Kurulduğu ilk günden itibaren yerli üretime ve Türk sanayisine emek veren SMS-TORK, Covid-19 salgınında da hastaların sağlığında kritik öneme sahip solunum cihazlarında kullanılmak üzere oransal solenoid valf geliştirdi. Oransal valfler hastaya verilen vana debisi üzerinde direk etkisi olması sebebi ile büyük öneme sahip ürünlerdir. Ar-ge birimimizce %100 yerli olarak üretilerek, solunum cihazlarında kullanılmak üzere dağıtımına başlanmıştır.

Solunum cihazı nedir?

Bir solunum cihazı mekanik olarak solunuma uygun havayı akciğerlere gönderip/alabilen bir cihazdır. Hastanın kendi kendine nefes almakta zorluk yasadığı durumlarda veya solunum organlarına yapılan özel tedavi süreçlerinde solunum cihazı kullanılmaktadır.

Solunum cihazlarında, hastanın fiziksel özellikleri ve tedavi sürecine bağlı olarak farklı basınç, debi ve oksijen oranlarında havanın hastaya aktarılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu noktada hassas akış kontrolü bu cihazlarda ileri derecede önem arz etmektedir. Firmamız bu bağlamda akışkan kontrolü konusunda 35 yıla askın olan tecrübesiyle bu cihazlara hassas solenoid valfler üretmektedir.

Oransal solenoid vana nedir?

Solenoid vanalar hızlı açma kapama yapmaları, kompakt, uygun maliyette ve uzun ömürlü olmaları için sanayide geniş bir şekilde kullanılmaktalar. Genelde solenoid valfler sanayide Aç/Kapa (On/Off) uygulamalarda kullanılmaktalar. Ancak oransal bir şekilde, yani kontrol sinyalini değiştirerek debi kontrolünü sağlamak, solenoid valflerde de mümkündür.

Özel hesaplamalar neticesinde tasarlanan TORK SP serisi oransal solenoid valfler gerilim değişikliğiyle debi kontrolünü sağlamaktadır. Örneğin 24VDC bobinle çalışan oransal bir solenoid valfe sıfırdan bşslayarak kademeli bir şekilde besleme gerilimini arttırdığınızda, valf kademeli olarak açılıp debisi artacaktır. Benzer bir şekilde 24VDC gerilimini kademeli olarak azalttığınız zaman, kademeli olarak valf kapanıp debisi azalacaktır.

TORK SP serisi oransal solenoid valfler çok hassas bir şekilde (%3 hassasiyetinde) akış kontrolünü sağlayabilmektedirler.

Histerezis ve tekrarlanabilirlik

Oransal akış kontrolünde önem arz eden kavramlardan biri Histerezis kavramıdır. Bir oransal solenoid valfin gerilimi yani kontrol sinyalini artarken belli debi değerlerini alıp, tam açık yani maksimum debisine ulaşmaktadır. Bu işlemin tersini yaptığımız zaman, yani gerilimi azaltırken, debi belli değerler alıp valf tam kapalı konumuna gelmektedir. Bu iki artış ve azalış değerleri her zaman aynı eğri üzerinde olmayabilir. Yani gerilim artısı esnasında x gerilimi y debisine karsı gelirse azalışta x değerinde gerilim y’ debi değerine denk gelmektedir. Bu durum oransal akış kontrolünde Histerezis olarak tanımlanmaktadır. Histerezis olayı genelde hassas kontrol işlemini zorlaştırdığı için istenmeyen bir olaydır.

TORK SP serisi oransal solenoid valflerinde yapılan özel tasarım ve testler sayesinde ürünler ortalama %4 Histerezis göstermektedirler. Bu sayede akış kontrolü işlemi daha kolay ve yüksek hassasiyetle yapılıyor olabilmektedir.

Oransal akış kontrolü ekipmanlarında önem arz eden başka bir konu ise Tekrarlanabilirlik konusudur. Bir ürünü birkaç defa açıp kapattığınızda gerilim değişikliğine karsı gösterilen debi değişikliğinin aynı olması, ürünün iyi bir tekrarlanabilirlik gösterdiği anlamına gelmektedir. Kontrol hassasiyeti ve kolaylığı açısından bir ürünün tekrarlanabilir olması çok önem arz etmektedir.

Solenoid valflerinin bobinleri, doğaları gereği uzun süre enerjide kaldıklarında sıcaklıkları artıyor. Sıcaklık artısı bobinlerde manyetik alan kuvvetinin düşmesi anlamına gelmektedir. Bu sebepten dolayı oransal solenoid valflerde kuvvet dengesini sürekli sabit tutmak ve ürünün tekrarlanabilirliğini sağlamak çok kolayı bir işlem değildir. Ancak TORK SP serisi solenoid valflerinde yapılan özel manyetik alan analizleri ve hassas elektro-mekanik tasarımı sayesinde rakiplerine göre çok iyi bir tekrarlanabilirlik davranışı (%3 sapma) göstermektedir.

