Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Spolehlivé měření hladiny v energetice a teplárenství

Společnost Level Instruments CZ – Level Expert, s. r. o., se specializuje na dodávky měřicí techniky pro průmyslové provozy, zejména techniky pro měření hladiny kapalin a sypkých látek, rozhraní mezi nemísícími se kapalinami a k měření tlaku. Společnost mj. nabízí přístroje a systémy vyhovující specifickým požadavkům nejrůznějších odvětví průmyslu. Přístroje uživateli poskytují spolehlivé údaje o poloze hladiny měřeného produktu, tj. jeho množství, a o tlaku bez ohledu na druh média. Společnost dodává měřicí techniku pro jakékoliv odvětví průmyslu včetně poskytnutí bezplatného technického poradenství, vypracování návrhu měřicího řetězce, zapůjčení snímačů a jejich vyzkoušení u zákazníka. Tento článek popisuje měření výšky hladiny v energetice a teplárenství. 

Dřevo

Dřevo je jedním z nejdůležitějších obnovitelných zdrojů energie. Pro hospodárnou výrobu dřevěných pelet, které se používají jako palivo, je nezbytná automatizovaná výroba. Spolehlivé snímače jsou prvním předpokladem zajištění efektivity výrobního procesu a zákazníkům poskytují jistotu zaručené dodávky paliva. 

Skladovací sila na dřevěné pelety

Hotové pelety se skladují připravené k dodání v silech z vlnitého plechu o výšce 30 m i více. Velký objem uskladněných pelet umožňuje dodavateli lépe reagovat na zvýšenou poptávku během topné sezony a využívat výrobní zařízení nepřetržitě po celý rok. Pro optimální plánování materiálové logistiky je nezbytné spolehlivě měřit obsah pelet v sile. Měření musí být spolehlivé a přesné, a to i během plnění sila, kdy v něm velmi roste prašnost. Zákazník současně požaduje cenově výhodné měření s jednoduchou montáží, instalací a nastavením snímačů a uživatelsky přívětivou obsluhou (obr. 1).

Pro tyto účely lze doporučit radarový hladinoměr Vegapuls 69 (obr. 2). Výhodou je, že snímač není v kontaktu s měřeným médiem, a jeho provoz proto nevyžaduje údržbu. Dobré zaostření radarového paprsku umožňuje přesné měření i během plnění a obtíže mu nečiní ani vlnité stěny sila.

Energie a úhel paprsku vyzařovaného radarem jsou závislé na dvou faktorech: frekvenci a vyzařovací charakteristice antény. Anténa o stejné velikosti při vyšší frekvenci signál zaostří lépe. Radarový hladinoměr Vegapuls 69 pracuje s frekvencí 79 GHz a anténou o průměru 75 mm. Vyzařovací úhel hladinoměru je jen 4° a tím je dosaženo spolehlivého a přesného měření. Vyzařovací paprsek hladinoměru o frekvenci 79 GHz lze nasměrovat tak, aby se vyhnul veškeré vnitřní instalaci a nánosům na stěně zásobníku.

Vzhledem k tomu, že dynamický rozsah radarového hladinoměru Vegapuls 69 je 120 dB, je možné měřit i slabé odražené signály. To zajišťuje menší nejistotu měření a lepší spolehlivost jak pro média s dobrými odraznými vlastnostmi, jako jsou uhlí, ruda a kamenivo, tak i médií se špatnými odraznými vlastnostmi, jako jsou např. plastový prášek, plastový granulát, dokonce i polystyrenové kuličky, nebo právě suchá dřevní štěpka a pelety.

Pro limitní měření hladiny je vhodný vibrační spínač, např. Vegavib 63 (obr. 3). Jde o spolehlivé zařízení s bezúdržbovým provozem a snadnou montáží. 

