praktyczny blog o pomiarach i automatyce przemysłowej

bo w automatyce liczą się ludzie

Dlaczego przepływomierz termiczny nadaje się do rozliczania kogeneracji?

Użytkownicy układów kogeneracyjnych zasilanych biogazem wiedzą, że do rozliczeń potrzebne im są pomiary ilości zużywanego gazu oraz dostarczonej z nim energii chemicznej. O ile pomiar wartości opałowej i energii chemicznej biogazu nie budzi wątpliwości – sprawę załatwia analizator biogazu AwiFLEX lub AwiECO, o tyle pomiar ilości gazu nie jest już tak oczywisty. Postanowiłem napisać kilka zdań wyjaśniających, dlaczego przepływomierz termiczny FCI ST51 jest w odpowiedni dla tych aplikacji.


Jeden czy kilka pomiarów?

Przepisy wymagają, żeby ilość zużywanego paliwa gazowego podawać w [Nm3/h]. Typowe przepływomierze ultradźwiękowe, wirowe i turbinowe są urządzeniami mierzącymi objętość gazu w warunkach aktualnych. Aby uzyskać wartość przepływu odniesioną do warunków normalnych, niezbędne są dodatkowe pomiary ciśnienia i temperatury gazu oraz urządzenie dokonujące odpowiednich przeliczeń (korektor, komputer przepływowy). Potrzebne są zatem cztery różne urządzenia, a ich montaż wiąże się zazwyczaj z rozcięciem rurociągu i wspawaniem dwóch króćców.

Potrzebną informację tzn. ilość biogazu wyrażoną w [Nm3/h] można jednak uzyskać znacznie mniejszym kosztem i wysiłkiem, stosując do tego tylko jedno urządzenie, a mianowicie termiczny przepływomierz masowy FCI ST51. Urządzenie mierzy masę przepływającego gazu, a ta w odróżnieniu od objętości, jest taka sama w warunkach aktualnych i w warunkach normalnych.

Warto wymienić też inne zalety zastosowania przepływomierza termicznego:

– montaż wymaga wykonania tylko jednego króćca, a Użytkownik uzyskuje od razu dwa parametry gazu – przepływ i temperaturę

– urządzenie jest instalowane przez zawór kulowy, co przy ciśnieniach panujących w instalacji biogazowej pozwala na montaż i demontaż bez zatrzymywania przepływu

– to samo urządzenie może być stosowane na rurociągach o różnych średnicach (jakie to istotne może powiedzieć ktoś, komu zdarzyło się zamówić przepływomierz ultradźwiękowy na rurę DN100, podczas gdy doprowadzenie biogazu wykonano rurami DN80 😉

Jak przepływomierz termiczny kompensuje zmiany ciśnienia?

Osoby przyzwyczajone do pomiarów za pomocą przepływomierzy objętościowych pytają często, w jaki sposób przepływomierz termiczny kompensuje zmiany ciśnienia gazu, skoro nie ma czujnika ciśnienia?

Można odpowiedzieć krótko: Wynika to z zasady działania. Dłuższe uzasadnienie znajdziecie poniżej.

Przepływomierz termiczny FCI posiada dwa sensory wyposażone w czujniki PT1000 – pierwszy odniesienia (mierzy temperaturę gazu) i drugi podgrzewany (aktywny). Przepływający gaz odbiera ciepło od czujnika aktywnego i ochładza go. Im większa jest masa przepływającego gazu, tym bardziej czujnik aktywny zostaje ochłodzony. Wielkością mierzoną, mówiącą o aktualnym przepływie, jest różnica temperatur obu sensorów.

Rysunek 1

Z równania opisującego wymianę ciepła miedzy sensorem a przepływającym gazem, po przekształceniach uzyskuje się zależność między różnicą temperatur (sensor aktywny – sensor odniesienia), a gęstością gazu i prędkością przepływu. Po uwzględnieniu pola przekroju rurociągu uzyskuje się zależność między różnicą temperatur a przepływem masowym:

1

Zmiana ciśnienia gazu powoduje zmianę jego gęstości, co przekłada się na zmianę zdolności gazu do chłodzenia sensora, a dalej na różnicę temperatur. Jak widać, zmiana ciśnienia gazu wpływa na mierzony przepływ masowy – nie ma więc potrzeby stosowania czujnika ciśnienia!

Bez tytułu

Myślę, że przedstawione wyżej argumenty są wystarczająco przekonujące i wskazują wyższość stosowania przepływomierzy termicznych w instalacjach biogazowych. Zwłaszcza, że połączenie takiego przepływomierza z analizatorem biogazu AWITE (czyli układ AwiENERGY) oferuje możliwości niedostępne w inny sposób.


Autor:

Biogazu-entuzjasta

 

Dlaczego przepływomierz termiczny nadaje się do rozliczania kogeneracji?

Najnowsze

POBIERZ E-BOOK

Chesz być na bieżąco?
Zapisz się do naszegoNEWSLETTERA!

Czujnik poziomu VEGAPULS64 na szlamatorze
Pomiary poziomu

Pomiar poziomu w szlamatorze

Pomiar poziomu w branży budowlanej to nie lada wyzwanie. Stosowane surowce czy półprodukty mają trudne do okiełznania przez czujniki poziomu właściwości – oblepiają, pylą. Dodatkową

Czytaj więcej »
Akademia Automatyki

Dołącz do nas!

Wypełnij formularz subskrypcji i bądź na bieżąco