Hareket ve kontrol teknolojilerinde dünya lideri olan Parker Hannifin’in Precision Fluidics Division’ı, solunum ve anestezi ürünleri pazarlarını hedefleyen yeni Parker LM-Pro lineer motorlu oransal vanayı piyasaya sürdüğünü duyurdu.

Parker Precision Fluidics’te divizyon pazarlama müdürü olan Beth Young şöyle diyor: “Parker LM-Pro minyatür oransal vana, oldukça az yer kaplıyor ve enerji tüketimi de verimli. Bu vana, 540 slpm’ye (standart litre/dakika) kadar debiyi mümkün kılmak üzere bir lineer aktüatör motor teknolojisinden (patent başvurusu yapılmış olan) yararlanıyor ve solunumla ilgili birden çok uygulamada kullanım olanağı sağlayan benzersiz ve kontrol edilebilir bir çeşitlilik sunuyor.”

LM-Pro vananın önemli bir özelliği, daha uzun bir strok boyunca olağanüstü çözünürlük sağlayan ve geleneksel solenoid ya da ses bobini aktüatör tasarımlarına göre daha düşük güç tüketimine olanak tanıyan lineer aktöatör motor teknolojisiyle tasarlanmış olmasıdır. 0,5 ila 540 slpm (standart litre/dakika) arasında lineer kontrol olanağı sağlayan debi aralığına, 100 psi’ye (6,9 bar) kadar basınç kapasitesine ve 2 Watt’ın altında tipik güç tüketimine sahip LM-Pro vana, performans aralığının tamamında oldukça hassas debi kontrolüne olanak tanır. LM-Pro vana, basit ve kapalı devre geri beslemeye olanak sağlayarak müşteriye hassas basınç veya debi kontrolü sunar. Bu, yeni doğan bebeklerden yetişkinlere kadar tüm hastalara hassas, doğru ve güvenli biçimde gaz verilmesini sağlar. Tipik uygulamalarda 2 Watt’ın altındaki güç tüketimiyle, müşterilere daha uzun ömürlü, daha küçük ve daha hafif batarya kullanabilme olanağı tanır. Vananın histerezisinin (gecikme) tipik olarak %10’un altında olması (tam ölçekte) ve yanıt süresinin hızlı, yani 20 ms’nin altında olması (tam döngüde), aynı anda müşterilere hem düşük hem de yüksek debilerde ve oransal vana performansında olağanüstü hassas kontrol olanağı sunar.

Parker LM-Pro, etkili ve her ihtiyaca uygun bir oransal vanadır. Tek yüzden monteli/portlu basit tasarımı ile benzersiz performans özellikleri bir araya gelerek LM-Pro vanayı dinamik debi kontrolüne ihtiyaç duyulan çeşitli uygulamalar için ideal bir çözüm haline getirir. Parker Precision Fluidics’te divizyon mühendislik müdürü olan Paul Nierman, “Bir yandan performansı artırmaya çalışırken bir yandan da ekipmanlarının kapladığı yeri azaltmaya devam eden müşteriler için ideal bir ürün” diyor.

Sistemler giderek daha küçük ve portatif hâle geldikçe güç tüketimiyle ilgili kaygıların ve doğru debi kontrolü yapılmasının (hem yüksek hem de düşük debiler için) hesaba katılması hayati önem taşıyor. Parker LM-Pro lineer motorlu oransal vana, Parker Hannifin’in Precision Fluidics Division’ı tarafından sunulan ve minyatür, düşük güç tüketimine sahip, hafif, yüksek performanslı akışkan ürün pazarına liderlik eden ürün portföyünün harika bir örneğidir.

Parker LM-Pro lineer motorlu oransal vana hakkında daha fazla bilgi edinmek için aşağıdaki linki ziyaret edin:  https://discover.parker.com/LM-Pro

Şeker üretimi, vana üreticileri için ayrı bir zorluk içermektedir. Elleçlenecek akışkanın özellikleri, değişen basınç seviyeleri ve dalgalanma yapan yüksek sıcaklıklar ve viskoziteler, vana mühendisliği açısından ayrı bir zorluk teşkil etmektedir.

Şeker üretiminin her aşamasında farklı özelliklere sahip vanalar kullanılmasıyle birlikte üretim sürecinin %85’inde kullanım kolaylığı, yer tasarrufu, mekanik özellikleri açısından kelebek vanalar en yaygın kullanılan vana tipini oluşturmaktadır. 

