by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Príložné meranie vysokotlakového etylénu pri výrobe EVA (etylén-vinylacetátu)

APPLICATION NOTE
Petrochemický závod za súmraku vyrábajúci Etylén-vinylacetát (EVA)

Príložné meranie vysokotlakového etylénu pri výrobe EVA (etylén-vinylacetátu)

Zhrnutie

Spoločnosť Jiangsu Sierbang Petrochemical Co. Ltd v Číne vyrába etylén-vinylacetát (EVA), kopolymérovú živicu cenenú pre nízku hmotnosť a výbornú spenivosť. Proces je súčasťou polyetylénovej prevádzky a vyžaduje vysokotlakový etylén z piestových kompresorov. Prietok na tomto potrubí je potrebné presne merať, aby vyrábaná EVA spĺňala požadované špecifikácie – príliš nízky prietok by viedol k neúplnej reakcii. Tlak v potrubí dosahuje až 200 MPa, preto prietokomery vyžadujúce rozrezanie potrubia neboli bezpečnou možnosťou. Zákazník si nebol istý, či príložné (clamp-on) riešenie dokáže pri takomto tlaku dosiahnuť požadovanú presnosť, a preto si vyžiadal terénnu demonštráciu od tímu Panametrics.

MédiumEtylén (plyn)
Potrubie121 mm x 35 mm (4¾” x 1,38″), uhlíková oceľ
Prevádzková teplota20 °C (68 °F)
Prevádzkový tlak195 MPa (28 282 psi)
Rýchlosť zvuku v médiu1 679 m/s
Panametrics

Prínosy:

  • Nízka údržba
  • Žiadny tlakový úbytok
  • Bez prerušenia prevádzky
  • Bezpečné meranie
  • Dlhodobá stabilita bez driftu

Výzva

Išlo o potrubie DN100 (4″) so stenou hrúbky 35 mm – prvý prípad, kedy sa príložný prietokomer Panametrics použil na tak hrubostennom 4″ plynovom potrubí. Existovala obava, že sila signálu a odstup signál/šum (SNR) budú príliš slabé, keďže akustický signál sa pri prechode hrubšou stenou potrubia viac rozptyľuje, čo by mohlo viesť k strate merania. Tím Panametrics napriek tomu uskutočnil demonštráciu, aby preukázal kvalitu technológie aj za týchto extrémnych podmienok.

Riešenie

Po vyhodnotení konkrétnych procesných parametrov zákazníka Panametrics potvrdil odporúčaný prietokomer aj snímače. Za týchto prevádzkových podmienok je etylén v superkritickom stave s rýchlosťou zvuku blížiacou sa k 1 700 m/s – preto Panametrics pre demonštráciu odporučil prietokomer TransPort PT900 so snímačmi CRS 401, čo je konštrukčne kvapalinový prietokomer, osadený len upínacím prípravkom CFG (určeným pre meranie plynu) na zabezpečenie presného umiestnenia snímačov. Inštalácia na mieste prebehla hladko a testovanie bolo veľmi úspešné: prietokomer zaznamenal rýchlosť zvuku 1 679 m/s, čo zodpovedá teoretickej rýchlosti zvuku etylénu pri 20 °C a 200 MPa. Zákazník bol výsledkom nadšený a spoločnosť Jiangsu Sierbang Petrochemical odvtedy prijala technológiu príložných prietokomerov Panametrics. Niekoľko ďalších zákazníkov si po tomto úspechu vyžiadalo demonštráciu rovnakého riešenia na hrubostenných vysokotlakových plynových potrubiach.

Príložné snímače Panametrics TransPort PT900 nainštalované na vysokotlakovom etylénovom potrubí

Príložný ultrazvukový prietokomer Panametrics TransPort PT900

Panametrics TransPort PT900

Zdroj: Panametrics Application Note PANA103AN (panametrics.com) – © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené v spolupráci so spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Technológia Panametrics zlepšuje spoľahlivosť a presnosť merania prietoku v polovodičovom priemysle

APPLICATION NOTE

Technológia Panametrics zlepšuje spoľahlivosť a presnosť merania prietoku v polovodičovom priemysle

Zhrnutie

Aby spoločnosť optimalizovala, sledovala a merala spotrebu surovej vody, juhokórejský výrobca čipov sa obrátil na Panametrics s požiadavkou na riešenie. Zákazník čelil problémom s presnosťou a spoľahlivosťou tradičných elektromagnetických prietokomerov od konkurenčných výrobcov, čo viedlo k ťažkostiam pri vykazovaní spotreby vody a nezrovnalostiam voči národnej vodárenskej spoločnosti v objemoch vody použitej v polovodičovom závode. To viedlo k príležitosti pre Panametrics vyhodnotiť využitie príložnej (clamp-on) inštalácie.

