Debietmeters, het belang van turndown, meetfout en inbouwlengte - artikel

Plant & Factory 6/11/2020 9:08:09

Stoom heeft zeer specifieke fysische eigenschappen die een goede kennis vereisen om een nauwkeurige debietmeting te doen. Er bestaan verschillende technologieën.

Lees hieronder verder   
Verwant

VUB spin-off Numeca overgenomen door Cadence Design Systems

Evonik steunt chemie-onderwijs met Virtual Reality applicatie

Overstappen naar uiterst performant fluorvrij blusschuim (SVM)

Antwerpse Covestro-vestiging verkrijgt ISCC Plus-certificering

Nieuwe methode voor efficiëntere omzetting biomassa

Nieuwe materietoestand ontdekt: vloeibaar glas

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Alternatief fossiele brandstof voor stoomproductie

Webinar

vrijdag 29 januari 2021

Postgraduaat Vastgoedkunde

Leuven of Kortrijk

van 4/02/2021 tot 10/12/2021

Toekomst federaal energiebeleid

Webinar

woensdag 10 februari 2021

'Digital Twin' versterkt maakindustrie?

Online event

vrijdag 12 februari 2021

Interpack

Messe Düsseldorf

van 25/02/2021 tot 3/03/2021

Klimatisatie van gebouwen

Online

van 5/03/2021 tot 25/06/2021

Keuze van de redactie

(25/1) Deloitte opent nieuw duurzaam kantoor op West-Vlaamse innovatiecampus

(25/1) Pauwels Consulting heeft Nederlandse Javaspecialist overgenomen

(21/1) Jan De Nul baggert met 100% duurzame drop-in biobrandstof

(20/1) Siemens combineert offshore productie van groene waterstof

(19/1) Gimv verkoopt telecomspecialist OTN Systems

(19/1) VINCI Energies heeft Legendre Conveyors overgenomen

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Het is echter moeilijk de oplossing te vinden die het meest beantwoordt aan de behoeften van de gebruiker. Daarom is het belangrijk een juiste debietmeting te kunnen doen om de efficiëntie en/of optimalisatie van een installatie te kunnen inschatten.

Het stoomdebiet is echter zeer zelden constant. Dit komt meestal door de lage debieten bij opstart, onderhoud of stilstand en de hogere debieten tijdens volcontinu bedrijf. We stellen vast dat debietmeters met een laag meetbereik (turndown) het moeilijk hebben om een juiste meting te garanderen wanneer het debiet varieert, zelfs als hun theoretische nauwkeurigheid goed is. Een ketel met een capaciteit van 12 ton/u, die werkt aan 14% van zijn capaciteit, dat wil zeggen 1.680 kg/u, laat dus geen nauwkeurige meting van het debiet toe met de debietmeters die doorgaans worden gebruikt om stoom te meten.


Figuur 2: orifice debietmeter. (Foto : Armstrong)

De stroomvariatie is bijvoorbeeld te groot voor debietmeters waarvan de turndown doorgaans beperkt is tot 4:1 (meestal orifice debietmeters) wat ons beperkt in een correcte meting van minder dan 3.000 kg/u (t.o.v. 12.000 kg/u) . Zelfs een vortex-debietmeter zal het moeilijk hebben om deze variatie nauwkeurig te meten als ze te groot is, omdat haar turndown 12:1 tot 20:1 is, wat een efficiënte meting van de ketel verhindert wanneer die minder dan 1.000 kg/u produceert. Bovendien zijn ze niet in staat om te lage stroomsnelheden te detecteren.

Historisch worden orifice debietmeters veel gebruikt om de stoomdebieten te meten, maar naast hun beperkte meetbereik genereren ze ook een aanzienlijke drukval waarmee rekening moet worden gehouden bij het realiseren van een energiebalans. Als we altijd dezelfde ketel beschouwen met een leiding van 100 mm en een werkdruk van 6 barg, zal de drukval door de opening ongeveer 160 mbar bedragen, wat een jaarlijkse meerkost van € 4.000 (bij 12 ton/u) vertegenwoordigt.


Figuur 3: differentieeldruk debietmeter. (Foto : Armstrong)

Bovendien hebben de meeste stoomdebietmeters die momenteel worden gebruikt, een vrij lage nauwkeurigheid in hun meetbereik. Slechts +/-3% voor een orifice debietmeter (t.o.v. een meetbereik van 12 ton/u is dit 360 kg/u) en amper 2% voor een vortex-debietmeter, waardoor het exacte energiegebruik niet kan worden vastgesteld.

De meeste debietmeters hebben een laminaire stroom nodig. Dit vereist een bepaalde rechte lengte stroomop- en stroomafwaarts, wat een probleem kan zijn bij installatie in een beperkte ruimte. Je kan echter deze nodige lengte inkorten door vernauwingen te plaatsen in je meetlichaam.

