Jet pulse filtrelerde gelişmiş otomasyon teknolojileri kullanılarak enerji tasarrufu sağlanması ve toz emisyonlarının çevreye olan olumsuz etkilerinin azaltılması
Achievement of energy saving and reducing negative effects of dust emission on environment by use of improved automation technologies in jet pulse filters
Yazar: NİHAT ÇANKAYA
Danışman: DOÇ. DR. MUCİZ ÖZCAN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Jet Puls Filtrelerin enerji tüketimlerinin azaltılması, filtre etkinliklerinin artırılması, aspirasyon değerlerinin sabit tutulması ve işletme sorunlarının giderilmesi amacıyla, gelişmiş bir otomasyon sistemi kullanılarak, yeni çalışma yöntemleri ve algoritmaları araştırılmıştır. Tüm çalışmalar endüstriyel bir tesiste gerçek çalışma koşulları altında gerçekleştirilmiştir.
Jet Puls Filtrelerin ana enerji tüketimini oluşturan temizleme havasının üretimi için biri yeni biri klasik olmak üzere toplam iki yöntem, üretilen bu havanın kullanımı için dördü yeni biri klasik olmak üzere toplam beş yöntem, faktöriyel deneme desenine göre 2x5 üç tekerrürlü olarak denenmiştir. Ayrıca Jet Puls Filtrelerde oluşan arıza ve aksaklıkların tespiti için yeni yöntemler önerilmiştir. Yeni yöntemleri denemek ve ölçümleri almak için mevcut sisteme sensörler yerleştirilmiş, PLC-SCADA tabanlı gelişmiş bir otomasyon sistemi eklenmiştir. Tüm çalışma parametrelerinin gerçek zamanlı kayıtları tutulmuş ve eğrileri alınmıştır. Yapılan çalışmada, biri klasik diğer dokuzu yeni önerilen olmak üzere on farklı çalışma yöntemi oluşmuştur. En düşük enerji tüketimi sekiz numaralı çalışma yönteminde gerçekleşmiştir. Klasik yönteme kıyasla, enerji tüketimi % 55 azalırken, üretilen hava miktarı düşmüş, blower yağı maksimum sıcaklığı ise artmıştır. En yüksek hava üretimi dört numaralı çalışma yönteminde gerçekleşmiştir. Klasik yönteme kıyasla, hava üretimi % 161 artarken enerji tüketimi % 37 azalmış, blower yağı maksimum sıcaklığı ise 36˚C azalmıştır.
Filtre torbalarında oluşan patlakların fark basınç (∆P) değerinin, pnömatik ekipmanlarda oluşan arızalarının tank basıncı değerinin değişiminden tespit edilebileceği görülmüştür. Hava kilidinin bir haznede biriken toza göre çalışmasının işletme şartları açısından daha uygun olduğu tespit edilmiştir. Fark basınç (∆P) değerinin sabit tutulmasıyla aspirasyon hava hızının sabit kalması sağlanmıştır.
Çalışma sonucunda, denenen yöntemlere ilaveten çok sayıda farklı çalışma yönteminin geliştirilebileceği görülmüştür. Elde edilen veriler kullanılarak, yukarıda önerilen 10 yönteme ilaveten farklı yeni bir çalışma yöntemi daha geliştirilmiş ve denemeleri yapılmıştır. Önerilen bu yöntemde de, klasik yönteme kıyasla, enerji tüketimi toplamda % 54 azalırken, hava üretimi % 89 artmış, blower yağı maksimum sıcaklığı ise 37˚C azalmıştır. Elde edilen sonuçlardan bu yöntemin, diğer tüm yöntemlerden daha iyi sonuçlar verdiği ve endüstriyel uygulamalar için önerilebileceği görülmüştür.

Abstract:
In this study, new working methods and algorithms were investigated using an advanced automation system to reduce the energy consumption, increase the filter efficiencies, keep the aspiration values constant and solve the operating problems of the Jet Pulse Filters. Applications were all carried out under actual working condition in an industrial facility.
For the production of the cleaning air which constitutes the main energy consumption of the Jet Pulse Filters, a total of two methods, one for the new and one for the classical were applied; for the use of this produced air, five methods; four for the new and one for the classical according to the factorial design 2x5 were tested in triplicate. In addition, new methods were proposed for detecting faults and malfunctions in Jet Pulse Filters. An advanced automation system based on PLC-SCADA was added, with sensors installed in the existing system to test new methods and receive measurements. Real-time records of all operating parameters were kept and curves were created. In this study, there were ten different working methods, one of which is classical and the other nine were newly proposed. The lowest energy consumption was achieved in working method number eight. Compared with the conventional method, while the energy consumption was reduced by 55%, the amount of air produced was reduced and the maximum temperature of the blower oil was increased. The highest production of air was achieved by working method number four. Compared with the conventional method, air production increased by 161%, energy consumption decreased by 37%, and blower oil maximum temperature decreased by 36 °C.
It was concluded that the differential pressure (ΔP) value of the outbreaks in the filter bags can be determined by the change of the tank pressure of the faults occurring in the pneumatic equipment. It was found that operating the air bag according to the dust accumulating in a chamber was more suitable in terms of operating conditions. The aspiration air velocity was kept constant by keeping the differential pressure (ΔP) constant.
As a result of the study, it can be seen that a large number of different working methods can be developed in addition to the tried methods. Using the obtained data, a new method of study was developed in addition to the above-mentioned ten methods and experiments were carried out. In this proposed method, compared with the conventional method, while the energy consumption was reduced by 54% in total, the air production was increased by 89% and the blower oil maximum temperature was decreased by 37 °C. From the results obtained, it was seen that this method gives better results than all other methods and can be recommended for industrial applications.