เนื้อหาวันที่ : 2009-07-23 18:28:37 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 11859 views

เพิ่มประสิทธิภาพของระบบควบคุมคอมเพรสเซอร์ด้วย Anti-surge Control Valves

ไม่ว่าจะเป็นใน Petrochemical Facilities, ท่อส่งก๊าซหรือ LNG Facilities ก็ตาม ระบบคอมเพรสเซอร์ นับเป็นส่วนที่มีความสำคัญมากที่สุดส่วนหนึ่งในบรรดาอุปกรณ์ที่มีอยู่ทั้งหมดใน Plant เช่น ใน LNG Facility แห่งหนึ่ง ๆ Refrigerant Compressor แต่ละตัวอาจมีราคาสูงถึง 50 ล้านดอลลาร์สหรัฐอเมริกาเลยก็ได้ นับเป็นการลงทุนที่มีขนาดใหญ่ซึ่งต้องการเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงที่สุดจากคอมเพรสเซอร์และเทอร์ไบน์ที่ใช้ขับ

Ram Ilangovan
ผู้แปล: บริษัท คณิตเอ็นจิเนียริ่ง จำกัด

.

ไม่ว่าจะเป็นใน Petrochemical Facilities, ท่อส่งก๊าซหรือ LNG Facilities ก็ตาม ระบบคอมเพรสเซอร์ นับเป็นส่วนที่มีความสำคัญมากที่สุดส่วนหนึ่งในบรรดาอุปกรณ์ที่มีอยู่ทั้งหมดใน Plant ยกตัวอย่างเช่น ใน LNG Facility แห่งหนึ่ง ๆ Refrigerant Compressor แต่ละตัวอาจมีราคาสูงถึง 50 ล้านดอลลาร์สหรัฐอเมริกาเลยก็ได้ นับเป็นการลงทุนที่มีขนาดใหญ่ซึ่งต้องการเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงที่สุดจากคอมเพรสเซอร์และเทอร์ไบน์ที่ใช้ขับและขณะเดียวกันก็ต้องมีการป้องกันคอมเพรสเซอร์ไม่ให้เกิดความเสียหายเมื่อมีสภาพไม่ปกติเกิดขึ้นอีกด้วย

.

ไม่ว่าจะมองไปที่แกน (Axial) หรือ Centrifugal Compressor จะพบเรื่องที่น่าสนใจมากที่สุดอยู่เรื่องหนึ่งคือ โอกาสที่จะมี Surge Conditions เกิดขึ้น เพื่อให้เข้าใจผลของ Surge Condition ที่จะมีต่อระบบจึงน่าจะเป็นการดีถ้าจะมีการทบทวนเรื่องตัวของ Surge Condition ของกันเสียก่อน ลองนึกภาพดูว่า มีคอมเพรสเซอร์อยู่ตัวหนึ่งกำลังหมุนด้วยความเร็วอยู่ระดับหนึ่งเพื่อรักษาความดันปลายน้ำ (Downstream Pressure) เอาไว้ให้ได้ตามที่ต้องการ

.

ถ้าหากความต้องการทางด้าน Downstream เกิดลดลงทันทีทันใด Downstream Pressure ก็จะต้องพุ่งสูงขึ้นมาทันทีทันใดด้วยเช่นกัน และของไหล (Fluid) อาจจะถึงกับหยุดไหลเพราะความดันมีค่าสูงเกินไปจนคอมเพรสเซอร์อัดไม่ไหวก็เป็นได้ หรือถ้าความดันที่พุ่งขึ้นมานั้นสูงมากพอของไหลอาจถึงกับไหลกลับทางผ่านคอมเพรสเซอร์ก็เป็นไปได้เช่นกัน

.