MédiumSurová voda
Rozmer a materiál potrubiaDN600 (24″) uhlíková oceľ
Prietok0 – 1 500 m³/h (0 – 6 604 GPM)
Prevádzková teplota2 – 25 °C (35 – 77 °F)
Požadovaná presnosť<±1 % z merania
Panametrics

Prínosy:

  • Jednoduchá inštalácia a programovanie
  • Bez prerušenia prevádzky
  • Silná povesť a miestna podpora
  • Spoľahlivosť a presnosť
  • Rôzne možnosti komunikácie

Výzva

Zákazník požadoval presné meranie, no nemohol dovoliť žiadne prerušenie prevádzky, keďže závod funguje nepretržite 24/7. Panametrics poskytol kalibračné a overovacie doklady KOLAS (Kórejská akreditačná schéma laboratórií), aby splnil požadovanú presnosť a výkon zákazníka ešte pred uvedením do prevádzky. Keďže na danom mieste bolo zakázané používanie wifi a bluetooth, inžinieri Panametrics vykonali terénnu demonštráciu priamo v mieste merania pomocou prenosného príložného ultrazvukového prietokomera TransPort PT878. Presné a spoľahlivé hodnoty namerané počas demonštrácie zodpovedali očakávaniam zákazníka a presvedčili ho, že technológia Panametrics je správnou voľbou.

Riešenie

Pre trvalú inštaláciu si zákazník vybral príložný ultrazvukový prietokomer Panametrics AquaTrans AT600 so snímačmi CRS 402, komunikujúci cez RS-485 Modbus s národnou vodárenskou spoločnosťou a poskytujúci analógový výstup do systému SCADA zákazníka. Od inštalácie prietokomer poskytuje presné a spoľahlivé údaje, čím sa vyriešili nezrovnalosti vo vykazovaní pre zákazníka aj pre národnú vodárenskú spoločnosť. Zákazník bol s výsledkami spokojný a s ohľadom na ďalšie možnosti optimalizácie prevádzky pomocou technológie Panametrics odvtedy objednal ďalších 30 prietokomerov AT600 pre svoje pracovisko v Južnej Kórei.

Technik inštaluje príložné snímače Panametrics AquaTrans AT600 na potrubie so surovou vodou

Ultrazvukový prietokomer pre kvapaliny Panametrics AquaTrans AT600

Datasheet (PDF) Panametrics AquaTrans AT600

Zdroj: Panametrics Application Note PANA092AN (panametrics.com) – © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené v spolupráci so spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Príložné ultrazvukové prietokomery pomáhajú výrobcovi polovodičov BOE zjednotiť meranie vody

APPLICATION NOTE
Digitálna sieťová vizualizácia symbolizujúca polovodičovú výrobu

Príložné ultrazvukové prietokomery pomáhajú výrobcovi polovodičov BOE zjednotiť meranie vody

Zhrnutie

Dopyt po čipoch je dnes na historickom maxime, čo umocnil vplyv pandémie a neustále rastúci dopyt po digitálnych technológiách. Polovodičový priemysel je preto jedným z najrýchlejšie rastúcich odvetví. Spoločnosť Panametrics oslovil automatizačný dodávateľ v mene spoločnosti BOE, popredného výrobcu LCD a OLED displejov, s požiadavkou na dodávku prietokomerov pre greenfield projekt výroby ohybných OLED displejov. Naprieč jednotlivými etapami projektu bolo potrebných niekoľko stoviek prietokomerov.

Aplikácia

Obr. 1: Rozvody vody v prevádzke na výrobu polovodičov, kde sa využívajú príložné ultrazvukové prietokomery AquaTrans AT600.

MédiumRôzne vodovodné rozvody
Rozmer potrubiaDN50 až DN1600 (2″ – 64″)
Materiál potrubiaUhlíková a nehrdzavejúca oceľ, rôzne plastové potrubia
Prevádzková teplota7 – 25 °C (44 – 77 °F)
Panametrics

Prínosy:

  • Nulové riziko kontaminácie
  • Bez prerušenia prevádzky
  • Nízka údržba
  • Žiadny tlakový úbytok
  • Dlhodobá stabilita a minimálny drift
  • Obojsmerné meranie

Výzva

V polovodičovom priemysle existuje množstvo vodných aplikácií – od ultračistej vody používanej na čistenie, cez chladiacu vodu pre HVAC systémy, až po surovú vodu a odpadovú vodu, ktorá sa zvyčajne spracúva priamo v čistiarni odpadových vôd daného závodu. Všetky tieto aplikácie si vyžadujú meranie prietoku, aby zákazník získal lepšiu kontrolu nad procesom a mohol plniť reportovacie povinnosti voči miestnym úradom. Prietokomery preto zohrávajú kľúčovú úlohu. Hlavnými požiadavkami automatizačného dodávateľa aj koncového zákazníka BOE boli: schopnosť merať nevodivé médiá, ako je ultračistá voda; spoľahlivé a stabilné meranie pre riadenie procesu; jednoduchá inštalácia a uvedenie do prevádzky; bezúdržbová prevádzka; digitálna komunikácia (HART); a univerzálnosť pre rôzne rozmery a materiály potrubí.

