin yanı sıra, basınçlı hava, endüstride oldukça sık kullanılan ikinci enerji kaynağıdır. Pnömatik enerji uzak mesafelere (boru hatları ile) kolaylıkla taşınabilir ve kolaylıkla depolanabilir. Elektriksel enerjiye nazaran, basınçlı hava esnektir. Basınçtaki kolayca yapılabilen bir artış, kuvvet ve torkun artışı ile sonuçlanır. Elektrik kesintilerinde bile basınçlı hava hala aktif olmaya devam eder.

Aktüatörlerde basınçlı hava kullanmanın bazı önemli avantajları şunlardır;
•     Hava her yerde bulunabilir. Düşük fiyatta üretilir, kolay depolanabilir ve dağıtımı ekomiktir.
•     Hava, ortalama sıcaklık değişimlerine karşı duyarsızdır.
•     Hava güvenilirdir ve patlamaya dayanıklılığı açısından idealdir. Ayrıca aşırı yüklemeye karşı dirençlidir. 
Hava ile çalışan teçhizatlar zarar görmeden sabit durabilmesi için yüklenebilir.
•     Hava debisi, aktüatör hızlarını optimize etmek için kolaylıkla kontrol edilebilir.

Önce Güvenlik
•     Yüksek voltaja gerek olmadığından güvenli teknolojidir.
•     Saklama tanklarında depolanan basınçlı hava, arızalara karşı emniyetli bir enerjidir.
•     Maksimum 10 bar’lık düşük basınç yeterlidir.
•     Yağ kullanımı yok, bu da su kaynaklarının kirlenmemesi anlamına gelen temiz bir teknolojidir.

Su işleme endüstrisinde kullanılan pnömatik aktüatörler
Su işleme endüstrilerinde kullanılmakta olan iki ana pnömatik aktüatör türü vardır:
•     Giriş valfi, su bendi, kanal havuzu ve cebri boruların kumandası için doğrusal pnömatik aktüatörler
•     Özellikle küresel, kelebek vanaların kumandası için tek-etkili veya çift etkili çeyrek dönüşlü pnömatik aktüatörler

Valfl işlemleri açısından elektrik ve pnömatik aktüatörlerin karşılaştırılması
•     Patlamaya dayanıklı alanlarda pnömatik kullanımı idealdir.
•     Pnömatik aktüatörlerin hiç durmaksızın çalışabileceği kanıtlanmıştır. Öte yandan, elektriksel aktüatörler sadece aralıklı çalışmalar için kullanılabilir ve böylece sürekli kontrol çalışmaları için uygun değildir.
•    Pnömatik aktüatörler hizmet ömrü boyunca bakım gerektirmez
•     Pnömatik aktüatörlerde aşırı yüklenme durumu olmaz, oysa elektriksel aktüatörler tork limiti yüzünden durmaktadır.
•     Su ve atıksu teknolojisindeki valf işlemlerinin çoğu açık/kapalı veya manuel modda işletildiği için, pnömatik aktüatörler bu işlemler için daha ekonomiktir.
•     Pnömatik aktüatörlerin, basınçlı hava tedarik bağlantısı ve kontrolü ile birlikte işlem valflerine monte edillmesi son derece kolaydır.
•     Pnömatikler temelde çok az bileşen içerir, titreşime karşı yüksek dirence sahiptir ve sağlamdır.
•     Tüm sistem düşünüldüğünde pnömatiklerin ekonomik avantajları açıkça ortaya çıkar. Kurulum da dahil tüm sistem %50 tasarruf sağlayabilir.
•     Pnömatik aktüatörler elektrik ve kablolama tasarrufu sağlayacaktır. Bu da başlangıçtaki yatırım maliyetini ciddi bir oranda azaltmaktadır.
•     Yıldırım çarpmasının etkin olduğu bölgelerde, pnömatik aktüatörlerdeki hasar elektriksel aktüatörlere kıyasla daha az olacaktır.

Su tesislerinde kullanılmakta olan pnömatikler
Yerel yönetimlerde, “standart uygulama alanları” altındaki çöktürme havuzu bölümlerinde, sindiricilerde ve yağmur suyu tanklarında tehlikeli bölgeler ortaya çıkabilir. Bu alanlarda pnömatiklerin kullanımı uygundur. Endüstri sektöründe, çeyrek dönüşlü pnömatik aktüatörler, özellikle filtre tesislerinde, atıksu arıtma ve su arıtma sistemlerinde standarttır.  Endüstri sektöründeki riskli alanlar esas olarak kimyasal, petrokimyasal, farmasötik ve boya endüstrisinde ortaya çıkmaktadır. Ana aç/kapa aktüatörlerin yanı sıra analog kontrollü işlem valfleri özellikle endüstri sektöründe kullanılmaktadır. Burada çeyrek dönüşlü pnömatik aktüatörleri genellikle; hacimsel debi, su  seviyesi, sert tanecik içeriği, tatlı su isteği, basınç veya sıcaklık gibi ana işlem değişkenlerine bağlı olarak kontrol edilen elektropnömatik poziyon konumlandırıcıları ile donatılmıştır.