เมื่อความดันค่อย ๆ ลดลงของไหลจึงจะไหลกลับไปในทิศทางปกติของมันได้อีก Surge ของคอมเพรสเซอร์สามารถนำไปสู่ปัญหาที่รุนแรงถึงขั้นหายนะได้ภายในเวลาเพียงนิดเดียว นอกเหนือจากผลที่เลวร้ายที่สุดดังได้กล่าวมาแล้วนี้ ยังอาจมีผลอื่น ๆ อีกหลายอย่างเกิดขึ้นในขณะเดียวกันได้ เช่น การรบกวนการทำงาน, ช่องว่าง (Clearance) ภายในคอมเพรสเซอร์เปลี่ยนไปและ ความเค้นเกินพิกัด (Overstressing) ของซีลต่าง ๆ เป็นต้น

.

ลำพังค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนซีลอย่างเดียวก็อาจสูงถึง 20,000-50,000 ดอลลาร์สหรัฐอเมริกาเลยก็ได้ การป้องกันระบบไม่ให้เกิด Surge อาจทำได้ด้วยการเปลี่ยนความเร็วของคอมเพรสเซอร์แต่ก็เป็นวิธีที่ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพเท่าใดนัก อีกวิธีหนึ่งก็คือการนำระบบที่เรียกว่า Anti-Surge เข้ามาใช้ ระบบ Anti-Surge จะประกอบด้วย Surge Controller, Anti-Surge Valve และ Accessories ชนิดต่าง ๆ อีกหลายอย่าง

.

.

รูปที่แสดงเป็น Anti-surge Control Schematic ที่พบเห็นกันโดยทั่วไป Surge Controller จะรับสัญญาณ Temperature (TT), Flow (FT) และ Pressure (PT) ด้านต้นน้ำ (Upstream) ของคอมเพรสเซอร์, Head ของ Compressor (DPT) และ Compressor Speed (ST) เป็นอินพุตเข้ามา อาจมีตัวแปรอื่นเพิ่มขึ้นมาอีกก็ได้ ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของก๊าซที่กำลังอัดอยู่แล้วส่งเอาต์พุตไปสั่งให้ Anti-surge Valve ทำงานต่อไป

.

ในกรณีที่อาจมี Surge Condition เกิดขึ้น Anti-surge Controller จะส่งสัญญาณไปสั่งให้ Anti-surge Valve เปิดเพื่อให้ของไหลบางส่วนไหลกลับไปยังทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ได้ วาล์วจะเปิดเพียงเล็กน้อยหรือเปิดเต็มที่เลยก็ได้ ในกรณีที่วาล์วจะต้องเปิดเต็มที่ เวลาที่ใช้ในการเปิดก็จะต้องน้อยกว่า 2 วินาที ถ้าวาล์วเปิดไม่เร็วพอคอมเพรสเซอร์อาจพบกับ Surge อันต่อไปอีกก็เป็นได้ Anti-surge Valve ไม่เพียงแต่จะต้องเปิดได้เร็วพอเท่านั้น

.

แต่จะต้องมีความสามารถมากพอที่จะป้องกัน Surge Event ได้อีกด้วย เนื่องจากความดันแตกต่าง (Differential Pressure) ระหว่างทางเข้าและ ทางออกของคอมเพรสเซอร์มีค่าสูง (1000 PSI หรือสูงกว่า) จึงอาจเป็นไปได้ที่จะมีเสียงดังเกิดขึ้นขณะที่วาล์วทำงาน เพื่อที่จะขจัดเสียงดังและการสั่นสะเทือนที่จะเป็นผลตามมา วาล์วดังกล่าวจะต้องใช้อุปกรณ์ปรับ (Trim) ชนิดที่สามารถลดเสียงดังลงได้ด้วย   

.

องค์ประกอบเหล่านี้นับว่ามีความสำคัญต่อการทำงานของวาล์วมาก แต่ก็มีองค์ประกอบอีกอย่างหนึ่งที่มักจะถูกมองข้ามอยู่เสมอนั่นก็คือ Dynamic Performance ของวาล์วขณะไม่ได้เปิดเต็มที่ ผลที่ตามมาก็คือ Accessories ต่าง ๆ ของวาล์วและ Actuator จะถูกปรับให้วาล์วทำงานได้เร็วตามที่ต้องการ แต่ก็ทำให้ความสามารถในการควบคุม (Controllability) และความแข็งแกร่งโดยรวมเสียไปด้วย

