Zintegrowany monitoring układów parowych jako źródło oszczędności

| Prezentacje firmowe

Para wodna jest najczęściej używanym medium w procesach cieplnych i energetycznych. Służy również do czyszczenia i sterylizacji. Jej wytworzenie, transport i dystrybucja pochłaniają ogromne nakłady finansowe, które można ograniczyć na etapie monitoringu układów parowych.

Zintegrowany monitoring układów parowych jako źródło oszczędności
 
Fot. 1. Prowirl 200 - w pełni zintegrowany układ pomiarowy

Transfer pary jest najefektywniejszy, gdy para jest parą nasyconą. W rzeczywistości w przemyśle dominuje jednak para mokra, gdyż zmiany ciśnienia i temperatury są przyczyną kondensacji. Woda może też dostawać się do rurociągów parowych w wyniku zakłóceń w instalacji kotłowej, takich jak nieszczelności czy ubytki w izolacji.

W efekcie otrzymujemy:

  • niską sprawność transferu ciepła,
  • niebezpieczne uderzenia hydrauliczne (granaty wodne),
  • korozję powodowaną przez rozpuszczoną w wodzie sól.

W przeszłości dokładny monitoring wymagał aż czterech niezależnych elementów układu: objętościowego pomiaru przepływu, przetwornika ciśnienia, czujnika temperatury oraz przelicznika energii. Te czasy bezpowrotnie minęły. Obecnie na rynku pojawiły się całkowicie nowe urządzenia, oferujące nie tylko w pełni zintegrowane układy pomiarowe, ale również funkcje pozwalające na generowanie znacznych oszczędności.

ZINTEGROWANA KOMPENSACJA I DETEKCJA MOKREJ PARY

Przepływomierz Proline Prowirl 200 został zaprojektowany tak, aby kontrola efektywności procesów dystrybucji pary stała się znacznie łatwiejsza, bez względu na charakter aplikacji. Urządzenie ma zaawansowany komputer przepływu do obliczeń masy, przepływu objętościowego gazów oraz przepływu ciepła i energii zawartych w parze lub cieczach.

Powyższe obliczenia dla pary wodnej i gazów prowadzone są zgodnie z międzynarodowymi normami i standardami: IAPWS-IF97, AGA8, AGA5, SGERG, ISO 6976. Przepływomierz ma także możliwość zintegrowanego pomiaru temperatury lub ciśnienia, co pozwala na bezpośredni pomiar masy pary nasyconej lub przegrzanej za pomocą jednego urządzenia. Alternatywnie istnieje możliwość odczytu tych parametrów z urządzeń zewnętrznych poprzez protokoły cyfrowe oraz opcjonalne wejście prądowe.

Prowirl 200 jest ponadto pierwszym przepływomierzem wirowym na świecie z funkcją ciągłego monitorowania jakości pary i alarmowania w przypadku pojawienia się pary mokrej, co znacznie wpływa na niezawodność i bezpieczeństwo eksploatowanej instalacji. Przepływomierz oprócz głównej wartości mierzonej, czyli strumienia przepływu, mierzy dodatkowo w sposób ciągły stopień suchości pary, czyli parametr określający udział kondensatu w parze, dzięki czemu pozwala na utrzymanie najwyższej efektywności i niezawodności instalacji parowej.

Korzyści, jakie z tego wynikają, to lepsza kontrola procesu i poprawa efektywności energetycznej. Mając na względzie jakość pary, możemy prowadzić dokładniejszy monitoring kosztów - usuwać nieprawidłowości w instalacji lub płacić jedynie za energię, którą rzeczywiście dostajemy.

ELEKTRONICZNA KOMPENSACJA BRAKU ODCINKÓW PROSTYCH

 
Fot. 2. Generator pary - przykład aplikacyjny

Dokładny i wiarygodny pomiar przepływu z wykorzystaniem przepływomierzy wirowych zależy również od prawidłowego montażu. W celu uzyskania właściwego profilu przepływu konieczne jest zapewnienie odpowiednich odcinków prostych rurociągu zarówno przed przepływomierzem, jak i za nim.

W przypadku przepływomierzy wirowych wymagane odcinki proste są znaczne i wynoszą nawet do 40 średnic przed urządzeniem i 5 średnic za nim. Zapewnienie tak długiego odcinka prostego na instalacji bywa często kłopotliwe, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z rurociągami o dużych średnicach, jak ma to miejsce w przypadku instalacji parowych.

Nowy przepływomierz wirowy Prowirl 200 wychodzi naprzeciw tym wyzwaniom, rozwiązując powyższy problem dzięki zaimplementowanej funkcji elektronicznej kompensacji zbyt krótkich odcinków prostych rurociągu przed czujnikiem, co pozwala uzyskać dokładne wyniki tam, gdzie miejsce montażowe jest mocno ograniczone. Elektroniczna kompensacja umożliwia redukcję wymaganych odcinków prostych rurociągów o połowę, wprowadzając dodatkową niepewność pomiaru jedynie na poziomie ± 0,5% o.r.

SOLIDNOŚĆ ZAPEWNIAJĄCA BRAK KONIECZNOŚCI PONOWNEJ KALIBRACJI

Unikatowy czujnik pojemnościowy DSC zapewnia wysoką precyzję pomiarów nawet w najtrudniejszych warunkach. Jego wartość potwierdza ponad 300000 przepływomierzy typu Vortex, dostarczonych przez Endress+Hauser klientom na całym świecie. Czujnik pojemnościowy jest szczególnie odporny na:

  • drgania,
  • zanieczyszczenia,
  • granaty wodne,
  • szoki temperaturowe (>150 K/s).

Nawet po okresie długoletniej eksploatacji czujniki DSC nie wykazują żadnego dryftu, zapewniając wysoką dokładność i wiarygodność pomiaru - jest to najlepszy dowód ich wyjątkowej stabilności długoterminowej. Solidna konstrukcja czujnika pomiarowego Prowirl 200 sprawia, że wartość współczynnika kalibracji pozostaje niezmienna, a co za tym idzie - nie ma konieczności przeprowadzania ponownych kalibracji urządzenia.

SPRAWDZONY W KAŻDEJ APLIKACJI

 
Fot. 3. Wytrzymały i precyzyjny czujnik pojemnościowy DSC

Solidna konstrukcja, sprawdzone rozwiązania i innowacyjne funkcje przepływomierza Prowirl 200 dają wiele korzyści użytkownikowi. Najważniejsze z nich to:

  • wygoda - zintegrowana kompensacja pomiaru od ciśnienia i temperatury,
  • bezpieczeństwo - detekcja mokrej pary pozwala unikać wystąpienia młotów wodnych i korozji w systemach parowych,
  • efektywność - monitoring jakości pary zapewnia rzeczywisty pomiar ilości energii dostarczanej do procesu,
  • elastyczność - funkcja kompensacji zbyt krótkich odcinków prostych rurociągu przed czujnikiem,
  • redukcja kosztów - weryfikacja potencjalnych strat i ubytków energii.

Łukasz Wołoszyn
Endress+Hauser Polska sp. z o.o.