Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Spolehlivé řešení pro nejnáročnější úlohy v oblasti měření a regulace

Společnost Level Instruments CZ – Level Expert se specializuje na dodávky měřicí tech­niky pro průmyslové provozy, zejména techniky určené k měření výšky hladiny kapalin, sypkých látek či stanovení polohy rozhraní mezi nemísícími se kapalinami. Společnost mimo jiné nabízí snímače vyhovující náročným specifickým požadavkům chemického a petrochemického průmyslu, ale také potravinářského a farmaceutického průmyslu, oblasti energetiky, vodního hospodářství, strojírenství apod. Přístroje uživateli posky­tují spolehlivé údaje o množství měřeného produktu, výšce jeho hladiny a tlaku, a to bez ohledu na druh měřeného média.

 

Měření hladiny čpavku

Čpavek je používán v mnoha technologic­kých procesech. Je to výchozí materiál při výrobě průmyslových hnojiv i jinde v che­mickém průmyslu, ale také v chladicích sys­témech. Typickou charakteristikou čpavku je jeho schopnost skvěle pronikat většinou plastů. U ocelí způsobuje náchylnost ke ko­roznímu praskání. Na konstrukci hladinoměrů a limitních spínačů určených pro měření po­lohy hladiny čpavku, ať už bezvodého, nebo jeho roztoku ve vodě, jsou proto kladeny vel­ké požadavky.
 
Velké masokombináty ve svých skladova­cích a balicích prostorech používají chladicí systémy, kde je teplosměnným médiem právě čpavek. Čpavek je v chladicím systému skla­dován a poloha jeho hladiny je měřena v níz­kotlaké sběrné nádrži. Páry čpavku z prostoru nad hladinou jsou odsávány do kompreso­ru, kde jsou stlačením přeměněny na kapalný čpavek, který je přečerpáván zpět do nádr­že. Čpavek je ze sběrné nádrže přečerpáván přes chladicí systém. V něm se čpavek zahří­vá, přeměňuje v páru a tím ochlazuje okolní prostředí. Následně se vrací do sběrné nádr­že a proces ochlazení a zkapalnění v kompre­soru se opakuje.
 
Pro spolehlivost tohoto procesu je vel­mi důležité měření výšky hladiny čpavku ve sběrné nádrži. V případě, že by hladi­na příliš stoupla, mohl by se čpavek dostat do kompresoru a vážně ho poškodit. Největší problém tohoto měření vyplývá z toho, že di­elektrická konstanta čpavku, εr = 15, je malá a provozní teplota ve sběrné nádrži je –30 °C. V plynném skupenství čpavek penetruje přes běžná průmyslová těsnění a následně za vel­mi krátkou dobu zničí elektroniku v hlavici hladinoměru.
 
Pro spolehlivé měření polohy hladiny čpavku byl vyvinut plynotěsný hladinoměr TDR Vegaflex 81 (obr. 1) s koaxiální anté­nou a těsněním z borosilikátového skla (jako druhý stupeň zabezpečení proti penetraci čpavkových výparů do prostoru elektroni­ky a okolí). Rozsah provozních teplot hladi­noměru –60 až +150 °C zcela splňuje poža­davky provozu. Koaxiální provedení antény chrání borosilikátovou průchodku proti po­škození a zároveň je ideální pro měření po­lohy hladin kapalin s malou dielektrickou konstantou. Odolnost snímače proti výparům čpavku nejen prodlužuje jeho životnost, ale přispívá také k omezení rizika úniku čpavku a jeho par do okolí.
 

Reflektometrické radarové hladinoměry Vegaflex 81 s tyčovou, lanovou a koaxiální anténou

Reflektometrické (TDR) hladinoměry Ve­gaflex 81 splňují náročné požadavky na přes­nost a opakovatelnost měření, ať jde o malý, nebo velký rozsah měření. Spolehlivě měří výšku hladiny kapalin a vyznačují se dlouho­dobou životností a snadnou údržbou.
 
Tyto hladinoměry jsou určeny k měření polohy hladiny nejrůznějších látek, od asfaltu po whisky, a to v malých nádržích i velkých tankovištích. Uživatel si může snadno vybrat vhodný typ snímače podle specifické oblasti použití. K dispozici jsou nejrůznější typy me­chanického (procesního) připojení a všechny nezbytné certifikáty. Pro použití ve farmaceu­tickém a potravinářském průmyslu je vhod­ný hladinoměr Vegaflex 83, který je opatřen hygienickým připojením. Pro extrémně vel­ké provozní tlaky a vysokou provozní tep­lotu je používán Vegaflex 86. K měření hla­diny sypkých materiálů slouží hladinoměry Vegaflex 82, vhodné rovněž do velmi praš­ného prostředí, např. při pneumatické dopra­vě sypkých látek.
 

Měření hladiny čisticího prostředku bezkontaktním radarovým hladinoměrem

Tento projekt byl realizován pro význam­ného výrobce specializujícího se na výrobu potravinářských enzymů, které jsou použí­vány mj. v pivovarnictví, při výrobě škrobů nebo sýrů. Technologická zařízení pro výro­by enzymů mají velké požadavky na hygie­nu. Proto je potrubí pro procesní vodu pra­videlně čištěno chlorováním. Aktivní slož­kou je chlornan sodný, který je skladován ve venkovních nádržích z polyetylenu. Výš­ka zásobníků je přibližně 4 m, měří se při venkovní teplotě. Dosud byla výška hladiny chlornanu sodného sledována přes skleněný indikátor. Znamená to, že byla nutná pravi­delná místní kontrola a manuální zadávání naměřených hodnot do záznamů skladových zásob. Chlornan sodný reaguje s mnoha lát­kami, zejména organickými. Tímto vyvstal požadavek na jednoduché, spolehlivé a eko­nomicky přijatelné měření – pokud možno takové, které nevyžaduje zásah (mechanické úpravy) do zásobníku.
 
Pro tento případ je vhodný bezkontaktní radarový hladinoměr Vegapuls 61 (obr. 3). Materiál skladovací nádrže dovoluje měřit hladinu chlornanu sodného přes uzavřený strop nádrže. Tímto byl splněn požadavek na měření nevyžadující mechanické úpra­vy nádrže, jako jsou měřicí otvory, instalač­ní hrdla apod.
 
Snímač je spolehlivý i za nepříznivých povětrnostních podmínek, jako jsou déšť, vítr a přímé sluneční záření. Dvouvodičové
provedení hladinoměru dovoluje jeho přímé připojení do řídicího systému. Pro uživatele to znamená zachování spolehlivosti výroby, účinné čištění potrubí a úsporu času a nákla­dů bezobslužným měřením hladiny.
 

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 společnosti 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. Radarový hladinoměr TDR Vegaflex 81 s koaxiální anténou
Obr. 2. Schéma měření polohy hladiny čpavku v nádrži hladinoměrem Vegaflex 81 s limitním spínačem Vegaswing 63
Obr. 3. Bezkontaktní radarový hladinoměr Vegapuls 61