.
ชิ้นส่วนภายในวาล์วที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว 
สามารถขจัดปัญหาการเคลื่อนที่ของ Plug ในแนว Axial และแนว Radial ได้

ส่วนหนึ่งที่ทำให้เกิดปัญหากับ Anti-surge Valves และวาล์วอื่น ๆ ที่ใช้กับ Compressible Fluids ก็คือ การไม่มีเสถียรภาพและการสั่นสะเทือนเมื่อ Valve Plug เคลื่อนที่ไปอยู่จุดใดจุดหนึ่งบนเส้นทางการเคลื่อนที่ของมัน มีกลไกอยู่สองอย่างที่อาจเป็นตัวการทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับการสั่นสะเทือนและการควบคุมดังกล่าวได้

.

กลไกแรกเกิดขึ้นจากความไม่สมดุลด้านแรงดันที่อาจเกิดขึ้นได้กับ Standard Balanced Valve Plugs ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของแรงดันทางด้าน Upstream แบบทันทีทันใดแรงดันที่เปลี่ยนจะไม่สามารถแสดงผลได้พร้อมกันทันทีกับทั้งสองด้านของ Valve Plug และสามารถทำให้ Valve Plug เคลื่อนที่ในแนว Axial ต่อเนื่องกันหลาย ๆ ครั้งได้  

.

การเคลื่อนที่ในลักษณะดังกล่าว อาจมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการควบคุมและอาจนำไปสู่ปัญหาด้านประสิทธิภาพและการทำงานของคอมเพรสเซอร์ได้ นอกจากนี้ยังอาจทำให้แรงดันในท่อด้าน Downstream กระเพื่อมขึ้นลงอย่างต่อเนื่องตามการเคลื่อนที่ขึ้นลดลงของ Valve Plug ซึ่งสามารถทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงในวาล์วและท่อได้อีกด้วย

.

กลไกอย่างหนึ่งที่อาจทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับการควบคุมและการสั่นสะเทือนได้ก็คือ เมื่อ Valve Plug เริ่มยกตัวออกจากตำแหน่ง ณ จุดนี้ Valve Plug อาจเริ่มมีการเคลื่อนที่ในแนว Radial และไปกระแทกกับโครงของวาล์ว (Valve Cage) ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงในตัววาล์วและท่อ ได้มีการปรับปรุงกันไปแล้วสองอย่างเพื่อขจัดปัญหาทั้งสองดังกล่าว อย่างหนึ่งที่เรียกว่า "Spoked Plug" ใช้ขจัดปัญหาการไม่สมดุลด้านแรงดันบน Balanced Valve Plug การออกแบบดังกล่าวจะให้ปฏิบัติโต้ตอบการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ของแรงดันที่เกิดขึ้นในของไหลจะถูกรับรู้อย่างรวดเร็วจากด้านล่างถึงด้านบนของ Plug     

.

เนื่องจากมีสิ่งกีดขวางน้อยกว่า จึงทำให้แรงที่กระทำต่อ Plug อยู่ในสภาวะสมดุลเพื่อที่จะขจัดปัญหาการสั่นสะเทือนในแนว Radial ที่อาจเกิดขึ้น จะมีแหวนลูกสูบโลหะใส่ไว้ในร่องที่กลึงไว้ที่ปลายล่างของ Valve Plug แหวนดังกล่าวจะหยุดการไหลในช่องว่างระหว่าง Plug กับ Cage และป้องกันการสั่นสะเทือนที่จะเกิดตามมาอย่างได้ผล ด้วยการควบคุมระยะการไหล (Clearance Flow) ดังกล่าวเอาไว้จะทำให้ Turndown โดยรวมของวาล์วสูงขึ้นจากเดิมได้อีกด้วย

.