Bij vortex-debietmeters is het gebruikelijk om de leidingdiameter te verkleinen met behulp van concentrische verloopstukken om de snelheid door de debietmeter te verhogen en optimale prestaties te garanderen. Helaas verhogen deze veranderingen in leidingen de installatiekosten aanzienlijk. Bovendien moeten vaak extra appendages voorzien worden om een jaarlijkse kalibratie mogelijk te maken.


Figuur 4: overzicht debietmeters van links naar rechts: Accelabar/pitotbuismeting met concentrische verloopstukken, verabar/pitotmeting, vortex-debietmeter en orifice debietmeter. (Foto : Armstrong)

Een andere oplossing zou zijn om een orifice debietmeter met variabele opening te gebruiken, maar die vereist installatie-voorzorgsmaatregelen die moeilijk te implementeren zijn: volledig gladde interne leidingen stroomopwaarts en stroomafwaarts, gebruik van condenspotten, bypass aanbevolen in het geval van blokkering van bewegende delen, ...

Met een pitotbuis in combinatie met vernauwingen kom je tot een minimale turndown van 20:1 (maximaal 65:1 bij bepaalde gastoepassingen en twee druktransmitters) en garandeer je een nauwkeurigheid van ± 0,5% (t.o.v. 12 ton/u = ±- 60 kg/u nauwkeurigheid). In combinatie met een multivariabele transmitter is een massadebietmeting mogelijk dankzij dynamische compensatie van de variatie in dampdichtheid als functie van de temperatuur of druk, gemeten door de transmitter zelf. Jaarlijkse kalibratie is overbodig, wat enorm bespaart in onderhoudskosten, extra benodigde inbouwappendages en afschakeltijd van de installatie.

Concluderend heeft elke technologie voor- en nadelen waarvan gebruikers zich bewust moeten zijn om het tekort in te schatten als de gekozen oplossing geen correcte meting van het stoomdebiet mogelijk maakt. <<
Door Jérémie Vancraywinkel, Smart product Armstrong International

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Ontwikkeling zonnefolies voor ramen en zonnepanelen

TNO ontwikkelt met universiteiten en bedrijven functionele folies voor ramen en gebouwgeïntegreerde zonnepanelen, om 20% van het energieverbruik van gebouwen te besparen.

Jan De Nul baggert met 100% duurzame drop-in biobrandstof

Vanaf 1 februari zal Jan De Nul in opdracht van de Vlaamse Overheid, agentschap Maritieme Dienstverlening en Kust (MDK), zo’n 500.000 m³ zand op het strand van Raversijde aanbrengen.

Uniek resistentiegen tegen bladvlekkenziekte

Een internationaal consortium kan het resistente Stb16q-gen kloneren en succesvol in tarwe introduceren. Om zo de strijd aan te binden met de gevreesde schimmel Zymoseptoria tritici.

VIL IT-systemen leiden tot efficiëntere grenscontroles

In het project Digital Gateway2Governement werden systemen ontworpen voor gedigitaliseerde communicatie tussen de bedrijven en de overheidsdiensten die betrokken zijn bij de grenscontroles.

Groene waterstof moet energietransitie in Picardisch Wallonië versnellen

Luminus en het Agentschap voor Territoriale Ontwikkeling IDETA hebben een gezamenlijk project voorgesteld voor de ontwikkeling van vier groene waterstofstations in Picardisch Wallonië.

HTC-Enterprise als deel van de oplossing

HTC-Enterprise is een onderneming gegroeid uit de passie voor technologie en het ondernemerschap op zich. Het bedrijf biedt voor tal van bedrijven en sectoren een gepaste oplossing aan.

Kunstmatige intelligentie zoekt nieuwe antibiotica

Slimme software (kunstmatige intelligentie) van de Leidse en Wageningse universiteit doorzocht genomen van bacteriën en vond 42 clusters DNA die coderen voor eiwitten met antibiotica-werking.

DEME voert onderhoudsbaggerwerken op Schelde op LNG uit

Een dual fuel sleephopperzuiger van DEME voert sinds kort de onderhoudsbaggerwerken uit op de Schelde. Tijdens deze werken vaart het schip op LNG, een primeur in Vlaanderen.

Vernieuwde VPLog-i-R stroomsensor met Modbus interface

VPInstruments, fabrikant en wereldwijde leverancier van instrumentatie en monitoringssystemen voor perslucht en gassen, biedt nu een vernieuwde versie van de bewezen VPLog-i stroomsensor met een Modbus interface. De VPLog-i-R is het enige type Rogowski stroomsensor met RS485 (Modbus RTU) uitgang. >>

Partners