Şeker üretiminin çeşitli aşamalarına göz attığımızda hangi vanaların kullanıldığını görebiliriz: Pancarlar meydanda ön temizleme ve tartma işlemlerinden sonra yıkanma aşamasına geçilir. Burada pancarlar kum ve taşlardan arındırılarak bantlarla kesim birimlerine doğru aktarımları gerçekleştirilir. Bu istasyonda öncelikli küresel ve yumuşak sitli kelebek vanalar kullanılır. Pancarlarların burada kıyımı yapıldıktan sonra şerbet üretimi için haşlama teknesine yönlendirilir. Dönüş şerbeti işlem gördükten sonra bu şekerli kıymlar difüzörlere aktarılarak şerbet üretimi aşamasına geçilir. Burada sıcak su ile işlem gören kıyım, ham şerbet olarak işletmeye alınır. Şekerden ayrılmış küspe olarak adlandırılan posa difüzörlerden çıkartılır ve daha sonraki adımlarda hayvan yemi olarak değerlendirilir. Ham şerbet ise haşlama teknesinden çekilerek arıtım tesislerine gönderilir. Etabın bu kısmında yine ağırlıklı olarak kelebek vanalar yer bulur.

Arıtım tesisinde tekrar şekerin kalitesini arttırmak adına ham şerbetin içinde bulunan yabancı maddeler arındırılır. Şerbet arıtmında kireç sütü ve karbondioksit gazıyla farklı işlemlerden geçer. Kireç sütü yapısı itibariyle çok agresif ve abrezif bir akışkan olduğundan kullanılacak vananın cinsi de o derece önemlidir. Akışkanın abrazif yapısı açısından burada iki tercih öne çıkmaktadır. Burada 2-3 kampanya dayanabilen ‘ball segment valve’ diye tabir edilen küresel vanalar kullanabilirsiniz ki bunlar ekonomik olarak yüksek maliyete sahip vanalardır. Ya da bir kampanya sonrası sitini değiştirmek koşuluyla yumuşak sitli (EPDMH) kelebek vana kullanabilirsiniz. Ekonomik olarak değerlendirildiğinde düşük maliyeti göz önüne alarak kelebek vana tercihi daha mantıklı görünmektedir. Airpower firmasının flucon serisi değiştirilebilir EPDM-H sitli kelebek vanaları hem vakum de sıcaklık (130C) olarak birçok şeker fabrikası tarafından tercih edilmektedir. 

Arıtılan şerbetin koyulaştırılması için, içindeki suyun buharlaşma yoluyla, suyun oranı azalır ve geriye yaklaşık %50-60 arası şeker bulunan koyu bir şerbet elde edilir. Bu şurup tekrar filtrasyondan geçer ve boiler diye tabir edilen pişirme istasyonlarına aktarılır.  İçerik olarak kristal barındıran bu şurup (lapa) santrifüjlerde işlenerek kristalleşmiş şeker şurubundan ayrılır. Bu kısımda kelebek ve küresel vanalar kullanılır. Yüksek sıcaklıklardan dolayı ‘high performance’ olarak tabir edilen çift veya triple eksantrik kelebek vanalar tercih edilir. Ayrıca glob vana ve çek valfler de bu aşamalarda yer bulur. 

Yoğun kristal içeren lapa santrifüjlerde işlenerek kristalize şeker şurubundan ayrılır. Santrifüjlerde rutubetli olan şeker buharla ısıtılmış havayla kurutulur ve kuru kristal hale getirilir. Daha sonra eleklerden geçirilen şeker temizlenerek bir kısmı küp şeker haline getirilir, diğer kısmı ise toz şeker olarak piyasaya sunulur. 

13 ton civarında kapasiteli bir şeker fabrikasında yaklaşık 3000 adet vana bulunmaktadır. Bu vanaların %85’ini kelebek vanalar oluşturur. Daha sonraları ise glob, küresel, çekvalf ve kompansatör, sürgülü vana, pislik tutucu, emniyet ventili, buhar kapanı gibi vanalar kullanılır. Kelebek ve küresel vanaların bir kısmı pnömatik aktüatör ile donatılarak otomasyonla kontrolleri sağlanmaktadır.

Airpower tarafından değiştirilebilir EPDMH linerli (130°C’ye kadar dayanıklı) yumuşak sitli 23/24 serisi kelebek vana (wafer ve lug tipi) en iyi sonuçları göstermektedir. Twintorque serisi pnömatik aktüatörler ile beraber dünya çapında birçok şeker fabrikalarında kullanılmaktadır Daha fazla bilgi için lütfen www.airpower-gmbh.com adresine bakın ya da m.erol@airpower-gmbh adresinden bilgi talep edebilirsiniz.