Riešenie

V spolupráci s tímom Panametrics si zákazník vybral príložné ultrazvukové prietokomery AquaTrans AT600 so snímačmi s frekvenciou 2 MHz, 1 MHz a 0,5 MHz v konfigurácii dvojitého priechodu (dual traverse) pre dosiahnutie najlepšieho možného výkonu: snímače 2 MHz pre potrubia do DN50, 1 MHz pre potrubia od DN80 do DN800 a 0,5 MHz pre potrubia od DN850 vyššie. V rokoch 2019 až 2021 spoločnosť BOE objednala viac než 500 prietokomerov AT600 s protokolom HART. Zákazník je s technológiou Panametrics aj s výsledkami merania spokojný a Panametrics sa odvtedy stal schváleným dodávateľom spoločnosti BOE.

Rozvody vody v hale na výrobu polovodičov

Ultrazvukový prietokomer pre kvapaliny Panametrics AquaTrans AT600

Datasheet (PDF) Panametrics AquaTrans AT600

Zdroj: Panametrics Application Note PANA095AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Ultrazvukový prietokomer plynu pomáha oceliarni dosiahnuť spoľahlivé meranie nízkotlakového dymového plynu

APPLICATION NOTE
Priemyselný areál oceliarne za súmraku s plameňmi a dymom

Ultrazvukový prietokomer plynu pomáha oceliarni dosiahnuť spoľahlivé meranie nízkotlakového dymového plynu

Zhrnutie

Veľká oceliareň v Číne s ročnou výrobnou kapacitou desiatok miliónov ton má dlhoročné a úspešné skúsenosti s používaním ultrazvukových prietokomerov. Zákazník, ktorý dôverne pozná produkty Panametrics, už dlhodobo a s výborným výsledkom používa mnoho ich prietokomerov na kvapaliny, plyny aj flérový plyn. Na meranie dymového (spalinového) plynu však používal konkurenčný ultrazvukový prietokomer. Ten sa ukázal ako nespoľahlivý a zákazník ho chcel nahradiť.

Aplikácia

Obr. 1: Privarenie hrdla snímača po prúde na potrubie dymového plynu.

MédiumDymový plyn
Rozmer a materiál potrubia2410 × 4000 mm (7,9 × 13,1 ft), uhlíková oceľ
Teplota plynu101 – 129 °C (214 – 264 °F)
Tlak plynu-11 Pa až 93 kPa (-0,0016 až 13,5 psig)
Rýchlosť zvuku v plyne~390 m/s (~1 280 ft/s)
Panametrics

Prínosy:

  • Meranie až po veľmi mierne podtlakové podmienky
  • Žiadny tlakový úbytok
  • Nízka údržba
  • Dlhodobá stabilita
  • Meranie na obdĺžnikových potrubiach
  • Široký rozsah merania

Výzva

Prietokomer bolo potrebné nainštalovať na veľké obdĺžnikové potrubie s rozmermi 2,4 m × 4 m. V mieste inštalácie bol k dispozícii iba približne 1,5-násobok priemeru potrubia ako rovný úsek pred meraním, čo viedlo k neúplne vyvinutému rýchlostnému profilu prúdenia. Keďže boli obe hrdlá umiestnené ďaleko od seba, bolo náročné dosiahnuť správne zarovnanie – akákoľvek odchýlka mohla spôsobiť stratu signálu a nepresné či nespoľahlivé údaje. Na chybu nebol priestor: namerané dáta totiž priamo vstupujú do systému kontinuálneho monitorovania emisií (CEMS) danej prevádzky.

Riešenie

Vzhľadom na veľmi dlhú akustickú dráhu tím Panametrics odporučil ultrazvukový plynový prietokomer DigitalFlow XGM868i so snímačmi T5 s frekvenciou 50 kHz. Široký uhol vyžarovania týchto snímačov zaistil presné meranie aj na takejto dlhej dráhe. Servisný tím Panametrics zároveň použil laserový zarovnávací nástroj na dosiahnutie presného zarovnania hrdiel. Po úspešnej inštalácii a uvedení do prevádzky prietokomer poskytoval presné a spoľahlivé údaje a zákazník mohol svoj systém CEMS spoľahlivo zásobovať potrebnými údajmi o prietoku. Na základe tohto úspechu tím Panametrics v súčasnosti rokuje o podobných aplikáciách aj v ďalších oceliarňach po celom svete.

