Medición de caudal de vapor con transmisores de presión diferencial

Antes de entrar na medição do fluxo de vapor com transmissores de pressão diferencial, deve-se observar que um medidor de vazão é composto de duas partes:

1. O elemento "primário" ou unidade de tubulação, por exemplo, uma placa de orifício, colocada na passagem de vapor.
2. O elemento "secundário" que converte os sinais em uma forma utilizável.

Além disso, deve haver um tipo de processador eletrônico que possa receber, processar e exibir as informações exigidas pelo usuário. Este processador também pode receber sinais de pressão e/ou densidade a fim de realizar a compensação de densidade. A figura seguinte mo que se segue é um esquema de um sistema típico:

Na medição do fluxo de vapor com transmissores de pressão diferencial, cquando a unidade de tubulação é um dispositivo que mede a pressão diferencial, tal como um placa de orifícios o tubo pitotSe for necessário um sinal elétrico, o elemento secundário será um transmissor de pressão diferencial (DP) que converte o sinal de pressão em um sinal elétrico. Este sinal pode ser transmitido a um processador eletrônico capaz de aceitar, armazenar e processar estes sinais, conforme requerido pelo usuário.

Um transmissor DP típico é um dispositivo de capacitância elétrica que opera pela aplicação da pressão diferencial produzida pelo elemento primário através de um diafragma que está imerso em um óleo dielétrico, em ambos os lados do diafragma são placas estacionárias. O movimento do diafragma produzido pela pressão diferencial altera a folga entre as placas e varia a capacitância elétrica do transmissor, que por sua vez altera o sinal de saída elétrica.

O movimento do diafragma é diretamente proporcional à diferença de pressão. O sinal de saída do transmissor é alimentado a um circuito eletrônico que o amplifica e retifica para produzir um sinal analógico de 4-20 mA dc. O sinal pode ser transmitido a uma variedade de instrumentos para:

Fornecer uma leitura da taxa de fluxo.
Use com outros dados para formar parte de um sinal de controle.

A sofisticação do instrumento dependerá do tipo de informação requerida pelo usuário.

Medição do fluxo de vapor com transmissores de pressão diferencial avançados

Com os avanços da microeletrônica e a busca de sistemas de controle mais sofisticados, foram desenvolvidos avançados transmissores de pressão diferencial. Além das suas funções básicas de medição de pressão diferencial, estão disponíveis transmissores que:

Eles podem indicar a pressão real (em oposição ao diferencial).
Ter capacidade de comunicação, por exemplo, HART® ou Fieldbus.
Ter autoteste ou funções de diagnóstico.
Tenha uma inteligência que seja capaz de realizar cálculos e exibir os resultados localmente.
Aceitar sinais adicionais, por exemplo, temperatura ou pressão.

Recolha de dados

Existem muitos métodos para recuperar e processar estes dados:

Processadores de fluxo
PLCs (Sistemas de Computação Lógica Programável)
DCSs Centralizados (Sistemas de Controlo Distribuído)
SCADAs (Supervisory Control and Data Acquisition systems).

Um dos métodos mais simples de recolha, armazenamento e visualização de dados é o Flow Processor. Com o advento do microprocessador, temos agora processadores extremamente versáteis para a medição de vazão.

Os seguintes dados podem ser exibidos com estes dispositivos: □ Caudal actual.

Vapor total utilizado.
Temperatura / pressão de vapor.
Uso de vapor durante períodos específicos.
Fluxos e pressões anormais e activação de alarmes remotos.
Compensação por variações de densidade.
Transmissão para os gravadores de gráficos.
Transmissão para sistemas de monitoramento de energia.

Alguns podem ser chamados de "medidores de energia" pois, além dos acima mencionados, podem usar tempo, tabelas de vapor e outras variáveis para calcular e exibir a potência (kW : Btu/h) e o uso de energia térmica (kJ : Btu). Além disso, as unidades de exibição podem ser usadas para dar uma leitura local da vazão.

Análise de dados

A coleta de dados, seja manual, semi-automática ou totalmente automática, será utilizada como ferramenta de supervisão para monitorar e controlar o custo da energia. Estes dados terão de ser recolhidos durante um período de tempo suficiente para dar uma imagem precisa dos custos e tendências do processo. Certos processos exigirão dados diariamente, embora a unidade preferida dos utilizadores industriais seja a semana de produção.

A forma mais comum de analisar os dados é a utilização de computadores com programas capazes de manipular cálculos estatísticos e gráficos. Uma vez instalado o sistema de recolha de dados, a relação entre a produção (por exemplo, toneladas de produto/hora) e o consumo (por exemplo, toneladas de vapor/hora) tem de ser determinada. Isto pode ser feito por meio de gráficos onde a relação de consumo (ou consumo específico) por produção é obtida e correlacionada.

Os números resultantes podem conter incertezas sobre a natureza precisa desta relação. Há duas razões principais:

Fatores secundários podem afetar os níveis de consumo.
O controle do consumo de energia primária pode ser pobre, escondendo uma relação clara.

As técnicas de regressão podem ser utilizadas para identificar o efeito de vários factores. Deve-se ter cuidado ao usar tais métodos, pois uma relação estatística pode ser facilmente criada entre duas ou mais variáveis que são de fato totalmente independentes.

Uma vez determinados estes fatores, os "consumos de energia padrão" podem ser determinados. O diagrama da figura abaixo mostra a relação típica entre produção e consumo.

Uma vez calculada a relação entre o consumo de vapor e a saída de fábrica, será a base/padrão para medir produções futuras.

Usando o padrão, os supervisores de seções individuais podem receber relatórios regulares de seu consumo de energia e compará-lo com o padrão. Estes números devem então ser analisados, fazendo as seguintes perguntas:

Como é que o consumo se compara com o padrão?
O consumo está acima ou abaixo do padrão e por quanto?
Existe uma tendência no consumo?

Se houver uma variação no consumo, pode ser por várias razões:

Controle deficiente do consumo de energia nessa seção.
Equipamento defeituoso ou com necessidade de manutenção.
Variações sazonais.

A fim de isolar a causa, é necessário verificar primeiro os registros passados para determinar se a mudança é uma tendência para o aumento do consumo ou se é uma mudança pontual. Neste último caso, as verificações em torno da fábrica em busca de vazamentos e peças defeituosas do equipamento, etc., devem ser continuadas e reparadas.

O consumo padrão tem de ser alcançável e muitas vezes é utilizado a linha que melhor se adapta à média e não o melhor desempenho alcançável.

Uma vez escolhido o padrão, esta será a nova linha de dados de consumo de energia.

Ao estar mais consciente do aumento do gasto energético, procurará reduzir os custos energéticos e os custos globais das instalações, produzindo um sistema mais eficiente do ponto de vista energético.

Uma vez que você está interessado na medição do fluxo de vapor com transmissores de pressão diferencial, sSubscreva o Boletim Informativo Steam for IndustryAs novas tendências do vapor industrial, como as novas tecnologias de vapor industrial, serão um recurso para que você receba mais conteúdo sobre as últimas tendências em vapor industrial. equações para a aplicação do Teorema de Bernoulli no tubo Pitot em sistemas de vapor.