中国 (简体中文)
UK (Engels)
ES (Espanol)
FR (Francais)
DE (Deutsch)
NL (Nederlands)
Het belang van gerichte debietmeting
Inleiding
De VPFlowScope® perslucht flowmeter is ontworpen rond een uniek meetprincipe. Hierdoor kan u niet alleen de grootte van de stroming meten, maar ook de richting. Waarom is dit belangrijk? In dit artikel laten we twee voorbeelden zien waarbij bidirectionele flowmeting een sleutelrol speelt om tot de juiste conclusies te komen. In het eerste voorbeeld beschrijven we het geval van een elektronicafabriek met een groot onderling verbonden ringnetwerk met twee compressorruimtes in verschillende gebouwen. De twee compressorruimtes liggen ongeveer 500 voet uit elkaar. In het tweede voorbeeld wordt het effect van debietmeting stroomopwaarts van een lokale opvangtank beschreven.
Persoonlijk advies
Laat hier uw contactgegevens achter voor advies op maat. Een van onze experts neemt dan contact op met u.
Thermabridge™ technologie
VPInstrumentss Werelds eerste thermische stromingssensor in een silicium (geensiliconen!) chip werd 40 jaar geleden, in 1974, uitgevonden door een van de oprichters, Anton van Putten. Zijn unieke ontwerp kan worden gezien als de blauwdruk van vele thermische massa-flow-sensoren, gevonden in auto's, HVAC en industriële toepassingen. De originele Thermabridge™ sensor combineert stromingsrichtingmeting met thermische massastroommeting over een volledig bereik van 0...150 mn/sec. Hierdoor kan u het debiet meten in complexe ringnetwerken, waar andere debietmeters zeer onbetrouwbare meetresultaten zouden opleveren. Wie had gedacht dat zijn uitvinding zo belangrijk zou worden voor nauwkeurige persluchtmeting?
Geval 1. Twee compressorruimten
Bij een grote fabrikant van elektronische componenten wordt perslucht gebruikt voor het hele productieproces: spuitgietmachines (behandeling en verpakking van producten), het verzamelen en plaatsen van componenten, het galvaniseren en verzinken van metalen onderdelen. Er is een energiebeheerprogramma gestart om het totale energieverbruik van de fabriek te verminderen. Perslucht was een van de utilities die aandacht behoefde. De compressoren in de fabriek waren quire oud (> 10 jaar) en er was ruimte voor verbetering, vanuit het oogpunt van efficiëntie. Om de juiste compressor te selecteren, moest het vraagprofiel van de fabriek worden gemeten. Maar het bedrijf realiseerde zich dat permanente monitoring de sleutel is tot besparingen op lange termijn. Dus in plaats van een auditbureau in te huren om tijdelijk een audit uit te voeren, kozen ze voor VPInstruments om een permanente monitoring oplossing te implementeren. Die uiteindelijk zou kunnen worden uitgebreid naar andere utilities.
Tijdens fase 1 van het project hebben we vier debietmeters geïnstalleerd om een duidelijk beeld te krijgen van de gemiddelde vraag. Maar na een paar maanden stuitten we op een interessante situatie waarbij standaard unidirectionele luchtstroommeters nutteloze resultaten opleverden. In deze specifieke situatie veroorzaakte terugstroming naar de opvangtanks verkeerde metingen, met ernstige meetfouten tot gevolg.
Beschrijving van het systeem
Onderstaande tekening toont een vereenvoudigde lay-out van het persluchtsysteem. Het persluchtsysteem bestaat uit twee compressorruimten (A en B). Vanuit deze twee afzonderlijke compressorruimten wordt een persluchtringnet gevoed. De compressorruimten worden aangestuurd met een drukgestuurde regeling.
In compressieruimte B zijn twee debietmeters geïnstalleerd in een ringnetwerk om de lucht te meten die door een compressor aan het netwerk wordt geleverd. Tussen deze compressor en het netwerk is een grote opvangtank (5m3) geïnstalleerd.
In zaal A stonden drie schroefcompressoren van Atlas Copco (ZR3A, ZR3A, ZR145). De machines werden gebruikt voor de dagelijkse basislast. Elke compressor is uitgerust met een compressiedroger. Tussen de leidingen en de compressoren zijn twee grote opvangbakken van elk 5m3 geïnstalleerd. Vanuit de ontvangers voeren twee afzonderlijke leidingen lucht naar de productieprocessen.
