W rozwoju silników i pojazdów ilość powietrza oraz wilgotność powietrza muszą być zapewnione w zdefiniowanych warunkach. Ponieważ powietrze zasysane zależy w decydującym stopniu od wielkości silnika, stanu obciążenia i warunków otoczenia, wymagana jest precyzyjna i stabilna regulacja wilgotności. STASTO zrealizowało w tym celu precyzyjnie regulowane rozwiązanie zaworowe do dokładnego dozowania wilgotności powietrza w procesie testowym.
Na pierwszy rzut oka
- Branża: Rozwój silników i pojazdów
- Zastosowanie: Klimatyzacja i dozowanie wilgoci powietrza zasysanego
- Medium / proces: Powietrze / zdefiniowane nawilżanie w pracy na stanowisku testowym
- Wyzwanie: Precyzyjne ustawienie i powtarzalność wilgotności powietrza w zmiennych warunkach eksploatacyjnych
- Rozwiązanie STASTO: Połączenie zaworu suwakowego i mikrozaworu w trybie Split-Range
- Wynik: Bardzo wysoka dokładność regulacji i stabilne prowadzenie procesu
Wyzwanie
Na stanowiskach badawczych do silników i komponentów pojazdów zasysane powietrze musi być dokładnie zdefiniowane pod względem ilości i wilgotności. Wilgotność powietrza wpływa na procesy spalania, emisję spalin oraz parametry mocy.
Powietrze zasysane zależy przy tym od kilku czynników: wymiarowania silnika, stanu obciążenia oraz zewnętrznych warunków otoczenia. Parametry te zmieniają się dynamicznie, a mimo to muszą być możliwe do ustawienia w sposób powtarzalny.
Standardowe rozwiązania z zaworami dobranymi jedynie w sposób zgrubny lub z prostymi koncepcjami regulacji osiągają tutaj swoje granice. Szczególnie przy niskich dodatkach wilgoci wymagana jest bardzo precyzyjna regulacja dozowania, natomiast przy wyższych stanach obciążenia należy niezawodnie opanować większe strumienie objętościowe. Wymagana była zatem rozwiązanie, które pracuje precyzyjnie zarówno w dolnym, jak i w górnym zakresie regulacji oraz umożliwia stabilną integrację z techniką stanowiska badawczego.
Rozwiązanie STASTO
Do realizacji wymaganej dawki wilgoci zastosowano kombinację zaworów składającą się z zaworu suwakowego i mikrozaworu. Oba zawory pracowały w trybie split-range, dzięki czemu można było celowo objąć różne zakresy regulacji.
Mikrozawór przejmuje wysokoprecyzyjne dozowanie w dolnym zakresie przepływu. Dla większych strumieni objętościowych dołączany jest zawór suwakowy. Dzięki tej stopniowanej strategii regulacji uzyskano bardzo wysoką rozdzielczość w całym zakresie roboczym.
Dobór zaworu został przeprowadzony z uwzględnieniem wymaganej charakterystyki regulacyjnej, wymagań dynamicznych oraz integracji z istniejącą koncepcją automatyzacji. Sterowanie zostało zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić powtarzalne przekazywanie między obszarami regulacji.
W ścisłej koordynacji z producentem maszyny lub stanowiska testowego rozwiązanie zostało zintegrowane zarówno mechanicznie, jak i od strony sterowania. Szczególny nacisk położono na bezpieczne włączenie do istniejącego środowiska procesowego oraz na dobrą dostępność serwisową komponentów.
Wynik
Dzięki połączeniu zaworu suwakowego i mikrozaworu udało się osiągnąć bardzo wysoką dokładność regulacji. Zgodnie z opisem projektu możliwa była regulacja w zakresie 1:1000.
Rozwiązanie umożliwia stabilne i powtarzalne warunki badawcze podczas pracy ciągłej. Wahania warunków otoczenia mogą być celowo kompensowane.
Ponadto wczesne uzgodnienia techniczne na etapie planowania umożliwiły sprawną realizację. Ustrukturyzowany proces integracji ograniczył nakład prac projektowych oraz czas potrzebny na uzgodnienia.
Wartość dodana dla producentów maszyn
- Precyzyjna regulacja wilgotności w szerokim zakresie roboczym
- Powtarzalne warunki badań dla procesów rozwoju i testowania
- Wyraźne rozdzielenie dozowania dokładnego i zgrubnego
- Dobra możliwość integracji z istniejącymi systemami automatyzacji
- Przyjazna w utrzymaniu technika zaworowa
To rozwiązanie jest szczególnie odpowiednie dla
- Stanowiska do badań silników
- Stanowiska do badań pojazdów
- Komory do badań klimatycznych i środowiskowych
- Stanowiska rozwojowe i testowe
- Zastosowania o wysokiej rozdzielczości regulacji
Kontakt
Planują Państwo instalację z precyzyjnymi wymaganiami dotyczącymi regulacji mediów i stabilności procesu?
Porozmawiaj z naszymi ekspertami – chętnie Ci doradzimy.