Aktuální vydání

celé číslo

08

2020

Mozaika novinek a informací

Restart ekonomiky

celé číslo

Spolehlivá měřicí technika pro papírenský průmysl

Společnost Level Instruments CZ – Level Expert je dodavatel kontaktních i bezkontakt­ních hladinoměrů, limitních spínačů, převodníků tlaku a dalších automatizačních jednotek pro měření v nejrůznějších průmyslových odvětvích. Tento článek představuje uplatnění těchto snímačů na konkrétním příkladu při provozním měření v papírenském průmyslu.
 
Přístroje společnosti Vega, kterou v České republice a na Slovensku zastupuje společnost Level Instruments CZ – Level Expert, posky­tují spolehlivé údaje o množství, výšce hladi­ny a tlaku téměř jakéhokoliv měřeného média, a vyhovují tedy náročným požadavkům ve všech etapách výroby papí­ru: při výrobě celulózy, zpra­cování starého papíru, měření množství papírenských chemi­kálií a také při měření hladiny v papírenském stroji.
 

Papírenský průmysl

 
V papírenském průmyslu pracují měřicí systémy v mi­mořádně nepříznivých provoz­ních podmínkách – jsou vy­staveny mimo jiné silné abra­zi a tlakovým rázům. Snímače tlaku s kovovou membránou ani piezorezistivní čidla nejsou za těchto provozních podmí­nek dostatečně odolné a schop­né vydržet dlouhodobý pro­voz. Případná porucha by měla za následek přerušení výroby a z toho plynoucí ztráty.
 

Perfektně jednoduché, jednoduše perfektní

 
Snímače Vega dosáhly své silné pozice díky důslednosti, cíleně orientovanému vývoji a neustálým ino­vacím. Splňují všechny požadavky na měření v nejrůznějších úlohách v průmyslu. Dosahují velmi příznivého poměru ceny k výkonu a lze říci, že jsou velmi zodpovědným partnerem pro jakékoliv průmyslové odvětví.
 

Koncept plicsplus

 
Myšlenka konceptu plics®je jednoduchá: snímač je po objednání sestaven z modulár­ních komponent (obr. 1). Díky tomu získa­jí zákazníci snímač podle své specifikace v krátkém dodacím termínu. Modulární kon­cept je pro ně také cenově výhodný.
 
Koncept plics®plus dále rozšiřuje možnos­ti konceptu modulárních snímačů plics. Uve­dení do provozu a nastavení je ještě zjednodu­šeno. Nové verze pouzder a další měřicí prin­cip, zahrnutý do konceptu plicsplus, rozšiřují rozsah použití a zjednodušují výběr správné měřicí metody. Důležitým prvkem, kterým se vyznačuje nový koncept, je všeobecná kompatibilita mezi dosavadními a novými přístro­ji. Všechno dobře padne dohromady: pouz­dra, elektronické moduly a software a také procesní připojení a senzory.
 

Vylepšený modul Plicscom

 
Zobrazovací a parametrizační modul Plicscom je vybaven novou fóliovou kláves­nicí, jejíž tlačítka mají optimalizovaný průběh stlačení pro přesnější odezvu. Sériové rozhra­ní zvyšuje rychlost reakce modulu. Struktura menu usnadňuje nastavení parametrů. Nový modul Plicscom je plně kompatibilní se sní­mači plics a plicsplus.
 

Inteligentní elektronické moduly

 
Inteligentní elektronické moduly mohou komunikovat s okolním prostředím, mají vlastní paměť a dokážou plnit základní řídicí úlohy. Generují diagnostická hlášení podle doporučení NAMUR NE 107 Self-mo­nitoring and diagnosis of field devices, kte­rá informují obsluhu o nutnosti servisního zásahu a zároveň zajišťují efektivní ochranu výrobního procesu. Pro analýzu a diagnosti­ku procesů mají snímače plicsplus paměť pro 100 000 naměřených hodnot a 500 událostí s časovou značkou.
 

Měření v papírenském průmyslu

 
Využitím snímačů Vega v papírenském průmyslu se zabýval článek Spolehlivé mě­ření v papírenském průmyslu, který vy­šel v časopise Automa v roce 2007, číslo 4 (http://automa.cz/index.php?id_document=34180). Postup výroby papíru je ovšem komplikovaný a v krátkém článku ne­bylo probráno vše. V následujících odstavcích budou popsány další zajímavé měřicí úlohy z tohoto oboru.