Technik privarujúci montážne hrdlo snímača na veľké potrubie dymového plynu

Procesný ultrazvukový prietokomer pre plyny Panametrics DigitalFlow XGM868i

Datasheet (PDF) Panametrics DigitalFlow XGM868i

Zdroj: Panametrics Application Note PANA013AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Ultrazvukový prietokomer plynu pomáha oceliarni v Indii bezpečne riadiť spätné získavanie LD konvertorového plynu

APPLICATION NOTE
Oceliareň s roztaveným kovom za súmraku

Ultrazvukový prietokomer plynu pomáha oceliarni v Indii bezpečne riadiť spätné získavanie LD konvertorového plynu

Zhrnutie

Veľká oceliareň v Indii prevádzkuje jednu z najmodernejších výrobných liniek v krajine vrátane vysokopresnej linky Cut-to-Length, ktorá dokáže spracovať oceľové zvitky s hrúbkou do 25 mm vrátane orezávania hrán. V snahe ďalej optimalizovať prevádzku chcel zákazník nainštalovať obojsmerný plynový prietokomer na zásobník LD plynu (Linz-Donawitz plyn). Zásobník LD plynu s kapacitou 100 000 Nm³/h odoberá plyn z konvertora SMS (Steel Melt Shop) a exportuje ho cez dve potrubia DN1000 (40″), z ktorých každé pracuje pri tlaku približne 1 000 – 1 200 mmWC, keď je aktívne jeho dúchadlo. Tieto potrubia sa napájajú do siete dúchadlového plynu BFG (booster fan gas) s priemerom DN1600 (64″), ktorá pracuje pri tlaku 900 – 1 100 mmWC. Zákazník chcel privádzať LD plyn do siete BF plynu, no narazil na bezpečnostný problém: ak by dúchadlo zlyhalo a nedokázalo udržať tlak v potrubí vyšší než 900 – 1 100 mmWC v sieti BFG počas spätného prúdenia, hrozilo by nezistené spätné vniknutie BFG plynu do zásobníka LD plynu, čo predstavovalo bezpečnostné riziko pre celý systém zásobníka LD plynu.

Aplikácia

Obr. 1: Inštalácia T5 Bias 90 s predzosilňovačmi XAMP na potrubí BFG DN1600 (64″).

Rozmer a materiál potrubiaDN1600 (64″), hrúbka Sch. 40, uhlíková oceľ (API 5L)
Rozsah prietoku plynu0 – 100 000 Nm³/h
Teplota plynuOkolitá teplota – 70 °C
Tlak plynuAtmosférický – 1 600 mmWC
Zloženie plynu~13 – 15 % CO₂ / ~50 – 70 % CO / ~0,4 – 1,2 % O₂ / ~2 – 3 % H₂ / ~5 – 20 mg/Nm³ prach / vlhkosť
Panametrics

Prínosy:

  • Obojsmerné meranie prietoku
  • Presné a nákladovo efektívne meranie na veľkých potrubiach
  • Široký rozsah merania
  • Zvláda náročné plyny (CO₂ / CO / H₂), funguje až do 100 % CO₂
  • Odborná podpora od INTECH CONTROL

Výzva

Prevádzka už predtým skúšala merať prietok pomocou diferenčno-tlakového snímača a mnohých ďalších prietokomerných technológií, no žiadna z nich nezvládla nízky prevádzkový tlak, obojsmerné prúdenie, veľmi široký rozsah merania (od takmer nulového prietoku cez spätný tok až po maximálny prietok) a prítomnosť prachu v plyne. Ultrazvukové prietokomery si so všetkými týmito výzvami poradia – vrátane útlmu signálu spôsobeného vysokým obsahom CO₂, ktorý mnohým iným technológiám robí problémy.

Riešenie

Obchodný a aplikačný tím Panametrics vyhodnotil procesné podmienky a požiadavky zákazníka. Na základe rozsiahlych skúseností s aplikáciami pre oceliarenské plyny tím navrhol prietokomer DigitalFlow XGM868i so snímačmi T5 (100 kHz) v konfigurácii Bias 90. Prietokomer úspešne nainštaloval a uviedol do prevádzky servisný tím Panametrics. Zákazník bol s výsledkom veľmi spokojný – namerané údaje zodpovedali očakávaniam – a odvtedy nasadil ultrazvukovú prietokomernú technológiu Panametrics aj na ďalšie LD plynové potrubia v tom istom závode.

Snímače XGM868i nainštalované na veľkom plynovom potrubí

Procesný ultrazvukový prietokomer pre plyny Panametrics DigitalFlow XGM868i

Datasheet (PDF) Panametrics DigitalFlow XGM868i

Zdroj: Panametrics Application Note PANA018AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Analyzátor Panametrics Dew.IQ zaisťuje čistotu dýchacieho plynu pre posádky lietadiel (ABG)

APPLICATION NOTE
Manipulácia s fľašami dýchacieho plynu ABG na letiskovej ploche

Analyzátor Panametrics Dew.IQ zaisťuje čistotu dýchacieho plynu pre posádky lietadiel (ABG)

Zhrnutie

Letecké spoločnosti kladú dôraz na bezpečnosť a pohodlie cestujúcich tým, že zabezpečujú, aby dýchací plyn pre posádky (Aviator Breathing Gas, ABG) dodávaný pre každý let spĺňal najvyššie štandardy čistoty a kvality. To si vyžaduje robustný systém schopný sledovať a potvrdzovať čistotu plynu na viacerých kritických miestach v celom dodávateľskom reťazci.

