Földgáz- és gőzáramlásmérés gőzkazánokban a kazán hatásfokának ellenőrzéséhez

Az ipari gőzkazánokat számos folyamatban használják, például fűtésre, szárításra és sterilizálásra. A gőzkazánok, amelyek a gyúlékony vegyi anyagok energiáját vízbe átadva alakítják át, az ipari forradalom gyökerei is.

A gőzkazánokban használt tüzelőanyagokat, mint a szén, a fűtőolaj és a fűrészpor, a környezetvédelmi előírások miatt egyre inkább felváltja a földgáz. Ezért a gőzkazánok hatékonysága nemcsak a költségek, hanem a környezeti hatások szempontjából is fontos.

A gőzkazánok hatásfokának kiszámítására szolgáló alapvető módszer a tüzelőanyag energiája és a termelt gőz entalpiája közötti arány. A tüzelőanyagként használt földgáz áramlási sebességének és hőenergiájának, a termelt gőz áramlási sebességének és entalpiájának szorzata adja a gőzkazánba belépő és onnan kilépő energiaegyenletet.

Példa egy gőzkazán hatásfokának kiszámítására:

A földgáz áramlási sebessége:330 Nm3/h
A gáz fűtőértéke:45 000 kJ/Nm3
Gőzmennyiség:5 000 kg/h
Gőznyomás:6 bar(g)
Gőzentalpia:2,763 kJ/kg
Hőteljesítmény:330 x 45,000 = 14,850,000 kj/h
Gőzkibocsátás:2763 x 5000 = 12 433 500 kj/h
Hatékonyság:12.433.500 / 14.850.000 = 84%

A fenti számításhoz meg kell mérni a kazán bemeneténél a földgázáramot Nm3-ben (szabványos köbméterben) és a kimenetnél a gőzáramot kg/h-ban.

A CS INSTRUMENTS VA570/520 termikus tömegáram-mérői a földgázáramot Sm3-ben mérik. Ezért további korrektor nélkül almérőként használhatók. A gőzáram, a nyomás és a hőmérséklet a kazán kimenetén a VX570 örvényáramlásmérővel mérhető. Ez biztosítja a bemeneti és kimeneti energiamérleghez szükséges áramlási paramétereket.

A rendszerhez hozzáadandó DS500 adatgyűjtő matematikai számítási funkciója a fenti kazánhatásfok kiszámítására és a pillanatnyi értékek rögzítésére szolgál. Így a kazán teljesítménye különböző terhelések és feltételek mellett könnyen nyomon követhető.