Ροόμετρα θερμικής και στροβιλισμού που χρησιμοποιούνται στη διαχείριση ενέργειας

Το Steam παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή των ανθρώπων. Είναι σημαντικό στην προετοιμασία φαγητού, για ψύξη και θέρμανση κτιρίων, στη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού, και ως πηγή ισχύος για πλοία. Πιθανώς η πιο σημαντική χρήση του είναι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι μονάδες παραγωγής ατμού παίρνουν την ενέργειά τους από διάφορες πηγές. Αυτές οι εγκαταστάσεις χρειάζονται πηγή καυσίμου για τη θέρμανση του νερού και την παραγωγή ατμού. Πολλοί χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα όπως άνθρακα, πετρέλαιο ή φυσικό αέριο για ενέργεια, ενώ άλλα χρησιμοποιούν πυρηνική ενέργεια. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για σταθμούς παραγωγής ατμού περιλαμβάνουν στερεά απόβλητα, αιολικά, γεωθερμικά και βιομάζα.
Όλες αυτές οι πηγές ενέργειας παράγουν θερμότητα, η οποία θερμαίνει το νερό για την παραγωγή ατμού. Σε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας, ο ατμός γυρίζει μια τουρμπίνα που είναι χτισμένη σαν ανεμόμυλος και περιστρέφεται σε έναν τροχό από σφιχτά συσκευασμένες μεταλλικές λεπίδες. Ο στρόβιλος συνδέεται με έναν άξονα με μια γεννήτρια, η οποία περιστρέφεται γύρω από τις λεπίδες του στροβίλου. Καθώς η γεννήτρια περιστρέφεται, χρησιμοποιεί την κινητική ενέργεια από την τουρμπίνα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Μέτρηση ροής αερίου και αέρα

Πολλές μονάδες παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιούν φυσικό αέριο ως καύσιμο που καίγεται για την παραγωγή ατμού. Αυτό το φυσικό αέριο πρέπει να μετρηθεί με ακρίβεια και να διαχειριστεί αποτελεσματικά για να εξασφαλίσει την ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία της πηγής θερμότητας του σταθμού παραγωγής ενέργειας. Η διαχείριση και ο έλεγχος της βέλτιστης αναλογίας καυσίμου προς αέρα απαιτεί υπολογισμό ροής μάζας - και μπορεί να αποκομίσει μεγάλα μερίσματα εάν γίνει σωστά. Αυτός ο τύπος ακριβούς και αποτελεσματικής διαχείρισης εξασφαλίζει χαμηλότερο συνολικό κόστος καυσίμου. Ορισμένες εγκαταστάσεις ενδέχεται να απαιτούν την παρακολούθηση της διανομής και της τιμολόγησης αερίου.
Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας σε αυτό το πλαίσιο είναι η μέτρηση του πεπιεσμένου αέρα . Το φυσικό αέριο πρέπει να μετρηθεί και να διαχειριστεί με ακρίβεια, έτσι ώστε η αποτελεσματική διαχείριση του πεπιεσμένου αέρα σε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας μπορεί να αποφέρει μεγάλα μερίσματα. Ακριβώς όπως και σε πολυκατοικίες όπου η ροή του νερού είναι στο αποκορύφωμά της το πρωί και το βράδυ, αλλά ελάχιστα αργότερα το βράδυ, έτσι οι απαιτήσεις ισχύος σε μια εγκατάσταση ισχύος μπορεί να ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό με την ώρα της ημέρας. Αυτό δίνει στα θερμικά ροόμετρα ένα πλεονέκτημα σε αυτούς τους τύπους εφαρμογών, επειδή συνήθως έχουν απενεργοποίηση 100 προς 1 και μπορούν να μετρήσουν χαμηλές ροές τόσο αποτελεσματικά όσο και υψηλές ροές. Επίσης, δεν υπόκεινται σε φραγμό, σε αντίθεση με τους μετρητές στροβίλων και σωλήνων Pitot.

Πώς μετράται ο ατμός;

Ως μέρος της διαδικασίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ο ατμός πρέπει να μετρηθεί για να μεγιστοποιηθεί η απόδοση του λέβητα. Οι μετρητές ροής διαφορικής πίεσης (DP) κυριαρχούν στη μέτρηση ροής ατμού. Τα ροόμετρα DP βασίζονται σε μια συστολή που τοποθετείται στη γραμμή ροής που δημιουργεί μειωμένη πίεση στη γραμμή μετά τη συστολή. Ένας μετρητής ροής DP απαιτεί ένα μέσο για την ανίχνευση της διαφοράς στην πίεση ανάντη έναντι κατάντη στη γραμμή ροής. Ενώ αυτό μπορεί να γίνει με ένα μανόμετρο, τα ροόμετρα DP χρησιμοποιούν πομπούς DP που αισθάνονται τη διαφορά στην πίεση και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε αυτήν την τιμή για τον υπολογισμό του ρυθμού ροής.

Πλεονεκτήματα του ροόμετρου Vortex

Παρά την κυριαρχία των μετρητών ροής DP, ορισμένοι τελικοί χρήστες στρέφονται σε μετρητές ροής πολλαπλών μεταβλητών για τη μέτρηση της ροής ατμού. Τα ροόμετρα Vortex έχουν κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους τύπους ροομέτρων νέας τεχνολογίας όσον αφορά τη μέτρηση της ροής αερίου και ατμού. Η μέτρηση της ροής αερίου εξακολουθεί να είναι μια σχετικά νέα εφαρμογή για τους μετρητές Coriolis και μόλις αρχίσει να συμβαίνει η χρήση μετρητών Coriolis για τη μέτρηση της ροής ατμού. Ενώ οι μετρητές υπερήχων έχουν χρησιμοποιηθεί για αρκετά χρόνια για τη μέτρηση της ροής αερίου και της ροής του νερού τροφοδοσίας του λέβητα, η ροή ατμού είναι μια νέα εφαρμογή για αυτούς.
Τα μαγνητικά ροόμετρα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της ροής αερίου, της ροής ατμού ή των μη αγώγιμων υγρών όπως οι υδρογονάνθρακες. Πολυμεταβλητές μετρητές ροής DP μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση υγρού, αερίου και ατμού. Ωστόσο, τα περισσότερα ροόμετρα πολλαπλών μεταβλητών DP έχουν ουσιαστικά μεγαλύτερη πτώση πίεσης από τους μετρητές στροφών λόγω της παρουσίας ενός πρωτεύοντος στοιχείου.
Ένας λόγος για τον οποίο οι ροομετρητές λειτουργούν καλά με τον ατμό είναι ότι μπορούν να χειριστούν τις υψηλές θερμοκρασίες και τις πιέσεις που σχετίζονται με τη μέτρηση της ροής ατμού. Για μετρητές στροφών, μόνο το σώμα μπλόφα και οι αισθητήρες που ανιχνεύουν τις στροφές βρίσκονται σε επαφή με τη ροή. Ο πομπός συνήθως τοποθετείται κάπου μακριά από το σωλήνα.
Τα ροόμετρα Vortex είναι κατάλληλα για τη μέτρηση της ροής ατμού και χρησιμοποιούνται ευρέως για το σκοπό αυτό. Ο ατμός είναι το πιο δύσκολο να μετρηθεί. Αυτό οφείλεται στην υψηλή πίεση και την υψηλή θερμοκρασία του ατμού και επειδή οι παράμετροι μέτρησης διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο του ατμού. Οι κύριοι τύποι ατμού περιλαμβάνουν υγρό ατμό, κορεσμένο ατμό και υπερθέρμανση ατμού. Ο ατμός μετράται συχνά σε μονάδες επεξεργασίας και για παραγωγή ενέργειας. Εκτός από την ικανότητά τους να ανέχονται υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις διεργασίας, οι μετρητές στροφών έχουν μεγάλη ευελιξία. Αυτό τους επιτρέπει να μετρήσουν τη ροή ατμού σε διάφορες ταχύτητες. Στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας και παραγωγής ενέργειας, ο ατμός μετράται συχνά προερχόμενος από λέβητα.
Οι μετρητές ροής πολλαπλών μεταβλητών μετρούν πολλαπλές μεταβλητές σε ένα όργανο. Συγκεκριμένα, μετρούν την ογκομετρική ροή, την πίεση, τη θερμοκρασία, τη ροή μάζας και την πυκνότητα. Η πυκνότητα του κορεσμένου ατμού αλλάζει με τη θερμοκρασία ή την πίεση, ενώ η πυκνότητα του υπερθερμασμένου ατμού εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την πίεση. Επειδή τα πολυμεταβλητά ροόμετρα μετρούν την πυκνότητα με ακρίβεια, παρέχουν μια ακριβή μέτρηση της ροής μάζας. Με ακρίβεια ροής ατμού 1,5 τοις εκατό της ανάγνωσης, παρέχουν τα απαραίτητα δεδομένα για αξιόπιστη και αποτελεσματική διαχείριση της ροής ατμού.