Aplikácia

Aplikácia vyžaduje nepretržité sledovanie čistoty kyslíka a obsahu vlhkosti na troch miestach: na výstupe každej plniacej stanice, na stojane s plniacimi fľašami a v konečných fľašiach s dýchacím plynom ABG používaných na palube každého letu.

Sledované miestaVýstupy plniacich staníc, stojan s plniacimi fľašami, konečné fľaše ABG
Merané parametreČistota kyslíka (do 100 %) a obsah vlhkosti
Rozsah merania vlhkostiPod 1 ppm
Panametrics

Prínosy:

  • Komplexná kontrola kvality na každom kritickom mieste dodávateľského reťazca
  • Vyššia bezpečnosť – spoľahlivá analýza vlhkosti a kyslíka predchádza korózii a prevádzkovým poruchám
  • Vyššia efektivita – jeden integrovaný systém znižuje zložitosť a odstávky
Stojan s plniacimi fľašami dýchacieho plynu ABG

Výzva

Kľúčovou výzvou pre letecké spoločnosti je udržanie konzistentnej kvality dýchacieho plynu ABG naprieč celou flotilou. Nezistená vlhkosť môže viesť ku korózii zariadenia a prevádzkovým poruchám, čo môže ohroziť bezpečnosť cestujúcich. Meranie na viacerých miestach – na výstupoch plniacich staníc, na stojane s plniacimi fľašami a v konečných fľašiach ABG – túto úlohu ďalej komplikuje.

Riešenie

Jadrom riešenia je kombinácia termoparamagnetického analyzátora na meranie kyslíka a osvedčenej technológie na báze oxidu hlinitého na meranie vlhkosti, ktorá presne sleduje všetky tri kritické miesta v dodávateľskom reťazci plynu. Panametrics dodáva integrovaný analyzátorový systém so vzorkovacou schopnosťou a izolačnými ventilmi pre každý prúd, čo zjednodušuje prevádzku a znižuje počet potenciálnych miest poruchy. Analyzátor kyslíka Panametrics XMO2pro meria čistotu plneného plynu až do 100 %, pričom možnosť kalibrácie priamo v teréne zaisťuje jeho dlhodobú presnosť. Analyzátor dew.IQ spolu so snímačom IQ.probe presne meria koncentráciu vlhkosti pod 1 dielom na milión (ppm), pričom ročná kalibrácia udržiava presnosť počas celej životnosti snímača.

Transmiter vlhkosti Panametrics dew.IQ
Snímač vlhkosti Panametrics IQ.probe na báze oxidu hlinitého
Analyzátor kyslíka Panametrics XMO2pro

Jednokanálový analyzátor vlhkosti Panametrics Dew.IQ

Datasheet (PDF) Panametrics Dew.IQ

Analyzátor kyslíka Panametrics XMO2pro

Datasheet (PDF) Panametrics XMO2pro

Zdroj: Panametrics Application Note PANA012AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Analyzátor Panametrics Aurora RM TDLAS zaisťuje spoľahlivé riadenie vlhkosti vo vodíkových žíhacích peciach

APPLICATION NOTE
Hala s oceliarenskými žíhacími pecami

Analyzátor Panametrics Aurora RM TDLAS zaisťuje spoľahlivé riadenie vlhkosti vo vodíkových žíhacích peciach

Zhrnutie

Žíhanie zohrieva oceľ na veľmi vysokú teplotu, aby sa obnovili väzby oslabené počas valcovania a spevnila sa celková štruktúra kovu. Vo vnútri pece sa na udržanie tejto teploty používa atmosféra s vysokým podielom vodíka, ktorý má vysokú tepelnú vodivosť, a vlhkosť v tejto atmosfére sa nepretržite meria, aby sa zaručila kvalita výrobku. Vysoký obsah vlhkosti vo vodíkovom plyne pece totiž spôsobuje oxidáciu povrchu ocele a nežiaduci výsledný povrch.

Aplikácia

V minulosti sa v tejto aplikácii ukázali ako nespoľahlivé elektrolytické vlhkostné články, a to pre rekombinačný efekt vo vodíkovej atmosfére, ktorý narúša reakciu voda/vodík/kyslík, na ktorej sú tieto články založené, a vedie k nejednoznačným výsledkom. Moderné senzory na báze oxidu hlinitého a technológia TDLAS sa tomuto problému úplne vyhýbajú.

