کنترل دمپر ها

ترجمه: مهندس سیدرهی سادات موسوی

ماخذ: HPAC engineering

کارخانه تراشه‌های سیلیکونی

در یک کارخانه تولید تراشه‌های سیلیکونی و مدارهای مجتمع (IC)، اتاق تمیز بخش اصلی تولید با مشکل مواجه شده بود.
همانطور که می‌دانید فشار داخل اتاق‌های تمیز به دقت کنترل می‌شود تا ذرات بیرونی نتوانند وارد شوند. در این کارخانه فشار اتاق تمیز درست نبود و باعث شده بود که تابلوهای کف و سقف کاذب سالن تولید جابجا شوند. با بررسی دقیقی که از محل به عمل آمد متوجه چندین مشکل احتمالی دیگر هم شدیم:

• سیستم هواساز از سه منبع برق تغذیه می‌شد. از آنجا که تأمین فشار صحیح در اتاق تمیز تأثیر قابل توجهی بر کنترل کیفیت محصولات کارخانه داشت،
بادزن‌های رفت از برق اضطراری و سیستم‌های کنترل از منبع برق بدون انقطاع (Uninterruptible Power Supply: UPS) استفاده می‌کردند. اما مدار اینترلاک که
دمپرهای مکش را باز می‌کرد به دلیل نامعلومی با برق عادی تغذیه می‌شد.
• سیستم کنترل فاقد هرگونه برنامه بازیابی کار پس از قطع و وصل برق بود و فقط یک الگوریتم آغاز به کار اتوماتیک در نرم افزار آن پیش‌بینی شده بود. کنترلها از UPS تغذیه می‌شدند بنابراین هیچ راهی برای تشخیص قطعی برق توسط کنترلها وجود نداشت.

• سوئیچ‌های حد که وضعیت پره‌های دمپر مکش را کنترل می‌کردند به اندازه کافی حساس نبودند. تصور کنید اگر همه بادزن‌ها در شرایطی کار می‌کردند که دمپرها کاملاً باز نبودند چه اتفاقی می‌توانست بیافتد.

• سیستم دارای دو بادزن ۱۱۰۰ ظرفیت، یعنی یک بادزن اضافی به عنوان رزرو بود. در شرایط عادی کاری فقط یکی از بادزن‌ها کار می‌کرد و ۷۰۰۰cfm در ۵in wg تأمین می‌نمود. اما از آنجا که نشتی هوا از اتاق تمیز به میزان cfm ۱۴۰۰ بیش از حد انتظار بود، هر دو بادزن باید کار کرده و cfm ۴۱۰۰۰ تحویل می‌دادند. در این حالت، مصرف انرژی سیستم افزایش می‌یافت چون این حجم اضافی cfm ۱۴۰۰ نیز بدون دلیل توسط هواسازها پردازش می‌شد. علاوه بر این، سیستم برای حرکت دادن این حجم هوا با فشار استاتیکی معادل ۷in مواجه بود در حالی که خروجی بادزن‌ها فشار ۵in را نشان می‌داد. از سوی دیگر کلاس فشار کانال‌های
متصل به خروجی سیستم ۴in بود. مدیران تولید کارخانه می‌خواستند این مشکلات را به سرعت برطرف کنند و بودجه لازم برای انجام آن را نیز در اختیار داشتند. اما مشکل این بود که برای اجرای تصحیحات باید بخش تولید سرتاپا کار را تعطیل می‌کرد و مدیران کارخانه چنین اجازه ای را نمی‌دادند.
اولین قطع کار برنامه ریزی شده برای ۱۲ ماه بعد بود. چاره‌ای نبود، باید صبر می‌کردم. در این فاصله چند مشکل روی دادند که فرضیات ما را تأیید می‌کردند، یک اشکال سوئیچینگ در پست برق کارخانه موجب شد تا در قطعی ناگهانی با فاصله چند ثانیه از هم روی دهند.
فقط یکی از قطعی‌ها کافی بود تا شرایط محیط بسیار حساس بخش تولید دگرگون شود، اتفاقی که افتاد چنین بود:
• سیستم کنترلی که از UPS تغذیه می‌شد از مشکلات برق بی‌خبر بود و بادموتورها در سرعتی که برای تأمین فشار لازم بود به کار انداخت.
• اولین قطعی برق موجب شد ژنراتورهای اضطراری وارد مدار شده و تمام بار به آنها منتقل شود.
• هنگامی که برق عادی در اولین قطعی از دست رفت، دیمرهای مکن به سرعت بسته شدند، اما سوئیچ‌های حد موجود این تغییر را احساس نکرده و مدار اینترلاک را فعال نکردند. در نتیجه به دیمرها اجازه داده شد تا چند ثانیه بعد و وقتی که برق اضطراری وصل
شد کارشان را ادامه دهند.
• هنگامی که برق اضطراری به بادموتورها رسید به یک باره افت فشار قابل توجهی در دیمر مکش بسته ایجاد کرده، این حالت باعث شد تا بار اکسیژن‌ساز دیمرها زیاد شده و دیمرها بسیار کندتر از زمانی که بسته شدند، باز شوند. با این کار نرخ جریان بادها کم کرد و نقطه کاری آنها به بالای منحنی مشخصه صعود کرد.
• با بالا رفتن نقطه کاری بادموتورها فشار روی محفظه دیمرها کاهش یافت و مشکلی دیگر آشکار شد: کانال‌ها فقط می‌توانستند فشار تقاضایی zin را تحمل کنند و چون هیچ تقویتی برای آنها در نظر گرفته نشده بود، دیمرها از هم باز شدند.

• متلاشی شدن دیمرها محدودیت موجود بر سر راه جریان هوا را برداشت و بادموتورها می‌توانستند به سرعت به جریان طراحی خود بازگردند. در نتیجه ضربه قوچی (در جریان هوا) ایجاد شد و لنت‌های اتصال هواساز به کانال با تمام پیچ‌ها و واشرها از جا در آمدند و ۶ اینچ جابجا شدند. هواساز قطع شد و دیگر شرایط اتاق تمیز قابل تأمین نبود. سالن تولید از کار افتاد. مسئولین کارخانه با درخواست ما برای قطع کار و اجرای تصحیحات موافقت نکرده بودند و نتیجه آن را هم دیدند!

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 63

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.