Výroba buničiny

 
Při výrobě buničiny z dřevní štěpky musí být odstraněn přírodní spojovací lignin. To se děje ve vařáku buničiny. Nejčastěji se použí­vá alkalická sulfátová metoda. Aktivní chemi­kálie používané při várce jsou hydroxid sod­ný (NaOH, bílý louh) a sulfid sodný (Na2S). Výroba probíhá při vysoké teplotě i tlaku.
 
Automatický provoz vařáku vyžaduje přesné monitorování polohy hladiny během plnění a také tlaku během procesu. Ke sledování polohy hladiny ve vařáku se používá bodové měření pomocí bezkontaktního radioizotopového snímače Minitrac 31 (na obr. 1 vlevo vzadu).
 
Radioizotopové snímače polohy hladiny se skládají z radioaktivního zářiče a detek­toru záření s elektronickými obvody. Jako radioaktivní zářiče se používají zdroje záře­ní gama, které velmi dobře proniká materi­álem. Radioizotopové snímače jsou vhodné zejména pro speciální úlohy, kdy je třeba mě­řit při extrémních teplotách a provozním tla­ku a kde se vyskytují obtížné podmínky pro montáž. Radioizotopové snímače jsou vhod­né pro kontinuální i bodové měření polohy hladiny a rozhraní, hustoty, koncentrace nebo proteklého množství. Pro větší rozsahy měře­ní mohou být snímače instalovány v kaskádě.
 
Nastavení a provoz radioizotopových sní­mačů jsou díky zmíněnému konceptu plics mnohem jednodušší než dříve. K nastavení parametrů měření lze použít místní zobrazo­vací a nastavovací modul Plicscom. U kom­plexnějších měřicích úloh uživatelé ocení softwarový nástroj DTM s pomocným asi­stentem pro uvedení snímače do provozu a jeho diagnostiku.
 

Odvzdušňovací systém

 
Odvzdušňovací systém před nátokem pa­pírenského stroje se používá k odloučení vzduchu zachyceného v papírovině. Skládá se z odvzdušňovací nádrže, předkondenzá­toru, vývěv a měřicích přístrojů. V této čás­ti stroje je obsah buničiny v papírovině sní­žen na 0,2 až 1,4 % a průtok je stabilizován. Papírovina se v nádrži, kde je snížený tlak, rozstřikuje z paralelních distributorů směrem vzhůru a naráží na strop nádrže (obr. 2). Při nárazu je vzduch od vláken efektivně oddě­len. Odvzdušněná látka se shromažďuje v dol­ní části odvzdušňovací nádrže.
 
Pro správné fungování odvzdušňovacího systému je nutné s maximální přesností mě­řit výšku hladiny a chránit čerpadla proti cho­du naprázdno. Použít lze snímač rozdílu tlaků Vegadif 65 (na obr. 1 vpravo vzadu). Ten je pro zabránění vzniku nánosů vybaven oddě­lovací membránou a pro zabránění vlivu tep­loty na měření oboustrannou měřicí kapilá­rou. Jádrem snímačů tlaku Vegadif je měřicí buňka CERTEC®, vyvinutá společností Vega. Uvedená měřicí buňka je zhotovena ze speciální safírové keramiky. Buňka vyniká vel­kou přetížitelností, dlouhodobou stabilitou a také velkou odolností proti korozi a oděru. V papírenských podnicích po celém světě je v současné době nainstalováno a spolehlivě pracuje více než 50 000 snímačů tlaku s tou­to měřicí buňkou.
 
Pro teploty až 200 °C a extrémně agre­sivní média jsou k dispozici snímače s kovo­vou měřicí buňkou METEC®, která je rovněž vyvinuta společností Vega. Tato měřicí buňka je určena pro absolutně čelní mon­táž měřicí membrány; je třeba zdůraznit, že je vysoce odolná proti vakuu a teplot­ním šokům.
 

Závěr

 
Všechny dodávané přístroje vyhovují pří­slušným českým i evropským normám a je­jich spolehlivost je ověřena dlouholetým provozem u nás i v zahraničí. Mnoho let zkušeností umožňuje pracovníkům obou společností porozumět specifickým požadavkům daného odvětví a správně na ně re­agovat. Společnost Level Instruments CZ – Level Expert je připravena dodat měřicí techniku pro jakékoliv průmyslové odvětví, a to včetně bezplatného technického pora­denství, vypracování návrhu řešení, zapůjče­ní snímačů a jejich vyzkoušení u zákazníka.
 
Obr. 1. Modulární koncepce snímačů plics (zleva Minitrac 31, Vegapuls 62 a Vegadif 65 )
Obr. 2. Odvzdušnění buničiny