Rozsah rosného bodu-85 až -50 °C (-121 až -58 °F)
Prevádzková teplota538 až 1371 °C (1000 až 2500 °F)
Prevádzkový tlak45 psig (412 kPa)
Panametrics

Prínosy:

  • Bezúdržbové, bezkontaktné meranie technológiou TDLAS
  • Imúnne voči rekombinačnému efektu, ktorý limituje elektrolytické články
  • Najrýchlejšia odozva spomedzi technológií merania stopovej vlhkosti
  • Dimenzované na extrémnu teplotu a tlak plynu v horúcej zóne pece

Výzva

Akýkoľvek analyzátor vlhkosti nasadený na vodíkových žíhacích peciach musí odolať teplote plynu v horúcej zóne až 1371 °C (2500 °F) a tlaku okolo 45 psig, pričom stále musí poskytovať rýchly odpočet bez posunu kalibrácie. Tradične používané elektrolytické články sú vo vodíkovej atmosfére náchylné na nespoľahlivé, nejednoznačné výsledky a ich údržba pridáva neplánované zásahy do už aj tak náročnej výrobnej linky.

Riešenie

Senzor na báze oxidu hlinitého sa spravidla montuje do vhodne navrhnutého systému na odber vzorky, ktorý nepretržite monitoruje obsah vlhkosti v horúcej zóne pece alebo v odpadovom plyne; pri niektorých inštaláciách sa monitoruje aj vstupný plyn do pece. Plyn počas prechodu nehrdzavejúcimi oceľovými odberovými vedeniami prirodzene chladne pod 50 °C (120 °F) skôr, než dosiahne meraciu celu. Panametrics stavia na desaťročiach skúseností s kombináciou svojich vlhkostných analyzátorov na báze oxidu hlinitého so správne navrhnutým systémom na odber vzorky, ktorý odstraňuje submikrónové pevné častice. Pre najrýchlejšiu odozvu a bezúdržbovú prevádzku je ideálnou voľbou Aurora RM – využívajúci technológiu laditeľného diódového laserového absorpčného spektra v prevedení do 19″ racku.

Analyzátor vlhkosti Panametrics Aurora RM TDLAS

Procesný TDLAS analyzátor vlhkosti Panametrics Aurora RM

Datasheet (PDF) Panametrics Aurora RM

Zdroj: Panametrics Application Note PANA100AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a spracované spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics v Slovenskej republike a Maďarsku.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Analyzátor Panametrics Aurora TDLAS zaisťuje presné riadenie vlhkosti v recyklovanom plyne rafinérie

APPLICATION NOTE
Rafinérske prevádzkové jednotky za súmraku

Analyzátor Panametrics Aurora TDLAS zaisťuje presné riadenie vlhkosti v recyklovanom plyne rafinérie

Zhrnutie

Katalytické reformovanie premieňa ťažkú naftu s nízkym oktánovým číslom na vysokooktánový reformát pre výrobu benzínu. Vysušená naftová surovina prechádza reaktorom s katalyzátorovým lôžkom na báze platiny pri vysokej teplote a tlaku, pričom nezreagovaný recyklovaný plyn sa vracia späť do reaktora, aby sa zvýšila miera konverzie. Obsah vlhkosti v tomto recyklovanom prúde plynu sa musí presne udržiavať – typicky medzi 10 a 25 ppmv – aby zostal katalyzátor aktívny bez urýchľovania korózie.

Aplikácia

Katalyzátor sa aktivuje vstrekovaním chloridov spolu s presne dávkovaným množstvom vlhkosti. Nadbytok vlhkosti vytvára kyselinu chlorovodíkovú, ktorá spôsobuje koróziu kovových zariadení a skracuje životnosť katalyzátora; nedostatok vlhkosti naopak katalyzátor deaktivuje. Nepretržité meranie vlhkosti recyklovaného plynu zabezpečuje efektívnu prevádzku sušičov vstupného plynu a správnu dávku vstrekovanej vlhkosti.

MédiumRecyklovaný plyn bohatý na vodík (katalytický reformer)
Optimálny rozsah vlhkosti10 – 25 ppmv
Rozsah vlhkosti pri nábehu0 – 1 000 ppmv
Rozsah vlhkosti – bežná prevádzka0 – 50 ppmv
Panametrics

Prínosy:

  • Rýchla reakcia na zmeny vlhkosti, spravidla v priebehu sekúnd
  • Žiadny posun kalibrácie – bez potreby rekalibrácie, nižšia údržba
  • Bezkontaktné meranie – žiadne opotrebovanie vplyvom HCl či iných nečistôt
  • Integrovaný systém spracovania vzorky minimalizuje vplyv ostatných zložiek procesu
Analyzátor vlhkosti Panametrics Aurora TDLAS

Výzva

Vlhkosť vo vodíkovom recyklovanom plyne sa tradične monitoruje pomocou kremenných mikrováh (QCM) alebo senzorov na báze oxidu hlinitého. Sondy z oxidu hlinitého sa môžu poškodiť pri nábehu prevádzky alebo pri poruchových stavoch, keď sa súčasne vyskytuje vysoká vlhkosť a korozívne plyny, čo si vyžaduje náhradné sondy a ročnú kalibráciu – vzniknuté prevádzkové náklady (OPEX) môžu prevýšiť pôvodne nízku investíciu (CAPEX). Analyzátory QCM majú zabudovanú kalibráciu na udržanie presnosti, no vysoký CAPEX spolu s nákladmi na údržbu čistiaceho a permeačného člena a nákladmi na výmenu poškodených senzorov sa v priebehu času tiež nakumulujú.