Eén leiding is verbonden met een ander gebouw waar zich compressorruimte B bevindt. De afstand tussen de twee compressorruimten is ongeveer 500 voet.
Omgekeerde stroom of niet?
Toen we de configuratie van compressorruimte B nader bekeken, kwamen we tot de conclusie dat er een tegenstroom moet zijn wanneer de compressor wordt uitgeschakeld. De volgende foto's leggen dit effect in detail uit.
Compressor in kamer B uit: gedrag opvangbak
Tijdens los- en off-uren gaven de twee unidirectionele debietmeters verbruik aan, terwijl men nul flow zou verwachten. De grote opvangtank wordt gevuld door de andere compressoren (uit ruimte A) wanneer de plaatselijke vraag naar lucht in het ringnetwerk laag is, en hij levert lucht aan het netwerk wanneer de plaatselijke vraag groot is. U ziet de
ontvanger tank als een grote ballon die met het netwerk interageert.
Compressor in kamer B bij "samensmeltend verkeer" situatie
Wanneer de compressor geladen draait, wordt perslucht naar het ringnet gevoerd. In de T-koppeling voegt de stroom zich samen met bestaand "verkeer" op basis van hoe het verbruik in het ringnet in evenwicht is. Als het verbruik in evenwicht is, kan het perfect symmetrisch zijn (50% links, 50% rechts), maar als het verbruik aan één kant veel hoger is, zal de luchtstroom zich anders verdelen. Een pulserende vraag kan de verdeling van het debiet ook voor korte tijd veranderen.
De lucht die van de compressor komt, vermengt zich met de lucht die al door het ringnetwerk stroomde. Dit kan resulteren in een hoge of lage uitlezing, afhankelijk van de werkelijke vraag en de resulterende stroomrichting.
Eenrichtingsverkeer versus tweerichtingsverkeer
Een unidirectionele flowmeter heeft geen idee waar de lucht vandaan komt. Dit resulteert in grote fouten. Dit geldt voor de meeste thermische massaflowmeters die gebaseerd zijn op thermische dispersie, constante temperatuur anemometrie enzovoort. Andere voorbeelden van uni-directionele debietmeters zijn vortexmeters en turbinemeters, wanneer ze worden uitgelezen via een standaard pulszender (de eigenlijke teller op de turbinemeter draait achteruit). Venturi-meters zijn ook eenrichtingsmeters. Het drukverschilsignaal wordt niet negatief bij omgekeerde stroming. Meetflensmeters kunnen ook omgekeerde stroming meten, maar ze zijn niet zo geschikt voor perslucht vanwege hun permanente drukverlies.
Door de bidirectionele detectie van de VPFlowScope in te schakelen, wordt de verandering van stromingsrichting onmiddellijk zichtbaar. Nu verschijnt de omgekeerde stroom in de grafieken als negatieve waarden. Laten we eens kijken naar echte gegevens: In de onderstaande grafieken zoomen we in op een specifieke periode van de metingen in compressorruimte B. De oorspronkelijke gegevens, afkomstig van de bidirectionele flowmeters, zijn bewerkt om het verschil tussen bidirectionele en uni-directionele flow te laten zien.
Aan het eind van deze periode is het effect heel duidelijk te zien: In de linker grafiek, waar de twee bidirectionele debietmeters elkaar opheffen, is het resulterende debiet bijna nul. In de rechter grafiek wordt het debiet niet geneutraliseerd, wat resulteert in een artefactsignaal van bijna 13 m3/minuut.
Is uni-directioneel goed genoeg?
Je zou kunnen zeggen: waarom correleren we dit niet met de laad-/losgegevens van de compressor? Als de compressor in onbelaste of uitgeschakelde toestand is, weet u dat de stroming nul is, dus u kan dit compenseren. We denken dat dit niet de beste manier is om het terugstroomprobleem op te lossen, omdat er andere (echte) redenen kunnen zijn voor terugstroom, die onopgemerkt zouden blijven. Bijvoorbeeld een lekkende terugslagklep, een lekkende afdichting of een afblaasventiel. In dit specifieke geval vonden we een lekkende compressorafdichting. Dit lek had 1.314 euro per jaar kunnen kosten en het kostte slechts 500 euro om het te repareren. Een ander lek werd gevonden in een droger. Ook dit lek bevindt zich stroomopwaarts van de flowmeter, dus het zou onopgemerkt blijven als de flowmeter eenrichtingsverkeer is. Besparing: 2 102 euro per jaar. Voor 100 euro opgelost door een slang te vervangen.
