Måling af naturgas- og dampflow i dampkedler til overvågning af kedlens effektivitet

Industrielle dampkedler bruges i mange processer som f.eks. opvarmning, tørring og sterilisering. Dampkedler, som omdanner energien i brændbare kemikalier ved at overføre den til vand, er også rødderne til den industrielle revolution.

Brændsler som kul, fyringsolie og savsmuld, der bruges i dampkedler, bliver erstattet af naturgas på grund af miljøregler. Derfor er dampkedlers effektivitet vigtig, ikke kun for omkostningerne, men også for miljøpåvirkningen.

Den grundlæggende metode til beregning af dampkedlers effektivitet er forholdet mellem brændstoffets energi og entalpien i den producerede damp. Ved at multiplicere strømningshastigheden for den naturgas, der bruges som brændstof, og dens termiske energi, strømningshastigheden for den producerede damp og dens entalpi får man energiligningen ind i og ud af dampkedlen.

Eksempel på beregning af en dampkedels effektivitet:

Strømningshastighed for naturgas:330 Nm3/h
Brændværdi af gassen:45.000 kJ/Nm3
Strømningshastighed for damp:5.000 kg/h
Damptryk:6 bar(g)
Damp entalpi:2.763 kJ/kg
Varmeydelse:330 x 45.000 = 14.850.000 kj/h
Dampoutput:2763 x 5000 = 12.433.500 kj/h
Virkningsgrad:12.433.500 / 14.850.000 = 84%

Til ovenstående beregning er det nødvendigt at måle naturgasflowet ved kedlens indløb i Nm3 (standardkubikmeter) og dampflowet ved udløbet i kg/h.

De termiske masseflowmålere VA570/520 fra CS INSTRUMENTER måler naturgasflowet i Sm3. De kan derfor bruges som undermålere uden behov for en ekstra korrektor. Dampflow, tryk og temperatur ved kedeludløbet kan måles med vortex-flowmåleren VX570. Dette giver de nødvendige flowparametre til input- og outputenergibalancen.

Den matematiske beregningsfunktion i DS500 dataloggeren, som skal tilføjes til systemet, bruges til at beregne ovenstående kedeleffektivitet og til at registrere de øjeblikkelige værdier. Kedlens ydeevne ved forskellige belastninger og forhold kan således nemt overvåges.