طرق قياس الضغط البخاري، في السنوات القليلة الماضية ، كان هناك قدر كبير من الاهتمام بإنتاج الطاقة واستخدامها ، وقد أثر ارتفاع أسعار النفط الخام على العديد من مجالات اقتصادنا ، مثل حدوث آثار مثل ارتفاع الأسعار من البنزين ، وارتفاع أسعار وقود الطائرات ، وزيادة تكاليف زيت التدفئة.
قياس تدفق البخار
يعد قياس ضغط البخار وتدفق البخار مهمين لأن البخار يستخدم على نطاق واسع كمصدر للطاقة في إنتاج الكهرباء ، وفي محطات توليد الطاقة اليوم يتم الحصول على الحرارة من مصادر متعددة ، وتشمل هذه الوقود مثل الفحم أو الغاز الطبيعي أو النفط ، بالإضافة إلى مصادر الحرارة الأخرى بما في ذلك الوقود النووي وأنواع النفايات والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية.
يتم إطلاق الطاقة الحرارية في هذه المصادر الحرارية ، إما عن طريق الاحتراق أو من خلال عملية مماثلة ، ويتم نقل الحرارة إلى الماء الذي يولد البخار ، وفي كثير من الحالات يستخدم هذا البخار لتشغيل مولد كهربائي ، ومع ارتفاع تكاليف الطاقة العديد من الشركات نتطلع إلى زيادة الكفاءة في الطاقة وتوليد الطاقة ، ونتيجة لذلك نجد المزيد من الاهتمام لقياس تدفق البخار ، من خلال عدة طرق مذكورة في النقاط التالية:
طرق قياس ضغط البخار
طريقة مقاييس التدفق التفاضلي للضغط
تمثل أجهزة تدفق البخار ذات العناصر الأولية أكثر من نصف مقاييس التدفق المباعة لتطبيقات تدفق البخار ، وتتمتع أجهزة إرسال تدفق البخار المباعة لقياس ضغط البخار بالعديد من المزايا والعيوب لأجهزة إرسال تدفق البخار المباعة لقياس تدفق السائل والغاز ، وتشمل العيوب انخفاض الضغط والتداخل مع مجرى الهواء وتآكل مع مرور الوقت.
توفر هذه الأجهزة أيضًا بعض المزايا الرائعة عندما يتعلق الأمر بقياس تدفق البخار. فهي غير مكلفة نسبيًا وتوفر تركيبًا مباشرًا. إنها الطريقة الأكثر قياسًا والأفضل دراسة لفهم ضغط البخار. أجهزة إرسال تدفق البيانات متعددة المتغيرات قادرة على قياس أكثر من متغير واحد للعملية. مثل الضغط التفاضلي وضغط العملية ودرجة الحرارة ، والتي بدورها تتيح قياس تدفق الكتلة.
طريقة قياس التدفق الدوامي
تتمتع مقاييس التدفق الدوامة ببعض المزايا مقارنة بالأنواع الأخرى من مقاييس ضغط البخار التكنولوجية الحديثة عندما يتعلق الأمر بقياس ضغط البخار ، ولا يزال قياس تدفق الغاز تطبيقًا جديدًا نسبيًا ، وقد بدأ استخدام مقاييس التدفق لقياس ضغط البخار ، بينما تم استخدام عدادات بالموجات فوق الصوتية لعدة سنوات لقياس تدفق الغاز ، وبالتالي فإن مقياس ضغط البخار هو تطبيق جديد للغاية.
البخار هو أصعب السوائل في القياس ، بسبب الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية للبخار ولأن معايير القياس تختلف باختلاف نوع البخار ، تشمل الأنواع الرئيسية للبخار البخار الرطب والبخار المشبع والبخار شديد الحرارة. غالبًا ما يتم قياس البخار في محطات المعالجة والطاقة ، بالإضافة إلى قدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة وضغوط العمليات ، توفر عدادات الدوامات نطاقًا واسعًا يسمح بقياس ضغط البخار بسرعات مختلفة.
طريقة مقاييس التدفق المتغيرة المساحة
عدادات المساحة المتغيرة ، التي تسمى أيضًا أجهزة قياس التدفق ، لها استخدام محدود لتطبيقات البخار ، وأحد أسباب ذلك هو أن العديد منها لا يحتوي على إشارة خرج ويجب قراءتها يدويًا ، وسبب آخر للاستخدام المحدود لمقاييس التدفق المتغيرة المساحة هو أنها منخفضة الدقة ، العديد من عدادات المساحة لها مستويات دقة غير مناسبة عمومًا للقياسات في محطات الطاقة والمعالجة ، وتتميز هذه المقاييس بكونها منخفضة التكلفة ، لذا فهي مناسبة تمامًا للقياسات غير الحرجة حيث لا تكون الدقة العالية من الضروري.
طريقة مقاييس التدفق المستهدفة
بينما يمكن استخدام مقاييس التدفق المستهدفة للتطبيقات السائلة والغازية والبخارية ، إلا أنها تستخدم في الغالب لقياس ضغط البخار ، ويمكن لمقاييس الهدف قياس البخار المشبع والمسخن ، بينما يكون الهدف عرضة للتآكل ، ويمكن تعويض ذلك عن طريق إعادة المعايرة ، الهدف لا يحتوي المتر على أجزاء متحركة ويمكنه تحمل ضغوط تصل إلى 15000 ودرجات حرارة تصل إلى 500 درجة فهرنهايت.
طريقة مقاييس التدفق التوربيني
تُستخدم مقاييس التدفق التوربيني على نطاق واسع في التطبيقات السائلة والغازية ، ولكن استخدامها محدود للغاية لقياس ضغط البخار. تتعلق إحدى القضايا الرئيسية بتأثير التكثيف على دقة القياس. عندما يحدث التكثيف في تيار متدفق ، يصبح السائل مزيجًا من البخار والماء مما يخلق تدفقًا ثنائي الطور. قد يتلف المكثف الشفرات ويتداخل مع دقة القياس.
طريقة كوريوليس لقياس التدفق
يمكن تصنيف مقاييس تدفق كوريوليس على أنها تقنية ناشئة لقياس ضغط البخار. مثل عدادات التوربينات ، تواجه عدادات كوريوليس صعوبة في التعامل مع التكثيف في البخار. عندما يتكثف البخار ، تخلق قطرات الماء تدفقًا ثنائي الطور وهو خليط من البخار والماء ، وبالتالي فإن وجود الماء يتعارض مع دقة قياس التدفق.
ختاما يمكن أن تعمل مقاييس تدفق كوريوليس لقياس تدفق البخار الجاف ، ولكن نظرًا لأن البخار يتأثر بسهولة بالتغيرات في درجة الحرارة والضغط ، يمكن أن تتغير ظروف تدفق البخار بسرعة كبيرة ، لا تزال هناك بعض التحديات التقنية التي يجب على أجهزة قياس كوريوليس حلها قبل أن تكون مقاييس كوريوليس جزءًا رئيسيًا من المحلول لقياس ضغط البخار.