Razmak u mjerenju razine
Mnogi mali do srednji procesni spremnici nemaju namjenske instrumente za razinu. Operateri određuju razinu tekućine vizualno-gledanjem u spremnik, promatranjem kontrolnog stakla ili zvukom cirkulacijske pumpe. Ove su metode prikladne za ručni rad, ali ne pružaju automatiziranu-zaštitu niske razine za izmjenjivač topline. Pad razine tekućine koji izlaže cijevi grijača zraku dok para teče može oštetiti izmjenjivač topline i stvoriti sigurnosnu opasnost.
Instalacija zasebnog instrumenta za razinu zahtijeva prodor u spremnik, montažni nosač, ožičenje ili cijevi i integraciju s kontrolnim sustavom. Za postojeće spremnike dodavanje proboja možda neće biti izvedivo-materijal spremnika možda neće dopustiti zavarivanje ili mjesto probijanja može biti nedostupno.
PTFE izmjenjivač topline s ugrađenim-cijevima za detekciju razine rješava ovaj problem. PTFE cijevi malog-promjera integrirane u potporni okvir izmjenjivača topline služe kao pneumatske cijevi s mjehurićima ili sonde za vodljivost. Omogućuju mjerenje razine na jednoj ili više zadanih točaka bez potrebe za dodatnim izmjenama spremnika.
Dizajn pneumatskog mjehurića
Sustav detekcije razine koristi princip pneumatskog mjehurića. PTFE cijev malog-promjera (4-6mm ID) prolazi okomito duž potpornog okvira izmjenjivača topline. Otvoreni kraj cijevi postavljen je na željenu nisku-točku alarma - obično 50-75 mm iznad vrha najgornjih cijevi za grijanje. Drugi kraj cijevi izlazi iz spremnika kroz zaglavlje izmjenjivača topline ili kroz otvor potpornog okvira i spaja se na mali rotametar za pročišćavanje zraka i transmiter tlaka ili manometar.
Konstantan, nizak protok komprimiranog zraka (0,5-2,0 L/min) propušta se kroz cijev. Kada je izlaz cijevi potopljen, protutlak je jednak visini tekućine iznad izlaza. Kada razina tekućine padne ispod izlaza cijevi, protutlak pada blizu nule. Transmiter tlaka detektira pad tlaka i signalizira alarm niske-razine. Signal se može koristiti za prekid dovoda pare u izmjenjivač topline, osiguravajući automatsku zaštitu od suhe vatre.
Višestruke cijevi s mjehurićima na različitim visinama omogućuju-otkrivanje razine s više točaka-niski alarm, nisko-nisko putovanje i visoki alarm po želji. Sve cijevi su integrirane u sklop izmjenjivača topline i izlaze kroz zajednički otvor.
| Parametar detekcije razine | Specifikacija |
|---|---|
| Materijal cijevi mjehurića | PTFE (isto kao i cijevi izmjenjivača topline) |
| ID cijevi mjehurića | 4-6 mm |
| Broj točaka detekcije | 1-4 (ovisno o aplikaciji) |
| Princip detekcije | Pneumatski protutlak |
| Brzina protoka pročišćavanja zraka | 0,5-2,0 L/min po cijevi |
| Raspon transmitera tlaka | 0-500 mm H₂O (tipično) |
| Zadane vrijednosti alarma/isključivanja | Niski alarm na 75 mm iznad cijevi; low-low trip na 25 mm iznad cijevi |
| Integracija sa sustavom upravljanja | 4-20 mA iz transmitera tlaka; relejni izlaz za zatvaranje pare |
| Potrebni dodatni prodori spremnika | Ništa (cijevi izlaze kroz otvor zaglavlja izmjenjivača topline) |
Alternativni dizajn sonde vodljivosti
Za spremnike s elektrovodljivim otopinama, alternativni dizajn koristi PTFE-inkapsulirane sonde za vodljivost umjesto pneumatskih mjehurića. Dvije male elektrode (titan ili nehrđajući čelik) montirane su u PTFE kućište na željenoj točki detekcije. Kada su elektrode uronjene u vodljivi procesni fluid, mala struja teče između njih. Kada razina tekućine padne ispod elektroda, krug se otvara. Promjena u vodljivosti pokreće signal razine.
Dizajn sonde vodljivosti je jednostavniji-nije potreban dovod komprimiranog zraka-i poželjan je za primjene u kojima komprimirani zrak nije dostupan ili gdje je nepoželjno stvaranje mjehurića zraka u procesu. Kućište sonde integrirano je u potporni okvir izmjenjivača topline na isti način kao i cijevi mjehurića.
Sigurnosne i operativne prednosti
Ugrađeno-prepoznavanje razine osigurava automatsku suhu{1}}zaštitu od požara za PTFE izmjenjivač topline. Ako razina tekućine padne zbog odvodnog ventila koji je ostavljen otvorenim, curenja spremnika ili pogreške rukovatelja tijekom punjenja spremnika, sustav za otkrivanje razine isključuje dovod pare prije nego što su cijevi za grijanje izložene. To štiti izmjenjivač topline i sprječava mogući sigurnosni incident zbog pregrijane pare koja izlazi u prazan ili djelomično napunjen spremnik.
Detekcija razine također podržava automatizirano punjenje spremnika i serijsku obradu. Visoka{1}}točka otkrivanja razine može signalizirati da se ventil za punjenje zatvori. Niska-točka razine može pokrenuti ciklus ponovnog punjenja. Integracija grijanja i kontrole razine u jednom sklopu pojednostavljuje cjelokupni dizajn upravljačkog sustava.
Sažetak
PTFE izmjenjivači topline s ugrađenim-cijevima za otkrivanje razine pružaju mjerenje razine tekućine i suhu{1}}zaštitu od požara bez dodatnih proboja spremnika. Pneumatske cijevi s mjehurićima ili sonde za vodljivost, integrirane u potporni okvir izmjenjivača topline, očituju razinu tekućine na jednoj ili više zadanih točaka. Signali razine sučelje s kontrolnim sustavom za automatsko isključivanje pare i mogu podržati automatsko punjenje spremnika. Kombinirani sklop za grijanje i detekciju razine pojednostavljuje instalaciju, smanjuje modifikacije spremnika i povećava radnu sigurnost.
Inženjerska podrška za specifikaciju PTFE izmjenjivača topline s integriranom detekcijom razine dostupna je nakon podnošenja dimenzija spremnika, vodljivosti procesne tekućine, željenih zadanih vrijednosti razine i zahtjeva sučelja upravljačkog sustava.