การควบคุมเสียงและการสั่นสะเทือนถือเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือก Anti-surge Valve มาใช้ แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะจำกัดอยู่เพียงแค่นี้เท่านั้น ความสามารถในการควบคุมได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน หัวข้อต่อไปจะได้กล่าวถึงความก้าวหน้าในการเลือก Actuator และ Accessories มาใช้กับวาล์วกันต่อไป

.
การเลือก Actuator และ Accessories มาใช้ให้ถูกต้อง

ดังได้ดังกล่าวมาแล้วข้างต้น เนื่องจากมีความจำเป็นที่ Anti-surge Valve จะต้องทำการ Stroke ได้เร็ว จึงอาจทำให้เข้าใจผิดได้ง่ายกว่า สิ่งที่จะต้องพิจารณาในการเลือก Actuator และ Accessories มาใช้มีเพียงว่าจะต้องทำให้วาล์ว เคลื่อนที่ได้เร็วเท่านั้น จริง ๆ แล้วการทำความเข้าใจในเรื่อง Step Response ให้ถ่องแท้ก็เป็นเรื่องที่สำคัญมากเช่นกัน งานบางอย่างที่ต้องการให้วาล์วเคลื่อนที่ได้เร็วอาจต้องมีรายละเอียดเกี่ยวกับขนาดของ Overshoot ที่อาจเกิดขึ้นมาประกอบด้วยก็ได้

.

เราลองมาเริ่มด้วยการมองไปที่ความต้องการเกี่ยวกับตัว Actuator กันก่อน ในอดีตที่ผ่านมา เนื่องจากความจำเป็นในเรื่องความเร็วของการเคลื่อนที่สำหรับงานประเภทนี้ การใช้ Electro-hydraulic Actuators จึงเป็นสิ่งที่ถือปฏิบัติตาม ๆ กันมาเพราะ Actuator ประเภทนี้ทำงานได้เร็วและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงแบบ Step ได้แม่นยำ ต่อมาจึงพบว่าระบบดังกล่าวนอกจากจะทำให้ค่าใช้จ่ายในการลงทุนสูงมากแล้ว การบำรุงรักษาและค่าใช้จ่ายระหว่างการใช้งานตามปกติยังทำให้มันไม่น่าสนใจเอามาก ๆ อีกด้วย

.

เมื่อเทคโนโลยีด้าน Pneumatic ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นกว่าเดิม Pneumatic Actuators จึงได้รับเลือกมาใช้กันทั่วไปในปัจจุบันสำหรับงานประเภท Anti-surge ที่นิยมใช้กันมากที่สุดก็คือ Actuator แบบ Double Acting Position ที่มี Fail–safe Action เมื่อใช้กัน Anti-surge Valve, ตำแหน่งของ Fail–safe ก็คือตำแหน่งที่วาล์วเปิด ซึ่งทำได้ด้วยการใช้ Trip System เมื่อใช้กับระบบ Anti–surge ขนาดใหญ่ขึ้น   

.

Actuator ที่ใช้อาจจำเป็นต้องมีขนาดใหญ่มากเพื่อให้ได้แรงมากพอที่จะปิดวาล์วได้สนิทตามที่ต้องการและเอาชนะความฝืดจากภายในวาล์วและวงแหวนลูกสูบ (Packing) ได้ เมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้น โอกาสที่จะเกิดความเสียหายเมื่อ Actuator เคลื่อนที่จากตำแหน่งเปิดไปยังตำแหน่งเปิดเต็มที่ก็ตามมา ถ้า Actuator ทำงานในลักษณะนี้ ตัวลูกสูบอาจกระแทกเข้ากับส่วนบนของ Actuator Casing ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและ Actuator อาจได้รับความเสียหายได้

.

เพื่อที่จะขจัดปัญหาดังกล่าวอาจมีความจำเป็นต้องติดตั้งระบบ Air-break เข้ากับ Actuator ด้วยก็ได้ ระบบ Air-break นี้จะทำงานในช่วง 3-5% สุดท้ายของระยะชัก (Travel) เพื่อลดความเร็วของลูกสูบ (Piston) ลง ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ลูกสูบกระแทกเข้ากับส่วนบนของ Actuator Casing ได้ ถ้า Actuator ไม่มีระบบ Air-break นอกจาก Actuator, Positioner และ Accessories ต่าง ๆ จะได้รับความเสียหายแล้ว การสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นยังอาจนำความเสียหายไปสู่ท่อที่อยู่ทางด้าน Downstream ได้อีกด้วย

.