Riešenie

Analyzátor Panametrics Aurora využíva technológiu laditeľného diódového laserového absorpčného spektra (TDLAS) na presné a spoľahlivé meranie vlhkosti v recyklovanom plyne rafinérie. Je certifikovaný pre prostredie s nebezpečenstvom výbuchu a vďaka konštrukcii z nehrdzavejúcej ocele a inertným zmáčaným dielom je odolný voči posunu a nečistotám. Vstavaný systém spracovania vzorky znamená, že nie je potrebná žiadna predúprava – stačí pripojiť procesný plyn a merať. Podsvietený trojparametrový LCD displej poskytuje priamy odpočet nameraných hodnôt a stavu systému, s káblovými mA výstupmi a digitálnou komunikáciou MODBUS pre integráciu do riadiaceho systému prevádzky.

Procesný TDLAS analyzátor vlhkosti Panametrics Aurora

Datasheet (PDF) Panametrics Aurora

Zdroj: Panametrics Application Note PANA138AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a spracované spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics v Slovenskej republike a Maďarsku.

by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Príložné ultrazvukové prietokomery zabezpečujú spoľahlivé meranie horúcich kvapalín s pevnými časticami

APPLICATION NOTE
Chemický výrobný závod za súmraku

Príložné ultrazvukové prietokomery zabezpečujú spoľahlivé meranie horúcich kvapalín s pevnými časticami

Zhrnutie

Spoločnosť Zhejiang Xinhecheng Co., Ltd., založená v roku 1999, vyrába funkčné chemikálie vrátane výživových zložiek, vonných látok a polymérnych materiálov. Pre jeden skúšobný projekt zákazník potreboval merať prietok kvapaliny obsahujúcej 10 % kovových pevných častíc pri prevádzkovej teplote 150 °C. Klasické elektromagnetické a diferenčno-tlakové prietokomery sa ukázali ako nevhodné – elektródy a primárne prvky sa vplyvom pevných častíc rýchlo opotrebovávali, čo si vyžadovalo častú údržbu, spôsobovalo neplánované odstávky a znižovalo výťažnosť výroby. Príložná ultrazvuková technológia sa ukázala ako výhodná práve preto, že sa dá nainštalovať zvonka potrubia bez akéhokoľvek zásahu doň a bez prerušenia procesu.

Aplikácia

Obr. 1: Príložný snímač C-PT 1 MHz nainštalovaný na 2″ potrubí z nehrdzavejúcej ocele vedúcom horúci kvapalný katalyzátor.

MédiumKvapalný katalyzátor
Rozmer a hrúbka potrubiaDN50 (2″)
Materiál potrubiaNehrdzavejúca oceľ SS 304
Tlak0,2 MPa (29 psig)
Prietok5 – 30 m³/h (22 – 132 GPM)
TeplotaDo 175 °C (347 °F)
Požadovaná presnosť±1-2 % z nameranej hodnoty
Panametrics

Prínosy:

  • Nízke až nulové nároky na údržbu
  • Žiadny tlakový úbytok
  • Bez prerušenia procesu
  • Vysoká spoľahlivosť a dlhodobá stabilita

Výzva

Prerušenie výroby nebolo možné, preto prevádzkovateľ potreboval riešenie, ktoré by sa dalo zaviesť bez zásahu do bežnej prevádzky. Keďže s touto konkrétnou aplikáciou nemal žiadne predchádzajúce skúsenosti, na overenie, či prietokomer dokáže spoľahlivo pracovať pri daných procesných podmienkach, bol vykonaný terénny test. Zákazník zároveň očakával, že príložný ultrazvukový prietokomer na kvapaliny bude už svojou konštrukciou vyžadovať minimálnu údržbu.

