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:

Na medição do fluxo de vapor com transmissores de pressão diferencial, cQuando a unidade de tubulação é um dispositivo que mede a pressão diferencial, como um placa de orifício o tubo de Pitot, e é necessário um sinal elétrico, o elemento secundário será um transmissor de pressão diferencial (DP) que converte o sinal de pressão em um sinal elétrico. Esse sinal pode ser transmitido para um processador eletrônico capaz de aceitar, armazenar e processar esses sinais, conforme exigido pelo usuário.

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).

Um dos métodos mais simples de coletar, armazenar e exibir dados é o Processador de fluxo. Com a chegada do microprocessador, agora temos processadores altamente versáteis para medição de vazão.

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.

Técnicas de regressão podem ser usadas para identificar o efeito de vários fatores. Deve-se tomar cuidado ao usar esses métodos, pois um relacionamento estatístico pode ser facilmente criado entre duas ou mais variáveis que são realmente totalmente independentes.

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.

O consumo padrão deve ser alcançável e geralmente é usada a linha que melhor se ajusta à média e não a linha com o melhor desempenho possível.

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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