การนำเรื่องความฝืด (Friction) ที่อาจมีภายในตัว Actuator เอง มาพิจารณาก็เป็นสิ่งสำคัญด้วยเช่นกัน การชุบ Actuator Cylinder ด้วยโครเมียมจะช่วยลดความฝืดระหว่างผิวของ Casing กับ Position ลงได้ และการเคลือบผิวของ ลูกสูบด้วย Wear Band จะช่วยขจัดปัญหาเกี่ยวกับการครูดถูใน Actuator Cylinder ได้อีกด้วย

.

มาถึงเรื่อง Accessories วิธีปฏิบัติกันทั่ว ๆ ไปที่จะให้วาล์วเคลื่อนที่ได้เร็วก็คือการนำ Volume Booster เข้ามาใช้ในระบบ Volume Booster จะช่วยเพิ่มปริมาตรของลมที่ใช้กับ Actuator ทำให้วาล์วเปิดหรือปิดได้เร็วขึ้น เพื่อที่จะให้ Booster ทำงานได้ดี ลมที่อยู่อีกด้านหนึ่งของลูกสูบจะต้องถูกปล่อยออกไปได้อย่างรวดเร็วด้วย ในอดีตวาล์วคายไอเสียแบบเร็ว (Quick-exhaust Valves) นับว่าทำหน้าที่นี้ได้เป็นที่น่าพอใจ

.

Quick–exhaust Valves ก็คือวาล์ว 3 ทาง (Three-way Valves) ที่ประกอบด้วยแผ่นจาน (Disk) ที่ยืดหยุ่นได้สำหรับสลับการไหลไปตามจุดต่าง ๆ ความดันแตกต่างเพียงสองหรือสามนิ้วของน้ำก็สามารถทำให้แผ่นจานทำงานได้ ทำให้ Quick-exhaust Valves กลายเป็นอุปกรณ์ปิด-เปิด แบบ On-Off ที่ทำงานได้รวดเร็วมาก เพื่อที่จะลดความไวลง Quick-exhaust Valves มักจะถูกนำมาใช้ร่วมกับ Pneumatic Bypass Valves เสมอ Quick–exhaust Valves สามารถนำมาใช้กับ Actuators แบบ Spring และ Diaphragm ซึ่งใช้แรงดันต่ำ และแบบลูกสูบซึ่งใช้แรงดันสูง อย่างไรได้ผลเป็นที่น่าสนใจ  

.

อย่างไรก็ตามเมื่อใช้กับ Actuator ขนาดใหญ่ อาจทำให้เกิด Overshoot ได้มาก ซึ่งยากที่จะลดลงได้ด้วยการปรับ Gain ใน Positioner หรือด้วยการปรับ Bypass Valve ที่ Quick-exhaust Valve สำหรับ Anti-surge Valve แล้ว ไม่ควรนำ Quick-exhaust Valve มาใช้กับ Piston Actuator ถ้าต้องการให้ควบคุมได้ละเอียดแม่นยำ และไม่ควรนำมาใช้กับงานที่ไม่สามารถปล่อยให้เกิด Overshoot มาก ๆ ได้ เป้าหมายทางด้าน Dynamic Performance สำหรับงานดังกล่าวควรจะไปให้ถึงได้ด้วยการใช้ Multiple Volume Booster

.

โดยการใช้ Multiple Volume Boosters ไม่เพียงแต่ Performance จะดีขึ้นกว่าเดิมเท่านั้น การปรับแต่ง Accessories ต่าง ๆ ยังสามารถทำได้ง่ายกว่าเดิมมากอีกด้วย Elastomer ซึ่งเป็นวัสดุยืดหยุ่นได้ใน Quick-exhaust Valve จะเสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา ทำให้จำเป็นต้องมีการปรับแต่งด้วย Bypass Valve ซ้ำแล้วซ้ำอีก    

.

