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

Daikin investeert in Gents hypermodern ontwikkelingscomplex

Antwerpse chemiebedrijven gaan dokwater als proceswater gebruiken

Concurrentievermogen van duurzame chemische industrie in EU stimuleren

Biar sampling valves verdeeld door Gielink

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

Efficiëntere waterbehandeling van stoomketels - artikel

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Electrical Safety in Industrial Installations

Pilz Academy - Herentals

woensdag 2 december 2020

Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

van 3/12/2020 tot 17/12/2020

Energy Mission Webinar

online event

donderdag 3 december 2020

Safety validation training

Pilz Academy - Herentals

donderdag 3 december 2020

Overdrukbeveiliging en veiligheidskleppen

Het ingenieurshuis - Antwerpen

van 7/12/2020 tot 10/12/2020

Geotechniekdag 2020

Online studiedag

dinsdag 8 december 2020

Keuze van de redactie

(27/11) Eerste AI-gestuurde verpakkingsmachine ontwikkeld

(25/11) Photovoltatronics: slimme, communicerende zonnecellen onderzocht

(24/11) Autobekledingsbedrijf wordt producent van mondmaskers

(23/11) Nederlandse studenten ontwikkelen oven voor recyclage e-waste

(19/11) Proximus, SkeyDrone en DroneMatrix ontwikkelen drone-platform

(18/11) 600.000 euro voor 25 innovatieve West-Vlaamse samenwerkingsprojecten

>> 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...

Goedkope en groene waterstof op industriële schaal

TNO en andere vooraanstaande kennisinstellingen in Europa lanceren voorstellen om elektrolyse van waterstof met duurzame energie op grotere schaal snel te introduceren, tegen lagere kosten.

Toekomstig hoorapparaat luistert naar hersengolven

KU Leuven heeft een techniek ontwikkeld, dat op basis van hersengolven binnen de seconde bepaalt naar wie je luistert, en ruis weg filtert. Dit moet leiden tot betere hoorapparaten.

Consortium met DEME wint contract voor bouw Italiaanse haven

Een consortium met Dredging International (dochter van DEME) en het Italiaanse bouwbedrijf Consorzio Stabile Grandi Lavori gaat de Ravenna Port Hub in Italië bouwen.

Photovoltatronics: slimme, communicerende zonnecellen onderzocht

TU Delft gaat zonnecellen zo ontwerpen dat er sprake is van een nieuwe component die naast elektriciteitsopwekking ook informatie kan verwerken en delen.

Autobekledingsbedrijf wordt producent van mondmaskers

In het Oost-Vlaamse Assenede produceert ECA sinds juli chirurgische mondmaskers. Daarvoor zette het Belgische autobekledingsbedrijf een volledig nieuwe afdeling op.

Europees herstelplan: 10 voorstellen van Agoria voor Belgisch digitaal plan

In het Europees herstelplan staat dat minstens 20% van het budget van de 'faciliteit voor herstel en veerkracht' wordt aangewend voor digitaal. Dit is ruim 1 miljard euro voor België.

Biodiesel uit afval helpt CO2-emissies te verminderen

In de transportsector wordt bij het verlagen van CO2-emissies vaak richting elektrische trucks gekeken, maar biodiesel HVO, gemaakt uit afvalstoffen, is eveneens een valabel alternatief.

Elektrisch aangedreven locomotief milieuvriendelijker en kostenefficiënter

Siemens Mobility ontwikkelde de Vectron Dual Mode-locomotief, die de voordelen van elektrische aandrijving gebruikt waar mogelijk en overschakelt naar diesel waar nodig.

EvoTRAC S1901-platform biedt flexibiliteit en ingebouwde AI

Kontron heeft zijn EvoTRAC S1901-platform gelanceerd. geschikt voor veeleisende toepassingen in zware mobiele machines in de bouw-, landbouw-, vrachtwagen- en mijnbouwsector. Het is een modulair AI-geoptimaliseerd systeem, ontworpen om GPU-versnelde applicaties te voeden vanuit een compacte, robuuste vormfactor. >>

Partners