Geval 2. Gedecentraliseerde ontvangers
In sommige gevallen wordt een gedecentraliseerd opvangreservoir gebruikt om de piekbelasting van het netwerk "af te scheren". Bijvoorbeeld wanneer een machine een groot intermitterend verbruiksprofiel heeft. Een vraag die vaak wordt gesteld: waar moet de flowmeter worden geplaatst en wat laat de flowmeter ons zien als de machine is uitgeschakeld. Dit deel van het artikel is gebaseerd op een oudere audit bij een aardappelverwerkingsbedrijf, waar we een standaard thermische massa flowmeter zonder bidirectionele gevoeligheid gebruikten. De afbeelding hieronder toont de opstelling.
Testopstelling: Het gebruikspunt flowmeter werd geïnstalleerd tussen de ontvangertank en de ringleiding. Waarom? Omdat er stroomafwaarts van de afsluitklep niet genoeg rechte lengte was.
De auditor belde ons na een paar dagen om de resultaten te bespreken. De flowmeter liet een aanzienlijk verbruik zien terwijl de machine geïsoleerd was van het netwerk. De opvangtank fungeerde gewoon als een lokale buffer voor machines verderop in de lijn. De tank werd gevuld en geleegd in het tempo van hun verbruik, wat significante waarden op de thermische massa veroorzaakte flowmeter. In dit geval werd het probleem uiteindelijk opgelost door de gegevens te negeren tijdens de periode dat de machine was uitgeschakeld. Maar in andere gevallen is er misschien geen manier om lokale acties of gebeurtenissen te correleren met gegevens. In die gevallen kan het bekijken van gegevens van een eenrichtingsstroommeter tot verkeerde conclusies leiden.
Andere problemen die u kan ontdekken met bidirectionele sensoren:
Bi directionele debietmeters kunnen in veel persluchtsystemen belangrijke zaken aan het licht brengen. In dit artikel hebben wij twee gevallen beschreven waarin bidirectionele sensoren cruciaal zijn om de juiste conclusies te trekken.
Andere voorbeelden waarbij u problemen aan het licht kan brengen:
Lekkende terugslagkleppen net na de compressor, of lekkende condensaatafvoeren. De bidirectionele flowmeter laat u weten wanneer dit gebeurt.
- Lekkende afvoeren in de oliedemister of onder de natte opvangbak
- De terugslagklep sluit niet volledig af
- De afblaasklep sluit niet volledig
- Oscillaties in het leidingnet worden gezien als verbruik in plaats van bijna-nulstroom
Combineren van de resultaten met behulp van virtuele kanalen
In de centrale VPVision energie monitoring software kunnen met behulp van een virtueel kanaal gegevens van twee (of meer) debietmeters worden gecombineerd tot één signaal. Het kanaal telt alle meetwaarden op en trekt ze af, op basis van hun stroomrichting. De resulterende waarden kunnen worden gebruikt in real-time grafieken en rapporten.
Conclusies
- Voor debietmetingen in ringnetwerken zijn bidirectionele debietmeters essentieel voor correcte resultaten.
- Alleen bidirectionele debietmeters kunnen correcte gegevens leveren wanneer zij geïnstalleerd zijn tussen ontvangsttanks en het persluchtnetwerk.
- Uni-directionele debietmeters zullen een positieve stroming aangeven wanneer omgekeerde stroming optreedt, wat kan leiden tot verkeerde conclusies over het gedrag van het systeem.
- Met moderne energie monitoring software kunnen bidirectionele debietmeters worden gecombineerd in een virtueel kanaal.
Ontvang een gratis presentatie voor u en uw team over de voordelen van permanente monitoring
Permanente monitoring van uw perslucht en andere utilties is de sleutel tot maximale energiebesparing. Het brengt vele voordelen met zich mee, zoals het bovenstaande voorbeeld laat zien, waaronder op gegevens gebaseerde investeringsbeslissingen, alarmen, een verhoogd bewustzijn en in sommige gevallen zelfs een verhoging van de productie. De deskundigen van ons team verzorgen gratis een online presentatie voor u en uw team over de voordelen van permanente monitoring. Geïnteresseerd? Maak vandaag nog een afspraak!
