Thermal Controls & Electronics

Introductie

Het CATTS systeem is een revolutionair nieuw, energiebesparend procesverwarmingssysteem dat kan worden gemonteerd op nieuwe procesleidingen of door middel van retrofitting nadien kan worden gemonteerd op traditionele dubbelwandige watermantelleidingen.

Energiebesparing tot maar liefst 89%
Door het CATTS systeem te gebruiken kunnen gebruikers tot maar liefst 89% van het energieverbruik besparen in vergelijking met traditionele warmwaterverwarmingssystemen. Deze besparingsresultaten zijn geverifieerd door het National Centre of Excellence for Food Engineering van Sheffield Hallam University.

Water verwijderen uit uw procesverwarming
Chemisch behandeld heet water voor het verwarmen van leidingen en apparatuur, samen met voedingsmiddelen, vormen geen goede mix, vooral als ze mengen!
Traditionele leidingverwarming met water is ook onderhevig aan corrosie, deze corrosie zal de binnenste productleiding gaan aantasten en micro-putjes vormen die uiteindelijk doorbreken in het product.
Dit proces kan lange tijd duren en het lekken van de verbindingen en fittigen gebeurt op onverwachte momenten.
Door het CATTS systeem te gebruiken kan het risico van microben of chemische besmetting in het voedingsmiddelenproces voorkomen worden.

Installatie

CATTS kan worden geïnstalleerd op een nieuwe procesleiding of achteraf worden gemonteerd op een bestaande leiding met watermantel (in het laatste geval dient het water verwijderd te worden en worden de aansluitingen afgedicht met pluggen). Afhankelijk van de diameter van de leiding, stellen de engineers van ZECK een systeem op maat samen volgens klantspecificaties.

De benodigde stroominstallatie is afhankelijk van de leidingdiameter en of er een uitsmeltvoorziening gewenst is.

CATTS kent een zeer beperkt verbruik van ongeveer 12 Watt per meter op een geïsoleerde 2" leiding met daarin chocolade of circa 60 W/m indien er een uitsmeltvoorziening gewenst is. Gemiddeld kan er op een 16 A aansluiting ongeveer 60 meter verwarmingscircuit aangesloten worden.

Kabelmanagement
Het CATTS systeem is zo ontworpen dat alle stroom-, communicatie- en signaalkabels intern lopen. Dit heeft als voordeel dat er geen dure kabelmanagementoplossingen nodig zijn die de kosten van de elektrische installatie enorm kunnen opdrijven.

Iedere sectie kan is maximaal 3 meter lang en alle benodigde bekabeling is ingebouwd in de CATTS behuizing. Tot een lengte van circa 60 meter is er dus enkel een 16 A enkelfasige voeding en en PROFINET aansluiting nodig. Deze aansluitingen dienen op de eerste pijpsectie te worden voorzien, waarna de verdere pijpsecties gevoed kunnen worden door deze aan elkaar te koppelen.

Plug & Play
Ieder CATTS systeem is plug & play, de assemblage van de pijpsecties inclusief de pijpspoel, het verwarmingssysteem, de microcontroller, de PROFINET bekabeling, de voedingsaansluiting en het sensorsysteem gebeurt off-site. Voor transport wordt elke unit zorgvuldig getest, zodat het op locatie enkel een kwestie is van de secties aan elkaar te koppelen en de elektrische systemen aan te sluiten. Dit versnelt de montage en zorgt voor het minimale downtime.

Controle & Monitoring

Er zijn twee hoofdonderdelen van het CATTS systeem die dit zo'n krachtig slim ontwerp maken.

De eerste is de thermodynamische kern, die warmte met een snelheid van 30 m.p.u. langs de gehele lengte van de spoel transporteert en een isostatisch thermisch profiel geeft.

De tweede betreft ongetwijfeld de aansturing, ZECK heeft hiervoor het eigen ontwikkelde Cascades PID-regelsysteem toegepast, een techniek die in meerdere ZECK producten terug te vinden is.

Uniek aan CATTS is dat er een krachtig op Siemens gebaseerd microprocessorsysteem zorgt voor de aansturing, dit systeem is op maat ontworpen voor ZECK door ESYSE, een belangrijke leverancier van besturingen aan Siemens zelf. ESYSE ontwierp een krachtig microprocessorsysteem dat PROFINET communicatie samen met cascade PID-regeling aankan. Dit brengt de digitale interface rechtstreeks naar de PLC van de eindgebruiker.

Controle redundantie
Het op temperatuur houden van het medium zodat doorstroom behouden blijft is van cruciaal belang voor kritische processen, ZECK heeft het CATTS systeem zo ontworpen dat de secties blijven werken, zelfs wanneer het netwerk uitvalt. In het geval een netwerkkabel beschadigd of wanneer deze niet goed verbonden is blijft de controller doorwerken op basis van het laatste commando, zelfs bij signaalverlies.

Sensorcalibratie
Elke controle loop maakt gebruik van dubbele sensortechnologie in de cascadelus. De eerste sensor bewaakt de daadwerkelijke warmtebron diep in de CATTS spoelconstructie. In plaats van de warmtebron vrij te laten draaien totdat het proces op temperatuur is, moduleert de CATTS controller de warmtebron en houdt deze op het juiste niveau wanneer het proces nog steeds warmte vraagt. Dit is een belangrijke basis voor het beheer van de juiste hoeveelheid warmtestroom naar het gevoelige product. Deze interne sensor wordt voortdurend (elke seconde) automatisch gekalibreerd met behulp van ZECK's slimme knowhow, ten opzichte van de productsensor.

De tweede sensor, de productsensor, staat in contact met de wand van de leiding en deze sensor wordt handmatig gekalibreerd. Deze bevindt zich in de bedieningseenheid op de pijpspoel en kan gemakkelijk in een paar minuten worden verwijderd om te testen of te vervangen.

Interface
In samenwerking met Meson Electrical Services heeft ZECK een PROFINET interface ontwikkeld gekoppeld met de Siemens S7 PLC. Via een wachtwoordbeveiligde interface kunnen aanpassingen worden gedaan van de cascade en het PID systeem. Het instellen van deze interface kan bij oplevering door de engineers van ZECK worden uitgevoerd.

Omdat het systeem op PROFINET draait kunt u eenvoudig het CATTS systeem aan uw fabrieksnet koppelen en zo gegevens van elke pijpsectie opvragen, trends bekijken, potentiële problemen opsporen en temperaturen aanpassen.

Onderhoud

Alle CATTS systemen maken gebruik van solid state schakeling met verwarmingskernen die extreem robuust zijn en zich al tientallen jaren hebben bewezen. Het systeem is niet onderheving aan problemen met pompen, chemicaliëndosering, lagerslijtage, lekdetectie, drukkleppen, verzameltanks, gesprongen pakkingen, drukstoringen of ratelende toevoerleidingen. Een andere voordeel is dat er ook geen ruimte nodig is voor boilers en waterleidingen.

​Ieder CATTS systeem vraagt jaarlijks een algemene controle die doorgaans een dag in beslag neemt.

Downloads

Datasheet (English)