Ativação de válvulas de ajuste elétricas em centrais elétricas

A aplicação

Ativação central, atuador convencional   

Central elétrica 

As válvulas são usadas no ambiente de processo para controlar e regular os fluxos de massas ou de energia. Elas alteram de forma contínua ou escalonada as resistências em sistemas de tubulações, conforme os requisitos do processo. 

Utilização de válvulas de ajuste

Válvula gaveta elétrica  

Válvula com atuador

Ao contrário das válvulas de ajuste, na redução dos fluxos de massas as válvulas de regulação não estão totalmente abertas ou totalmente fechadas, regulando de forma analógica conforme a necessidade. Em uma central elétrica, as válvulas de regulação se encontram principalmente em circuitos de vapor e de água ou como separador de vapor para a operação normal.

Em todas as situações em que não é necessária uma regulação analógica são utilizadas válvulas de ajuste. Atualmente, em centrais elétricas é aplicado um grande número de formas e tipos de acionamentos equipados de forma diferente para válvulas de ajuste e, assim, também são implementados diferentes conceitos de fornecimento de energia.

Ativação central, atuador convencional

Ativação central, atuador convencional   

Abordagem central: atuador convencional - ativação através de distribuição principal de baixa tensão

Aqui, a válvula de ajuste é acionada a partir de um sistema de dispositivos de chaveamento central. No sistema de dispositivos de chaveamento central se encontram a proteção do motor, a proteção e a combinação de contator reversível para a desconexão da válvula de ajuste. A ativação do acionamento de motor com reversão é efetuada a partir da tecnologia de comando central.

Esta estrutura do sistema é complicada e muito dispendiosa, requerendo adicionalmente uma elevada complexidade do cabeamento até às válvulas de ajuste.

Ativação através de bus de campo, atuador com controlador de motor integrado

Ativação através de bus de campo, atuador com controlador de motor integrado   

Abordagem descentralizada: atuador com controlador de motor integrado

Em muitas centrais elétricas mais recentes são utilizadas válvulas de ajuste com funcionalidade de acionador de motor já integrada e com uma ativação através de Profibus DP. Neste conceito, o fornecimento de energia das válvulas de ajuste é frequentemente efetuado através de estações de distribuição de energia dispostas de forma descentralizada.

Esta estrutura do sistema requer uma alta complexidade para um cabeamento seguro contra EMC e elevados investimentos devido às válvulas de ajuste mais complexas.

A crescente pressão sobre os custos de uma disponibilidade sempre elevada exige aqui novos conceitos de alimentação e abordagens de solução!

A solução

Quadro de comando com estação de válvulas de ajuste descentralizada   

Esquema de estrutura: estação descentralizada de válvulas de ajuste

Com a estação descentralizada de válvulas de ajuste, sigla DSS, a Phoenix Contact disponibiliza uma solução técnica para a alimentação e ativação descentralizadas de válvulas de ajuste. A ativação dos atuadores de comutação e as respostas da posição de comutação são efetuadas através de um módulo I/O com conexão Profibus DP, estando acoplado à tecnologia de comando. Dentro da estação, um conversor de mídia converte a tecnologia de fibra óptica para a tecnologia de transmissão com fio. A tecnologia CONTACTRON da Phoenix Contact permite a ativação de uma válvula de ajuste com uma corrente nominal de até 9 A.

CONTACTRON reúne quatro funções importantes em um equipamento: rotação em sentido horário, rotação em sentido anti-horário, parada de emergência e proteção do motor – tudo em somente 22,5 mm de largura. Com CONTACTRON, a proteção segura do motor contra sobrecarga é atingida através de uma curva característica de classe 10a conforme IEC 60947. CONTACTRON também cumpre o tipo de classificação 2 conforme IEC/EN 60947-4-2. Uma fonte de alimentação de 24 V em conjunto com um módulo de redundância inteligente ORING alimenta a estação central com a máxima disponibilidade possível. A proteção individual da corrente principal e da tensão auxiliar para cada válvula de ajuste permite um processo de ativação específico de um acionamento.

 

Estrutura do sistema autônoma

Atuador, controlador de motor e ativação Profibus descentralizados   

Nova estrutura do sistema: o segredo está na mistura, atuador, controlador de motor e ativação Profibus descentralizados

Esta estrutura do sistema autônoma reduz significativamente os custos de cabeamento e de engenharia. Também é possível a operação no local das válvulas de ajuste, bem como uma manutenção simplificada.

A Phoenix Contact disponibiliza não só todos os componentes necessários, como também fornece soluções completas para uma nova estrutura do sistema. As estações descentralizadas de válvulas de ajuste necessárias para esse efeito já estão pré-montadas, completamente cabeadas e prontas para conexão.

Resumo de suas vantagens

  • Redução dos sistemas de dispositivos de chaveamento centrais e de sua necessidade de espaço
  • Solução com custo otimizado e elevada disponibilidade
  • Cabeamento seguro contra EMC com reduzida complexidade de cabeamento
  • CONTACTRON economiza espaço e, assim, custos
  • Estações de válvulas de ajuste prontas para montagem e pré-cabeadas

PHOENIX CONTACT
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