การเลือก Booster มาใช้แทนอุปกรณ์ดังกล่าวจะทำให้ความจำเป็นในการปรับแต่ง Valve ระหว่างการหยุดเครื่องตามแผนลดน้อยลงกว่าเดิม การเลือก Actuator และ Accessory นับว่ามีความสำคัญต่อการทำงานของระบบ Anti-surge เป็นอย่างมาก แต่ก็ควรจะให้มั่นใจได้ด้วยว่าการเลือกดังกล่าวจะทำให้การปรับแต่ง Control Element ทำได้ง่ายและสามารถตรวจวัดสมรรถนะแบบ On-line และ Real Time ได้

.
การปรับแต่งและการควบคุม (Tuning & Control)

Control Valve Positioner เป็นอุปกรณ์ที่มีศักยภาพสูงที่สุดที่จะทำให้ Actuator ทำงานได้ดีขึ้นและตอบสนองได้เร็วขึ้น ในอดีต Positioner แบบ Spool ได้รับความนิยมและถูกนำมาใช้กันแพร่หลายเนื่องจากตอบสนองต่อ Step Change ได้เร็ว อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวก็ต้องการกระตุ้นให้เคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา ทำให้อยู่ไม่นิ่ง และผู้ใช้งานไม่สามารถตรวจวัดสมรรถนะของวาล์วได้เลย

.

เมื่อสมรรถนะของ Smart Positioner ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ความสามารถที่จะช่วยในการ Tuning หรือปรับแต่งวาล์วและการพยากรณ์ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ล่วงหน้าก็ดีขึ้นด้วย อันนี้เป็นผลมาจากการปรับปรุง Gain Settings ของ Positioner และการปรับปรุงอุปกรณ์ตรวจวัดสมรรถนะให้ดีขึ้นกว่าเดิม Smart Positioner ที่อยากจะแนะนำให้ใช้สำหรับงานนี้ก็คือ High Gain, Proportional plus Derivative Controller ซึ่งมีที่ปรับอยู่สามอย่างคือ Forward Path Gain, Minox-loop Feedback Gain และ Velocity Feedback Gain

.

Forward Path Gain ใช้ปรับความเร็วในการตอบสนองโดย Gain ที่มีค่าสูงจะให้การตอบสนองที่เร็วกว่า Velocity Feedback Gain ใช้ควบคุม Secondary Damping ซึ่งจะลด Overshoot ที่มีขนาดไม่มากนักลดได้ Minox-loop Feedback ใช้ควบคุม Primary Damping ลด Cycling ในการตอบสนองและทำให้สามารถใช้ Forward Path Gain ที่มีค่าสูงขึ้นได้

.

Tuning Parameter ที่สำคัญก็คือ Forward Path Gain การเพิ่ม Forward Path Gain จะทำให้การตอบสนองด้าน Travel เร็วขึ้น Deadband ลดลงและเป็นจุดเด่นของคุณสมบัติอื่นที่ดี ๆ อีกหลายอย่าง อย่างไรก็ตาม ถ้าตั้ง Forward Path Gain ไว้สูงเกินไป ระบบอาจเกิด Overshoot และเข้าสู่ Limit Cycle ได้ เพื่อที่จะลดผลของ Forward Path Gain ที่มีค่าสูงลง จะมี Derivative Feedback Elements อยู่สองอย่างที่สามารถนำมาใช้ใน Control Algorithm ได้ Damping Element 

.

อันดับแรกคือ Relay Motion Feedback ซึ่งมักจะรู้จักกันในชื่อว่า "Minor Loop" การเพิ่ม Minor Loop Feedback จะช่วยหน่วยการตอบสนองให้ช้าลง ทำให้สามารถใช้ Forward Path Gain สูง ๆ ใน Positioner ได้ Damping Element อันดับที่สองก็คือ Velocity Feedback การเพิ่ม Velocity Feedback Gain จะช่วยให้หน่วยการตอบสนองช้าลงได้เช่นกัน

.

