Stoomstroommeting: Vortexmeterbeperkingen, drukcompensatie en installatie

Inleiding

Stoom wordt veel gebruikt in elektriciteitsopwekking, chemische verwerking, voedselproductie en industriële verwarming.beoordeling van de prestaties van de ketel, procescontrole en kostenallocatie.

Vortexstroommeters worden vaak gebruikt voor stoommeting omdat ze geen bewegende delen in het stroompad hebben en geschikt zijn voor veel industriële bedrijfsomstandigheden.een vortexmeter is niet geschikt voor elke stoomtoepassingDe snelheid van de stroom, de druk, de temperatuur, de installatie van de buizen en de vereiste meetopbrengst hebben allemaal invloed op het eindresultaat.

Door deze factoren te begrijpen, kunnen ingenieurs beslissen of een wervelmeter geschikt is en of extra druk- en temperatuurmetingen nodig zijn.

1Hoe meet een vortexstroommeter stoom?

Als stoom rond het lichaam loopt, vormen afwisselende wervelingen stroomafwaarts.De meter detecteert de vortexfrequentie en gebruikt deze om de volumetrische stroom onder de toepasselijke meetomstandigheden te bepalen..

De relatie tussen vortexfrequentie en stroom is afhankelijk van het ontwerp van de meter en het gekalibreerde werkbereik ervan.Betrouwbare metingen vereisen dat de stroomsnelheid binnen de door de fabrikant vastgestelde grenzen blijft.

Voor verzadigde of oververhitte stoom worden vaak wervelmeters gebruikt, mits de druk, temperatuur, dichtheid, snelheid,en de installatieomstandigheden vallen binnen de operationele omvang van het geselecteerde model.

Zij kunnen ongeschikt zijn wanneer de doorstroming te laag is voor een betrouwbare vortexdetectie, de leidingen onderhevig zijn aan overmatige trillingen of de installatie niet het vereiste doorstromingsprofiel kan bieden.

2Waarom stoomcondities van belang zijn

Het meten van de stoomstroom is ingewikkelder dan het meten van een vloeistof met een relatief stabiele dichtheid.

De verhouding tussen de volumetrische stroom en de massa stroom is afhankelijk van de dampdichtheid.

Om deze reden geeft een meter die de volumetrische stroom meet onder bedrijfsomstandigheden niet automatisch de vereiste massa-stroom- of energie-informatie.

Voordat een instrument wordt geselecteerd, moet worden vastgesteld of de toepassing vereist:

• Werkelijke volumetrische doorstroming onder bedrijfsomstandigheden.

• Massestroom voor procescontrole of controle van het verbruik.

• Gecompenseerde stroom op basis van gemeten druk en temperatuur.

• Berekening van stoomenergie met behulp van aanvullende procesgegevens.

De vereiste output bepaalt of alleen de vortexmeter voldoende is of dat er ook een zender, druksensor, temperatuursensor of stroomcomputer nodig is.

3Verzadigde stoom versus oververhitte stoom

Verzadigde stoom bestaat onder omstandigheden waarin de stoom- en vloeibare waterfasen in evenwicht zijn.Dus de ene kan worden gebruikt om de andere te bepalen onder geschikte evenwichtsomstandigheden..

De dichtheid van de oververhitte stoom moet worden bepaald aan de hand van de juiste druk- en temperatuurgegevens.

Dit onderscheid heeft invloed op de compensatiestrategie.

Voor verzadigde stoom kan een geschikte drukmeting worden gebruikt om de dichtheid te schatten wanneer de stoom werkelijk dicht bij verzadiging ligt en de meetmethode die veronderstelling ondersteunt.Als de stoom vocht bevat of afwijkt van de verzadigingsvoorwaarden, kan deze veronderstelling fouten opleveren.

Voor oververhitte stoom zijn druk en temperatuur over het algemeen belangrijk bij de berekening van de massa-stroom uit de volumetrische bedrijfsstroom.

De compensatiemethode moet daarom overeenkomen met de werkelijke stoomtoestand en de nauwkeurigheidsvereisten van de toepassing.

4. Druk- en temperatuurcompensatie

De druk- en temperatuurcompensatie zet de gemeten volumetrische stroom om in een nuttiger stroomwaarde wanneer de dichtheid varieert met de bedrijfsomstandigheden.

Een typisch systeem kan bestaan uit:

• Een vortexstroommeter om de stroom te meten.

• Een drukzender om de stoomdruk te meten.

• Een temperatuursensor en een zender om de damptemperatuur te meten.

• Een stroomcomputer of een besturingssysteem voor het berekenen van de gecompenseerde massa-stroom.

Sommige vortexstroommeters bieden, afhankelijk van het model, geïntegreerde temperatuurmeting of compensatiefuncties.de KROHNE OPTISWIRL 4200-productenfamilie biedt configuraties die zijn bedoeld voor toepassingen op het gebied van processtromen en die mogelijk druk- en temperatuurcompensatie-functies bevattenDe exacte configuratie en de ondersteunde stoomberekeningen moeten worden bevestigd aan de hand van de specifieke modeldocumentatie.

