Akademia Automatyki
Bezinwazyjny pomiar przepływu pary wodnej? To możliwe!

Bezinwazyjny pomiar przepływu pary wodnej? To możliwe!

Para wodna jako podstawowe medium procesowe wymaga odpowiedniego opomiarowania oraz optymalnego wykorzystania. Z uwagi na liczne zastosowanie pary wodnej w przemyśle spożywczym, chemicznym czy farmaceutycznym, tylko jej racjonalne wykorzystanie przełoży się na względy ekonomiczne. Czy wiesz, że przepływ pary wodnej można już mierzyć bez ingerencji w rurociąg?

Bezpiecznie czyli bezinwazyjnie

Para wodna prócz napędzania turbin parowych w energetyce, ma szereg innych zastosowań – wykorzystuje się ją również do czyszczenia w procesach CIP, a także procesach sterylizacji SIP armatury przesyłowej, autoklawów oraz zbiorników, które mają bezpośredni kontakt z produkowaną żywnością lub farmaceutykami.  Kontrola zużycia pary wodnej staje się ważnym aspektem w poszukiwaniu oszczędności i tu z pomocą przychodzi rozwiązanie bezinwazyjne. Technika ta nie ingeruje bezpośrednio w proces technologiczny, dzięki temu eliminuje wszelkiego rodzaju zagrożenia wynikające z rozszczelnienia połączeń procesowych, kontaktu z produkowaną żywnością czy lekami. Ponadto umożliwia szybki i łatwy montaż bez potrzeby zatrzymywania procesu. Niemiecka firma Flexim opracowała bezinwazyjną metodę pomiaru pary, wykorzystującą technologię Transit Time, czyli technikę korelacji czasu przejścia.

Transit Time – korelacja czasu przejścia

Transit Time – korelacja czasu przejścia

Sondy pomiarowe (przystosowane do pomiaru pary wodnej), które są na rurociągu, emitują sygnał ultradźwiękowy,  początkowo wysyłany zgodnie z kierunkiem przepływu, a następnie w kierunku przeciwnym. Różnica czasów przejścia w obu kierunkach odpowiada prędkości przepływu medium. Obecnie na rynku dostępne są dwa komplety sond. Kolejnym, ważnym elementem układu pomiarowego jest konieczność montażu przylgowego czujnika temperatury, dzięki niemu uzyskujemy pomiar skompensowany, a także możemy odnieść ten pomiar do masy przepływającej pary wodnej.

Przygotowanie rurociągu

Przygotowanie rurociągu

 

Na uwagę zasługuje również fakt, że bezinwazyjna metoda pomiarowa nie powoduje żadnych strat ciśnienia, dzięki czemu uzyskuje przewagę nad innymi inwazyjnymi metodami pomiarowymi. Pomiar realizowany jest niezależnie od kierunku przepływu. Dzięki tak dużemu zakresowi przepływu (prędkości przepływu od 0,01 m/s do 60 m/s) nie ma potrzeby zmniejszania średnicy rurociągu w celu dostosowania go do wymogu minimalnej prędkości przepływu.

Co wybrać ?

Bezinwazyjna technologia pomiarowa to zarówno stacjonarne jak i przenośne przepływomierze. Obecnie możemy znaleźć na rynku szeroki wachlarz  wielofunkcyjnych przepływomierzy dla pracowników zajmujących się obsługą techniczną, a także pomiarami przepływu i energii. Przepływomierz FLUXUS G721 ST jest stacjonarnym przepływomierzem do pomiaru przepływu pary, obsługuje różne cyfrowe interfejsy komunikacyjne, takie jak Profibus, Modbus RTU, TCP. Urządzenia przenośne mają tę przewagę nad stacjonarnymi, że prócz pomiaru przepływu pary wodnej, pozwalają również wykonać pomiar przepływu cieczy, gazów, sprężonego powietrza i ciepła z wykorzystaniem do tego odpowiednich dedykowanych sond pomiarowych. Optymalną propozycją dla osób, które zajmują się monitorowaniem przepływu różnych mediów jest przepływomierz FLUXUS G601 ST.

 Przepływomierz przenośny FLUXUS G601 ST

Przepływomierz przenośny FLUXUS G601 ST

Sondy pomiarowe przepływomierza są połączone z rurociągiem za pomocą mocowanych na stałe specjalnych podkładek łączących, bez użycia żelu, który w wysokotemperaturowych  warunkach pomiarowych mógłby się szybko zestarzeć czy też zostać zmyty z powierzchni rurociągu. Dlatego przepływomierz FLUXUS ST nie jest narażony na zużycie i nie wymaga żadnej konserwacji ze strony obsługi technicznej.
Przepływomierz  mierzy objętość i przepływ masowy pary nasyconej i przegrzanej w temperaturze do 180°C. Minimalna wartość ciśnienia wynosi 3 bar(a). Trzeba podkreślić, że większość aplikacji z użyciem pary wodnej w różnych sektorach przemysłowych mieści się w przedziale do 180°C i ciśnieniu 5-6 bar(a)

Dużym atutem rozwiązania bezinwazyjnego jest także znaczące obniżenie kosztów instalacyjnych, które wynikają z braku konieczności wyłączenia pracy ciągów technologicznych i maszyn oraz chłodzenia rurociągów, w celu zainstalowania na nich układów pomiarowych.

Podsumowując, bezinwazyjna metoda pomiarowa pary wodnej jest rozwiązaniem innowacyjnym – zastosowanym pierwszy raz w historii. Szeroki zakres pomiarowy oraz zastosowanie specjalnych podkładek umożliwiających sprzężenie akustyczne umożliwiających długotrwałą pracę, to nie wszystkie zalety technologii bezinwazyjnej.  Do tego brak generowania strat ciśnienia podczas procesu oraz szybki okres implementacji czyni tę technologię jedną z bardziej sprawdzonych rozwiązań pomiarowych.

Więcej szczegółów na temat bezinwazyjnej metody pomiaru przepływu pary wodnej, znajdziesz w naszym kwartalniku Pod Kontrolą:

Temat wydania: Inteligentne rozwiązanie do pomiaru przepływu pary wodnej bezinwazyjną metodą ultradźwiękową