รูปข้างล่างแสดงถึงผลของสมรรถนะด้าน Step Response ของ Anti-surge Valve ขนาด 30 นิ้ว ระยะชัก 24 นิ้ว โดยเริ่มตั้งแต่ขนาด 10 เปอร์เซ็นต์ไปจนถึงสเต็ปขนาด 70 เปอร์เซ็นต์ ขอให้สังเกตว่ายิ่ง Gain สูงวาล์วจะยิ่งตอบสนองได้เร็ว โดยมี Overshoot เพียงเล็กน้อย และจะเห็นได้ว่าวาล์วปิด-เปิด ได้เร็วตามที่ต้องการได้โดยที่ Closed Loop Control ทำงานถูกต้องแม่นยำขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

.

ระบบ Positioning แบบนี้ ประกอบกับ Accessories ที่เหมาะสมบางอย่างทำให้ผลที่ออกมาเป็นที่น่าประทับใจมาก จากการวิเคราะห์พบว่า ด้วยการใช้ระบบดังกล่าวนี้ Resolution จะมีค่าเพียง 1/4% โดยมี Dead Time 1% เมื่อ Input เพิ่ม 1/8% Linearity น้อยกว่า 0.5% ไม่ว่าจะวัดที่จุดไหนของระยะทำงาน

.

ถ้าใช้ระบบ Anti-surge แบบธรรมดาทั่วไปวาล์วหนึ่งตัวอาจต้องใช้ช่างเทคนิคที่มีความชำนาญทำการปรับอยู่นานถึง 12 ชั่วโมงจึงจะเสร็จ แต่ด้วยการขจัด Quick-exhaust Valve ออกไปและนำ Smart Technology ใหม่ล่าสุดมาใช้ เวลาอาจลดลงได้จนเหลือเพียง 30 นาทีต่อวาล์วหนึ่งตัวเท่านั้น

.
บทสรุป

การเลือก Anti-surge Valves ให้ถูกต้องนั้นไม่ใช่ขึ้นอยู่กับเพียงการลดเสียงดังให้น้อยลง และทำความเร็วในการ Stroke ให้ได้ตามที่ต้องการเท่านั้น การขจัดปัญหาเรื่องความเสียหายจากการสั่นสะเทือนที่อาจเกิดขึ้นในระบบ ปกติแล้วถือเป็นเรื่องสำคัญที่สุด ซึ่งมีความหมายไกลกว่าเพียงการเลือก Valve Trim ที่สามารถลดเสียงดังลงได้เท่านั้น มีความก้าวหน้าหลายอย่างในการเลือก Valve Trim โดยรวมซึ่งมีผลทำให้การควบคุมดีขึ้นโดยไม่มีการสั่นสะเทือนทั้งทางด้าน Axial หรือด้าน Radial

.

การทำความเร็วในการ Stroke ได้ตามที่ต้องการนั้นเป็นเพียงจิ๊กซอว์ชิ้นแรกเท่านั้น การสร้างความมั่นใจว่าวาล์วสามารถทำงานได้อย่างแม่นยำและรวดเร็วเมื่ออยู่ใน Closed Loop Mode เป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องพิจารณา การขจัด Quick Exhaust Valves ซึ่งเชื่อถือไม่ค่อยได้ออกไปจะทำให้สมรรถนะของทั้งระบบดีขึ้นกว่าเดิม เมื่อใช้ร่วมกับ Smart Positioner Technology ใหม่ล่าสุด

.

ค่า Gains ต่าง ๆ ก็สามารถจะปรับให้สูงขึ้นไปได้อีกทำให้ Closed Loop Response เร็วขึ้นโดยไม่มี Overshoot ในระบบมาก ด้วยการรวมเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดจากวาล์วไปจนถึง Actuator Positioner ตลอดจนถึง Accessories ชนิดต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ทำให้เรามั่นใจได้ว่าสิ่งเหล่านี้สามารถจะให้ระบบ Anti-surge ที่มีสมรรถนะดีที่สุดแก่เราได้อย่างแน่นอน

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด