Medição de vazão de vapor com transmissores de pressão diferencial

Antes de iniciar a medição do fluxo de vapor com transmissores de pressão diferencial, deve-se levar em consideração que um medidor de vazão consiste em duas partes:

• 1. O elemento "primário" ou a unidade de tubo, por exemplo uma placa de orifício, colocada no caminho do vapor.
• 2. O elemento "filho" que converte os sinais em um formato utilizável.

Além disso, haverá um tipo de processador eletrônico que pode receber, processar e exibir as informações necessárias ao usuário. Este processador também pode receber sinais de pressão e / ou densidade para realizar a compensação de densidade. A figura a seguir mmostra um esquema de um sistema típico:

Um transmissor DP típico é um dispositivo de capacitância elétrica que funciona aplicando a pressão diferencial produzida pelo elemento primário através de um diafragma imerso em óleo dielétrico, em cada lado do diafragma existem placas estacionárias. O movimento do diafragma produzido pela pressão diferencial altera a separação entre as placas e varia a capacitância elétrica do transmissor, o que, por sua vez, faz com que o sinal de saída elétrico mude.

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 para uma variedade de instrumentos para:

• Forneça uma leitura de fluxo.
• Use com outros dados para fazer parte de um sinal de controle.

A sofisticação do instrumento dependerá do tipo de informação que o usuário exige.

Medição de vazão de vapor com transmissores avançados de pressão diferencial

Com os avanços na microeletrônica e a busca por sistemas de controle mais sofisticados, foram desenvolvidos avançados transmissores de pressão diferencial. Além de suas funções básicas de medição de pressão diferencial, é possível obter transmissores que:

• Eles podem indicar a pressão real (ao contrário do diferencial).
• Possui recursos de comunicação, por exemplo, HART® ou Fieldbus.
• Possui funções de autoteste ou diagnóstico.
• Tenha uma inteligência capaz de calcular e exibir resultados localmente.
• Aceite sinais adicionais, por exemplo: temperatura ou pressão.

Coleta de dados

Existem muitos métodos para recuperar e processar esses dados:

• Processadores de fluxo
• PLCs (sistemas de computador lógico programável)
• DCSs centralizados (sistemas de controle distribuído)
• SCADAs (sistemas de controle supervisório e aquisição de dados).

Com esses dispositivos, os seguintes dados podem ser visualizados: □ Fluxo de corrente.

• Vapor total usado.
• Temperatura / pressão do vapor.
• Uso de vapor durante períodos específicos.
• Fluxos e pressões anormais e ativação de alarmes remotos.
• Compensação por variações de densidade.
• Transmissão para gravadores de gráficos.
• Transmissão para sistemas de supervisão energética.

Alguns podem ser chamados de "medidores de energia", pois, além do acima, eles podem usar o 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 obter uma leitura de fluxo local.

Analise de dados

A coleta de dados, manual, semi-automática ou totalmente automática, será usada como uma ferramenta de supervisão para monitorar e controlar o custo da energia. Esses dados deverão ser coletados por um período de tempo suficiente para fornecer uma imagem precisa dos custos e da tendência do processo. Certos processos exigirão dados diariamente, embora a unidade preferida para usuários industriais seja a semana de produção.

A maneira mais comum de analisar dados é o uso de computadores com programas capazes de lidar com cálculos estatísticos e gráficos. Depois que o sistema de coleta de dados estiver em vigor, será necessário determinar a relação entre produção (por exemplo: toneladas de produto / hora) e consumo (por exemplo: toneladas de vapor / hora). Isso pode ser feito usando gráficos em que a relação entre consumo (ou consumo específico) por produção é obtida e uma correlação é estabelecida.

Os números resultantes podem conter incertezas sobre a natureza exata desse relacionamento. Há duas razões principais:

• Fatores secundários podem afetar os níveis de consumo.
• O controle do consumo de energia primária pode ser ruim, escondendo um relacionamento claro.

Uma vez determinados esses fatores, o "consumo de energia padrão" pode ser determinado. 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 produção da fábrica, isso será a base / padrão para medir produções futuras.

Usando o padrão, os supervisores de seção individuais podem receber regularmente relatórios de seu consumo de energia e compará-lo com o padrão. Em seguida, teremos que analisar esses números, fazendo as seguintes perguntas:

• Como o consumo se compara ao padrão?
• O consumo está acima ou abaixo do padrão e por quanto?
• Existe alguma tendência no consumo?
  

Se houve uma variação no consumo, poderia ser por vários motivos:

• Mau controle do consumo de energia nessa seção.
• Equipamento defeituoso ou que requer manutenção.
• Variações sazonais.

Para isolar a causa, é necessário primeiro verificar os arquivos passados ​​para determinar se a mudança é uma tendência a um aumento no consumo ou se é pontual. Neste último caso, as verificações devem ser continuadas em torno da planta de vazamento e peças defeituosas do equipamento etc. para prosseguir com o reparo.

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

À medida que nos tornamos mais conscientes do aumento do gasto de energia, procuraremos reduzir os custos de energia e usinas em geral, produzindo um sistema mais eficiente em termos de energia.

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