Sušicí zařízení na dřevěné pelety

Při výrobě dřevěných pelet se dřevo štěpí, suší a lisuje pod vysokým tlakem do malých pelet. Pro optimalizaci provozu sušicího zařízení je třeba měřit jeho plnění. Médiem je v tomto případě jemná dřevní štěpka, náchylná k vytváření nánosů.

Vhodnými snímači jsou dva kapacitní hladinové spínače Vegacap 64 (obr. 4) umístěné v plnicím tanku na začátku sušicího pásu (obr. 5). Výhodou snímačů Vegacap je necitlivost na nálepy a nánosy produktu. Jejich uvedení do provozu nevyžaduje žádné složité nastavení a robustní konstrukce přispívá k bezúdržbovému provozu. Snímače jsou určeny pro média, která nejsou abrazivní, což je v tomto případě splněno. Jejich tyčová sonda je zcela izolovaná a díky své konstrukci zvláště vhodná pro viskózní a adhezivní produkty. 

Zásobník vápenného mléka pro odsiřování

Při spalování se do ovzduší uvolňuje síra. Platí to sice i pro biomasu, ale zvláště je to problém fosilních paliv, která mají ve srovnání s biomasou obsah síry podstatně vyšší: u českého uhlí je to 1 až 3 % (obsah síry ve dřevěném palivu jen do 0,1 %).

Spaliny uhelných kotlů se proto musí odsířit. Jedním z postupů, jak síru ze spalin odloučit, je její chemické navázání vstřikováním vápenného mléka do pračky spalin. Vápenné mléko, tj. suspenze jemných částic hydroxidu vápenatého ve vodě, je chemicky agresivní a mechanicky abrazivní médium.

K tomu, aby bylo pro pračku spalin zajištěno vždy dostatečné množství vápenného mléka, jsou vyžadovány snímače, které umožňují regulovat hladinu a spolehlivě zabraňují přeplnění nádrže (obr. 6).

Použitý radarový hladinoměr Vegapuls 63 (obr. 7) byl vybrán pro svou spolehlivost a bezúdržbový provoz. Jeho plochá anténa není náchylná k tvorbě nánosů.

Jako bezpečnostní prvek chránící před přeplněním nebo úplným vyprázdněním nádrže na vápenné mléko je vhodný vibrační hladinový spínač Vegaswing 63 (obr. 8). Zajišťuje vždy vysoce přesnou detekci limitní úrovně hladiny a náklady na jeho údržbu a servis jsou minimální. Jeho spínací bod není závislý na vlastnostech produktu. 

Závěr

Představené hladinoměry a hladinové spínače nejrůznějších typů dodává společnost Level Instruments CZ – Level Expert. Jde pouze o krátký výčet ze sortimentu společnosti. Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám. Rychlá reakce na poptávku, velmi kvalitní zboží, nejmodernější technika, široký sortiment nabízených produktů, certifikovaný servis do 24 hodin po sedm dní v týdnu – to vše vede ke spokojenosti zákazníků. 


(LEVEL INSTRUMENTS CZ -LEVEL EXPERT, s. r. o.)

Obr. 1. Měření zaplnění sila s dřevěnými peletami

Obr. 2. Radarové hladinoměry Vegapuls 69 pracují s frekvencí 79 GHz

Obr. 3. Vibrační hladinový spínač Vegavib 63 s trubkovým nástavcem je vhodný zvláště pro limitní měření hladiny sypkých látek

Obr. 4. Kapacitní hladinový spínač s tyčovou elektrodou Vegacap 64

Obr. 5. Měření zaplnění plnicího tanku na začátku pásu sušičky dřevěné štěpky

Obr. 6. Měření zaplnění tanku s vápenným mlékem radarovým hladinoměrem s ochranou před přetečením vibračním spínačem

Obr. 7. Radarový hladinoměr Vegapuls 63 s plochou anténou, která není náchylná k usazování nánosů

Obr. 8. Vidličkový hladinový spínač Vegaswing 63