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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