Kontrol sistemleri için geniş aralıkta bileşenler mevcuttur. Festo ISO ve NAMUR standardında ürünler sunmaktadır. Son kullanıcıların erişebildiği çok fazla sayıdaki işletme valflerinin ve aktüatörlerin değiştirilebilmesini sağlamak ve böylece müşterilerin tek bir tedarikçiye bağlı olmasını engellemek için Festo ürünleri önemli standartlara ve uzun bir süredir düzenlenmekte olan yönergelere uymaktadır. 

Atıksu teknolojisi
Optimum atıksu arıtma sağlamak, geleceğe dönük yatırım yapmaktır. Pnömatik aracılığı ile endüstri ve yerel yönetim otoriteleri için atıksuyu en iyi ve ekonomik bir şekilde arıtmak oldukça önemlidir. Burada, pnömatikleri kullanarak teknik ve ekonomik olarak uygulanabilir çözümler elde edilebilir.

Pnömatik proses ve otomasyon teknolojisi, her iki sektörde de önemli teknik ve finansal avantajlar sağlayan güvenilir çözümlerdir. Çöktürme kazanı veya yağmur suyu havuzu gibi patlamaya dayanıklı ortamların gereksinimleri göz önünde bulundurulduğunda, pnömatikler atıksu arıtma tesisleri donanımında önemli bir faktör olacaktır. Pnömatiklerin avantajı dayanıklılık, güvenirlilik ve son derece zor çevresel koşulların içinde (atıksu, sel, sıcaklık, soğuk...) basit konseptli pnömatik tahrik teknlojisidir. Ayrıca, pnömatikler için söylenebilecek diğer konu da, proseslerin üstün iş zamanı (%100) ve enerjnin ikinci formu olarak basınçlı hava kullanımından dolayı yüksek operasyonel güvenilirliğidir.

Festo’nun kapsamlı ürün paketlerinde, aç/kapa valfleri ve kontrol valfleri, anahtar teslimi valf terminalli kontrol kabinleri, iletişim arayüzleri (FieldBUS veya LAN) ve merkezi olmayan kontrolörler veya giriş ve çıkış noktaları için en son aktüatör teknolijisine sahiptir. Tüm bunlar ve basınçlı hava hazırlamak için gerekli bileşenler özdeş tasarım ve kalitede dünyanın her tarafına teslim edilebilir. Festo teknik bilgiler, tasarım konsepti, teklif  belgeleri, yazılım araçları ve basınçlı hava cihazlarının konfigürasyonuna benzer şekilde operatörler, plancılar ve sistem tasarımcıları için destek sağlamaktadır.

Temiz Su Teknolojisi
Dünyanın her tarafında en önemli görev içilebilir temiz suyun sağlandığından emin olmaktır. Suyun yağmur suyu veya tuzlu su olup olmadığı düşünülmeksizin, ham sudan içilebilir su oluşturabilmek için çok sayıda arıtma işleminin yapılması gerekmektedir. Ayrıca içilebilir su, mebran filitrelerinden basit kum filtrelerine kadar çeşitleri bulunan filitreleme tesislerinde arıtılmaktadır. Kum filitreleri en yaygın içilebilir su arıtma şeklidir. Sedimantasyon tankları ve filtre kurulumu için genellikle geniş arazi alanı gerekmektedir. Bu şekildeki alan genişliği, elektriksel aktüatörlerin kontrolü için bütün kabloların hazırlanması ve elektrik ağına da bağlı olarak yüksek miktarda başlangıç yatırımı gerektirir. Valf terminalli pnömatik aktüatörlerin kurulumu ve sıkıştırılmış hava sistemi yüksek oranda bu fiyatı düşürmektedir. İçme suyunun tuzdan arındırılması Ters ozmoz ya da buharlaşma sistemleri, tuzlu suyu veya hafif tuzlu suyu tuzdan arıtmada kullanılmaktadır.

Bu tür tesisler genellikle gerekli saf su arıtması, dezenfekte ve suyun tüketiciye dağıtımına ek olarak saf suyun depolanmasını içeren çok yüksek sayıda filtre elemanlarını kapsar. Tedarik zincirinde dikkate alınması gereken ek faktörler, asansörlü tanklar ve pompalama istasyonlarıdır. Genelde bu sistemlerin işletilmesi ve filtrelerin temizliği (iki taraflı debi filtreleri) genellikle kelebek vanaları gibi çok sayıda işletme vanaları ile yürütülmektedir. Böylece kullanılan pnömatik ve otomasyon teknolojisi finansal ve ekonomik açıdan önemli bir rol oynamaktadır. Festo uygun aktüatör teknolojisini, valf terminalli kontrol kabinlerini ve gerekli basınçlı hava teçhizatlarını içeren tam çözümler sunmaktadır. Fiyat indirimindeki en büyük faktör, pnömatik aktüatörlerin az sayıda girdi ve çıktıya gerekesinimi olduğu, sayısal ve analog işlem verisi doğrudan valf terminalleri ile yerinde işlenebildiği için kontrol teknolojisinin bir parçası olmasından kaynaklanmaktadır. Pnömatik sistemin işletme güvenirliği bir başka avantaj daha sunar. Festo teknik bilgiler, tasarım konsepti, teklif belgeleri, yazılım araçları ve basınçlı hava cihazlarının konfigürasyonuna benzer şekilde operatörler, plancılar ve sistem tasarımcıları için destek sağlamaktadır. Aynı zamanda, istenildiği zaman yerinde servis ve bakım sözleşmesi yapılmaktadır.