Débitmètres thermiques et vortex utilisés dans la gestion de l'énergie

Steam joue un rôle important dans la vie des gens. Il est important dans la préparation des aliments, pour le refroidissement et le chauffage des bâtiments, dans l'industrie de la pâte et du papier et comme source d'énergie pour les navires. Son utilisation la plus importante est probablement la production d'électricité.

Les centrales à vapeur tirent leur énergie de diverses sources. Ces usines ont besoin d'une source de combustible pour chauffer l'eau et produire de la vapeur. Beaucoup utilisent des combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole ou le gaz naturel pour l'énergie, tandis que d'autres utilisent l'énergie nucléaire. Les sources d'énergie renouvelables pour les centrales à vapeur comprennent les déchets solides, le vent, la géothermie et la biomasse.
Toutes ces sources d'énergie produisent de la chaleur, qui chauffe l'eau pour produire de la vapeur. Dans une centrale électrique, la vapeur fait tourner une turbine qui est construite un peu comme un moulin à vent et tourne sur une roue faite de pales métalliques étroitement compactées. La turbine est reliée par un essieu à un générateur, qui tourne avec les aubes de la turbine. Lorsque le générateur tourne, il utilise l'énergie cinétique de la turbine pour générer de l'électricité.

Mesure du débit de gaz et d'air

De nombreuses centrales électriques utilisent le gaz naturel comme combustible qui est brûlé pour produire de la vapeur. Ce gaz naturel doit être mesuré avec précision et géré efficacement pour assurer le fonctionnement sûr et fiable de la source de chaleur de la centrale. La gestion et le contrôle du rapport carburant / air optimal nécessitent un calcul du débit massique - et peuvent rapporter de gros dividendes si cela est fait correctement. Ce type de gestion précise et efficace garantit des coûts globaux de carburant inférieurs. Certaines installations peuvent exiger que la distribution du gaz et la facturation soient suivies.
Un autre facteur important dans ce contexte est la mesure de l'air comprimé . Le gaz naturel doit être mesuré et géré avec précision, de sorte que la gestion efficace de l'air comprimé dans une centrale électrique puisse rapporter de gros dividendes. Tout comme dans les immeubles d'appartements où le débit d'eau est à son maximum le matin et le soir, mais minime plus tard dans la nuit, les besoins en énergie d'une installation électrique peuvent varier considérablement avec l'heure de la journée. Cela donne aux débitmètres thermiques un avantage dans ces types d'applications, car ils ont généralement un taux de rotation de 100 pour 1 et peuvent mesurer les faibles débits aussi efficacement que les hauts débits. Ils ne sont pas non plus sujets au colmatage, contrairement aux compteurs à turbine et à tube de Pitot.

Comment la vapeur est-elle mesurée?

Dans le cadre du processus de production d'électricité, la vapeur doit être mesurée pour maximiser l'efficacité de la chaudière. Les débitmètres à pression différentielle (DP) dominent la mesure du débit de vapeur. Les débitmètres DP reposent sur une constriction placée dans la conduite d'écoulement qui crée une pression réduite dans la conduite après la constriction. Un débitmètre DP nécessite un moyen pour détecter la différence entre la pression amont et aval dans la conduite d'écoulement. Bien que cela puisse être fait avec un manomètre, les débitmètres DP utilisent des transmetteurs DP qui détectent la différence de pression, puis utilisent cette valeur pour calculer le débit.

Avantages du débitmètre Vortex

Malgré la prédominance des débitmètres DP, certains utilisateurs finaux se tournent vers des débitmètres à vortex multivariables pour mesurer le débit de vapeur. Les débitmètres à vortex présentent certains avantages par rapport aux autres types de débitmètres de nouvelle technologie lorsqu'il s'agit de mesurer le débit de gaz et de vapeur. La mesure du débit de gaz est encore une application relativement nouvelle pour les compteurs Coriolis, et l'utilisation des compteurs Coriolis pour mesurer le débit de vapeur ne fait que commencer à se produire. Alors que les compteurs à ultrasons sont utilisés depuis un certain nombre d'années pour mesurer le débit de gaz et le débit d'eau d'alimentation des chaudières, le débit de vapeur est une nouvelle application pour eux.
Les débitmètres magnétiques ne peuvent pas être utilisés pour mesurer le débit de gaz, le débit de vapeur ou les liquides non conducteurs tels que les hydrocarbures. Les débitmètres DP multivariables peuvent être utilisés pour mesurer le liquide, le gaz et la vapeur. Cependant, la plupart des débitmètres DP multivariables ont une perte de charge nettement supérieure à celle des débitmètres à vortex en raison de la présence d'un élément primaire.
L'une des raisons pour lesquelles les débitmètres à vortex fonctionnent bien avec la vapeur est qu'ils peuvent supporter les températures et pressions élevées associées à la mesure du débit de vapeur. Pour les compteurs à vortex, seuls le corps du bluff et les capteurs qui détectent les vortex sont en contact avec le flux. L'émetteur est généralement monté quelque part loin du tuyau.
Les débitmètres à vortex sont bien adaptés pour mesurer le débit de vapeur et ils sont largement utilisés à cette fin. La vapeur est le fluide le plus difficile à mesurer. Ceci est dû à la pression et à la température élevées de la vapeur et au fait que les paramètres de mesure varient avec le type de vapeur. Les principaux types de vapeur comprennent la vapeur humide, la vapeur saturée et la vapeur surchauffée. La vapeur est souvent mesurée dans les usines de traitement et pour la production d'électricité. En plus de leur capacité à tolérer des températures et des pressions de processus élevées, les compteurs à vortex ont une large gamme. Cela leur permet de mesurer le débit de vapeur à des vitesses variables. Dans les centrales de traitement et les centrales électriques, la vapeur est souvent mesurée en provenance d'une chaudière.
Les débitmètres vortex multivariables mesurent plusieurs variables dans un seul instrument. En particulier, ils mesurent le débit volumétrique, la pression, la température, le débit massique et la densité. La densité de la vapeur saturée change avec la température ou la pression, tandis que la densité de la vapeur surchauffée dépend de la température et de la pression. Comme les débitmètres à plusieurs variables mesurent la densité avec précision, ils fournissent une mesure précise du débit massique. Avec une précision du débit de vapeur de 1,5% de la lecture, ils fournissent les données nécessaires pour une gestion fiable et efficace du débit de vapeur.