Het toevoegen van compensatie corrigeert niet elke bron van meetfout. Onjuiste sensorplaatsing, slechte kalibratie, ongeschikte stroomomstandigheden en vocht in de stoom kunnen nog steeds van invloed zijn op het resultaat.

5. Installatievereisten voor stoomvortexmeters

De juiste installatie is essentieel omdat vortexmeters afhankelijk zijn van het stroompatroon rond de rots.

Rechte pijpleidingen

Als u de snelheid van de meter verlagen, wordt de snelheid van de meter verhoogd met de snelheid van de meter.met inbegrip van eventuele vergoedingen voor stroomconditioners of specifieke storingstypen.

Er is geen enkele rechte afstand die van toepassing is op elke meter en pijpleiding.

Grootte en snelheid van de buis

Als de meter te groot is, kan de minimale stoomsnelheid te laag zijn voor een betrouwbare detectie.de maximale snelheid of het drukverlies kan de toegestane grenswaarden overschrijden.

Controleer de minimale, normale en maximale doorstroming in plaats van alleen de nominale buisdiameter te selecteren.

Mechanische trillingen

De vortexsensoren detecteren periodieke signalen, waardoor externe trillingen van de buizen de meting kunnen verstoren.en volg de installatiehandleiding van de fabrikant.

Oriëntatie en afvoer van stoomleidingen

In natte stoomomomstandigheden kunnen vloeistofdruppels de meetkwaliteit beïnvloeden.Een goed ontwerp van de stoomleiding, drainage en installatie helpen deze risico's te verminderen.

Temperatuur- en drukgrenzen

Controleer de drukwaarde van de meter, de temperatuurgrens van de sensor, de flenswaarde en de compatibiliteit van het materiaal.

6. Veel voorkomende oorzaken van onstabiele of onnauwkeurige metingen

Verschillende problemen kunnen van invloed zijn op de meting van de stoomstroom:

• Stroom onder het minimale bereik van de meter:Vortex signalen kunnen zwak of onbetrouwbaar worden.

• Overmatige trillingen van de buizen:Mechanische storingen kunnen de signaaldetectie beïnvloeden.

• Onjuiste pijpleiding:De werkingssnelheid kan buiten het geschikte bereik vallen.

• Onvoldoende compensatie:Veranderingen in de dampdichtheid kunnen leiden tot fouten in de berekende massa-stroom.

• Onjuiste druk- of temperatuurgegevens:Slechte sensorinstallatie of kalibratie kan het compensatieresultaat vervormen.

• natte of tweefasige stroom:Vocht kan ervoor zorgen dat de gemeten stroom afwijkt van de beoogde bedrijfsomstandigheden van de meter.

• Onvoldoende rechte buis:Vervormde stroomprofielen kunnen de meetprestaties beïnvloeden.

Probleemoplossing moet beginnen met de procesomstandigheden en installatie, gevolgd door de status van de sensor, de signaalkwaliteit en de compensatieconfiguratie.

7. Hoe een stoomstroommeter te kiezen

Voordat u een wervelstroommeter kiest, moet u het volgende controleren:

1. Verzadigde of oververhitte stoom.

2. Minimale, normale en maximale doorstroming.

3. Werkdruk- en temperatuurbereiken.

4. Vereiste output: volumetrische stroom, massa-stroom of energieberekening.

5. Pijpgrootte, materiaal en installatie.

6. Beschikbare rechte buislengtes en trillingsomstandigheden.

7. Verplichtingen inzake druk- en temperatuurcompensatie.

8. Uitgangssignaal en integratie met het besturingssysteem.

9. Druk, temperatuur en vereiste certificeringen.

Indien de toepassing een hoge nauwkeurigheid vereist over een breed werkbereik, moet de voorgestelde vortexoplossing worden vergeleken met andere geschikte stoommetingstechnologieën met behulp van de werkelijke procesgegevens.

Conclusies

Vortexstroommeters kunnen een praktische oplossing zijn voor veel stoommetingstoepassingen, maar hun prestaties zijn afhankelijk van het stroombereik, stoomomomstandigheden, installatie en de vereiste output.

Een druk- en temperatuurcompensatie kan nodig zijn wanneer het doel is om de massa-stroom nauwkeurig te berekenen naarmate de dampdichtheid verandert.De compensatiestrategie moet weerspiegelen of de stoom verzadigd of oververhit is en moet betrouwbare procesmetingen gebruiken..

Het kiezen van de juiste meter begint met de werkomvang en het meetdoel, niet alleen de nominale buisgrootte.

Heb je een stoomstroommetingsoplossing nodig?Geef de stoomtoestand, druk, temperatuur, minimale en maximale doorstroming, buisgrootte en vereiste output aan om een geschikte meterconfiguratie te beoordelen.