Was ist ein Dampfdurchflussmesser?
Ein Dampfdurchflussmesser ist ein Messgerät, das zur Bestimmung der Durchflussmenge von Dampf verwendet wird.
In der Regel ist damit Wasserdampf gemeint. Dampf ist ein Gas mit thermischer Energie, und die genaue Messung seiner Durchflussmenge ist für industrielle Prozesse und das Energiemanagement wichtig. Dampf ist eine wichtige Energiequelle, die in vielen industriellen Prozessen eingesetzt wird.
Mit Dampfdurchflussmessern lässt sich die Dampfzufuhr genau steuern und die Prozessstabilität und -effizienz verbessern. Die Aufrechterhaltung eines angemessenen Dampfdurchsatzes kann auch die Produktivität erhöhen und Energie sparen.
Außerdem hilft es bei der Wartung des Dampfsystems und der Fehlererkennung. Eine genaue Überwachung des Dampfdurchflusses ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Dampflecks und anderen Problemen. Dies trägt zu einer höheren Systemzuverlässigkeit und einer längeren Lebensdauer der Anlagen bei.
Anwendungen von Dampfdurchflussmessern
Dampfdurchflussmesser sind in der Industrie weit verbreitete Messgeräte. Nachstehend einige Beispiele für den Einsatz von Dampfdurchflussmessern:
1. Kraftwerke
Dampfdurchflussmesser werden in Dampfturbinenkraftwerken eingesetzt, um den von den Kesseln erzeugten Dampfstrom zu messen. Dies ermöglicht die Messung der erzeugten Strommenge und die Optimierung des Wirkungsgrads.
Dampfdurchflussmesser können auch in Gasturbinen in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen eingesetzt werden. In einer KWK-Anlage werden gleichzeitig Strom und Wärmeenergie erzeugt. Die von der Gasturbine erzeugte Abwärme wird in der Regel zur Dampferzeugung genutzt.
2. Eisen- und Metallverhüttungsanlagen
In Eisen- und Stahlwerken ist der Hochofen das Hauptverfahren zur Umwandlung von Eisenerz in Eisen. Manchmal wird Dampf zum Einblasen von Sauerstoff verwendet, um das Eisenerz im Hochofen aufzulösen. In diesem Fall werden Dampfdurchflussmesser zur Kontrolle der Sauerstoffzufuhr und der Reaktionsgase eingesetzt.
Der Hauptprozess in einem Metallschmelzwerk ist der Metallschmelzprozess. Die Anlage verfügt über einen Metallschmelzofen, der das Erz schmilzt und dabei heiße Abgase ausstößt. Da die Abwärme der Abgase häufig als Dampf abgeleitet wird, werden häufig Dampfdurchflussmesser eingesetzt.
3. Lebensmittelverarbeitende Betriebe
Lebensmittelverarbeitungs Betriebe müssen ihre Produkte häufig erhitzen. Dampf wird in Heizanlagen und in Tanks mit Heizmänteln verwendet. Dampfdurchflussmesser messen die für den Erhitzungsprozess erforderliche Dampfzufuhr und kontrollieren die Produktqualität und die Effizienz der Erhitzung.
Funktionsweise von Dampfdurchflussmessern
Das allen Dampfdurchflussmessern gemeinsame Grundprinzip besteht darin, die Durchflussmenge von Dampf durch die Messung von Änderungen physikalischer Parameter zu schätzen, die proportional zur Durchflussmenge sind.
Die spezifischen Parameter variieren je nach Messverfahren und Sensortyp, z. B. Dampftemperatur, Druck, Vibration oder Wärmeabgabe.
Arten von Dampfdurchflussmessern
Es gibt verschiedene Arten von Dampfdurchflussmessern. Nachstehend sind typische Typen von Dampfdurchflussmessern aufgeführt
1. Differenzdruck-Typ
Differenzdruck-Dampfdurchflussmesser sind Durchflussmesser, bei denen ein spezielles Gerät in die vom Dampf durchströmte Leitung eingebaut und die durch den Durchfluss verursachte Druckdifferenz gemessen wird. Die Druckdifferenz ist mit dem Dampfdurchsatz verbunden, sodass der Durchsatz durch Berechnung geschätzt wird. Sie zeichnen sich durch ihre geringen Kosten aus, auch bei großen Durchmessern.
Zu den spezifischen Geräten gehören Messblenden und Staurohre, wobei Messblenden am häufigsten verwendet werden. Blenden sind runde, plattenförmige Vorrichtungen, die in Rohrleitungen eingebaut werden, um den Flüssigkeitsstrom zu begrenzen. Sie zeichnen sich durch ihre geringe Größe, ihr geringes Gewicht und ihre einfache Installation aus.
Differenzdruck-Dampfdurchflussmesser drosseln den Dampfstrom, was zu einem Druckabfall in der Leitung führt. Dies führt zu einem konstanten Druckabfall. Der Druckverlust muss bei der Auslegung und Auswahl des Zählers berücksichtigt werden.
2. Ultraschall-Typ
Ultraschall-Dampfdurchflussmesser sind Durchflussmesser, die die Durchflussmenge von Dampf anhand der Reflexionsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen schätzen. Er besteht aus einem Sender und einem Empfänger, die Ultraschallwellen aussenden.
Wenn Ultraschallwellen ausgesendet werden, ändert sich die Phase entsprechend der Geschwindigkeit des Dampfes im Rohr. Die Ultraschallwellen der veränderten Phase werden vom Empfänger empfangen. Der Durchfluss kann berührungslos gemessen werden, und es gibt keinen Druckverlust.
3. Wirbel-Typ
Dampfdurchflussmesser vom Typ Vortex sind Durchflussmesser, die den Durchfluss anhand der Anzahl und der Periode der im Rohr erzeugten Karman-Wirbel schätzen. Sie bestehen aus einem Wirbelgenerator und einem Sensor zur Wirbelerkennung.
Die Periode der vom Wirbelgenerator erzeugten Karman-Wirbel wird vom Wirbelerfassungssensor gemessen. Die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit des Fluids kann gemessen werden. Die Form des Wirbelgenerators und die Art des Wirbelerfassungssensors sind unterschiedlich und müssen in Abhängigkeit von der Durchflussmenge des verwendeten Dampfes und dem Rohrinnendurchmesser ausgewählt werden.
Es zeichnet sich durch seine Robustheit ohne bewegliche Teile und eine extrem hohe Messgenauigkeit aus.