Riešenie

Spoločnosť Panametrics vykonala terénny test s prenosným prietokomerom PT900 a príložnými snímačmi s frekvenciou 1 MHz. Snímače boli nainštalované na zvislom potrubí (Obr. 1) s prúdením kvapaliny zdola nahor. Keďže bolo potrubie izolované, izolácia sa pre potreby testu odstránila a samotná inštalácia trvala približne 15 minút. Zákazník overil presnosť merania tak, že ovládal regulačný ventil a porovnával zodpovedajúce zmeny prietoku – prietokomer reagoval presne podľa očakávania, pričom namerané hodnoty zodpovedali percentuálnemu otvoreniu ventilu. Na základe spokojnosti s výsledkami sa zákazník rozhodol zakúpiť trvalú príložnú inštrumentáciu: prietokomer XMT1000LC so snímačmi C-PT 1 MHz, spočiatku v počte dvoch kusov. Prietokomery sú dnes v prevádzke už niekoľko rokov, naďalej spĺňajú očakávania, znižujú náklady na údržbu a zlepšujú výťažnosť výroby. Pre budúce inštalácie zákazník plánuje použiť snímače C RS HT s teplotným rozsahom až do 230 °C.

Príložný snímač C-PT 1 MHz nainštalovaný na izolovanom 2-palcovom potrubí

Príložný ultrazvukový prietokomer na kvapaliny Panametrics PanaFlow LC

Datasheet (PDF) Panametrics PanaFlow LC

Zdroj: Panametrics Application Note PANA148AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.

XMTCpro hydrogen furnace atmosphere hero
by Bohuslav Bobrik Bohuslav Bobrik

Meranie obsahu vodíka zaisťuje optimálnu kvalitu pri tepelnom spracovaní kovov v peciach

APPLICATION NOTE
Atmosféra v peci na tepelné spracovanie kovov

Meranie obsahu vodíka zaisťuje optimálnu kvalitu pri tepelnom spracovaní kovov v peciach

Zhrnutie

Kovové diely, zliatiny a oceľové plechy sa tepelne spracúvajú v peciach pri vysokých teplotách v riadenej atmosfére vodíka a dusíka, aby sa dosiahli požadované metalurgické vlastnosti a pripravil povrch na nanesenie povlaku. Koncentrácia vodíka v atmosfére pece musí byť presne riadená, aby sa optimalizoval výťažok a kvalita hotového výrobku.

Aplikácia

Obr. 1: Analyzátor tepelnej vodivosti Panametrics XMTCpro monitorujúci obsah vodíka v atmosfére pece na tepelné spracovanie.

Zmesi vodíka a dusíka sa používajú na redukciu oxidov kovov. Pri vysokej teplote vodík reaguje s vrstvou oxidu za vzniku vodnej pary, čím zanechá lesklý, čistý povrch kovu bez defektov. Vodík sa tiež vstrekuje do žíhacích zón pece na riadené chladenie materiálu prúdom plynu. Presné a opakovateľné meranie vodíka je nevyhnutné na optimalizáciu výťažku a minimalizáciu zmätkovosti.

Meraný plynVodík (nosný plyn: dusík)
Merací rozsah0 – 100 % vodíka
Prevádzková teplota1000 – 2500°F (538 – 1371°C)
TlakAtmosférický
Princíp meraniaTepelná vodivosť
Panametrics

Prínosy:

  • Automatická kalibrácia priamo v teréne
  • Spoľahlivý senzor – bez chemickej reakcie alebo adsorpcie plynu
  • Robustná konštrukcia pre náročné prostredie
  • Kompletný systém so súčasnou analýzou vodíka, stopového kyslíka a stopovej vlhkosti

Výzva

Prostredie pece nie je ideálnym miestom na inštaláciu senzora: teploty sú vysoké a plyn z pece obsahuje častice vrátane odparovaného kovu, oxidov kovov, olejov a sadzí. Vzorka plynu z pece sa musí odobrať a ochladiť pomocou vákuovej pumpy alebo ejektora spolu so sériou filtrov. Náročné a znečistené prostredie zariadenia na spracovanie kovov si vyžaduje priemyselný analyzátor v ťažkom vyhotovení, a na zaistenie presných hodnôt vodíka musí byť tento analyzátor kalibrovateľný priamo v teréne.

Riešenie

Analyzátor tepelnej vodivosti Panametrics XMTCpro, zabudovaný do systému úpravy vzorky, priebežne meria percentuálny obsah vodíka v atmosfére pece a odosiela nameranú hodnotu do systému zberu dát a riadenia závodu. XMTCpro využíva rozdiel v tepelnej vodivosti medzi vodíkom a nosným plynom – nemá žiadne pohyblivé časti a nespolieha sa na chemickú reakciu ani adsorpciu plynu. Analyzátor sa dodáva s displejom/riadiacou jednotkou, ktorú je možné naprogramovať tak, aby kalibračný proces spúšťala automaticky v stanovenom čase, čím sa udržiava presnosť merania s minimálnym zásahom obsluhy.

Analyzátor tepelnej vodivosti Panametrics XMTCpro

Analyzátor tepelnej vodivosti Panametrics XMTCpro

Datasheet (PDF) Panametrics XMTCpro

Zdroj: Panametrics Application Note PANA050AN (panametrics.com) — © Panametrics LLC. Lokalizované a pripravené spoločnosťou INTECH CONTROL, oficiálnym zástupcom Panametrics pre Slovensko a Maďarsko.