Związek pomiędzy ciśnieniem pary a temperaturą sprawia, że pomiar temperatury jest niezwykle istotny w badaniu wielu różnych stanów pracy instalacji parowych.
Pomiar temperatury wykorzystujący zjawisko emisji podczerwieni jest bardzo szybką i wszechstronną metodą wykorzystywaną w instalacjach parowych. Aby z powodzeniem korzystać z tej metody niezbędne jest przeprowadzanie szkoleń. Wszystkie narzędzia diagnostyczne posiadają plusy i minusy. Bardzo ważną umiejętnością jest rozróżnienie zalet i wad, w celu zapewnienia dokładnego pomiaru temperatury.
Urządzenia do pomiaru temperatury muszą stanowić integralną część programu testowania odwadniaczy. Urządzenia te nie są jedynymi narzędziami używanymi podczas testów, ale mogą dostarczyć cennych informacji, w przeciwnym wypadku nie możliwych do pozyskania.
1. Pomiar temperatury sposobem na oszacowanie ciśnienia pary
Można oszacować ciśnienie pary i kondensatu w fabryce dzięki urządzeniom mierzącym temperaturę, mierząc ją na wejściu pary do odwadniacza oraz przy przewodzie odpływowym. Wiedząc już jakie ciśnienia panują w układzie, osoba sprawdzająca system może szybko dokonać oceny dynamiki systemu, która wpływa na działanie odwadniacza.
2. Określ, czy odwadniacz działa prawidłowo
Pomiar temperatury umożliwi osobom sprawdzającym stan systemu na stwierdzenie czy odwadniacz działa w sposób prawidłowy lub czy jego temperatura nie jest zbyt niska. Jeśli tak się zdarzy, należy dokonać analizy przyczyn problemu, w celu określenia rodzaju awarii w systemie. Na przykład na rysunku 2 temperatura czynnika wpływającego wynosi 150°C, więc temperatura odwadniacza powinna być taka sama lub zbliżona jak temperatura czynnika wpływającego.
Jest to prawdą w przypadku 96% systemów instalacji pary. Istnieją jednak pewne wyjątki, w których wymienniki ciepła cechują się wysoką sprawnością, lub gdy występuje spadek ciśnienia w układzie.
Przykład 1:
Równe sobie temperatury
Wartości temperatury na wlocie i wylocie (przewodzie parowym i odwadniaczu) są takie same lub zbliżone. Oznacza to, że odwadniacz działa prawidłowo i można przejść do dalszej części testowania.
Przykład 2:
Niska temperatura na wyjściu
Na rysunku nr 3 obudowa odwadniacza ma niską temperaturę (98°C) w porównaniu do temperatury na wejściu pary.
Temperatura odwadniacza jest niska, dlatego należy dokonać analizy w celu znalezienia przyczyny, którą może być źle dobrany odwadniacz, zanieczyszczony przewód, wysokie ciśnienie w przewodzie kondensującym, lub inna przyczyna.
3. Sprawdzaj działanie odwadniaczy na podstawie temperatury
Mimo faktu, że pomiar temperatury powierzchni może być bardzo przydatny w szacowaniu różnych parametrów, używanie wyłącznie tej metody do sprawdzenia stanu odwadniaczy będzie skutkować niską dokładnością przeprowadzanych testów. Osoba testująca odwadniacze musi posiadać ogromną wiedzę na temat dynamiki instalacji parowych.
Rożne źródła podają, że jeśli istnieje wysoka różnica temperatur w systemie odwadniającym, to odwadniacz działa prawidłowo. Jeśli nie istnieje taka różnica lub jest niewielka, wówczas odwadniacz jest uszkodzony, oraz możliwe, że wystąpiła nieszczelność do między parą a kondensatem. Pomiary temperatury muszą stanowić część standardowych procedur sprawdzania odwadniaczy, zapewniających prawidłowe działanie tych urządzeń.
Przykład 3:
Znaczne różnice temperatur w systemie odwadniającym
Rysunek 5 przedstawia dużą różnicę w odczycie wartości temperatur (temperatura na wejściu 150°C, na wyjściu 100°C). Jednakże odwadniacz jest całkowicie uszkodzony i przepuszcza parę do systemu kondensującego. Dlaczego więc obserwujemy dużą różnicę temperatur?
Jeśli para dostaje się do systemu kondensującego, w której panuje ciśnienie otoczenia, temperatura w systemie z nieszczelnym odwadniaczem wynosi 100°C, lub tyle ile temperatura pary przy ciśnieniu otoczenia. W tym przypadku, jeśli para rozpręża się, generując ciepło, lecz przepływający kondensat będzie utrzymywać parę w stanie nasyconym.
Przykład 4:
Niewielkie różnice w odczytach temperatury
Rysunek 6 przedstawia bardzo niewielkie różnice w odczytach temperatury (na wejściu 150°C, na wyjściu 140°C), co może wskazywać na awarię odwadniacza i przedostawanie się pary do kondensatu.
W tym przypadku oznacza to obecność ciśnienia w przewodzie kondensującym, co jest normalne w większości przypadków ze względu na konstrukcję, zbyt mały rozmiar przewodu w stosunku do aplikacji i występujące zmiany wysokości. Ciśnienie w przewodzie kondensatu będzie różne w zależności od zmiennych. Przy występującym ciśnieniu w przewodzie kondensatu, temperatura kondensatu będzie równa lub zbliżona do temperatury pary nasyconej przy ciśnieniu panującym przewodzie kondensatu.
Przykład 5:
Nisko ciśnieniowe systemy
W przypadku niskociśnieniowego systemu parowego zmierzone temperatury będą do siebie zbliżone, jak pokazano na rysunku 6.
Odwadniacz może być uszkodzony lub działać poprawnie; jego stan jest nieznany, ponieważ oba przypadki będą skutkować podobnymi odczytami temperatury.
4. Procedury pomiarowe
Pomiaru temperatury należy dokonywać za i przed odwadniaczem, aby określić ciśnienie w na wejściu pary i wyjściu kondensatu. Aby otrzymać wiarygodny pomiar badaj temperaturę części metalowych, takich jak przewody, na wejściu do odwadniacza. Niektóre instalacje mogą posiadać kilkunastocentymetrowy fragment gołego metalu, podczas gdy w innych instalacjach odsłonięte mogą być jedynie takie podzespoły jak trójniki, zawory, czy złącza. Osoba sprawdzająca instalację odwadniacza musi wziąć pod uwagę dostępne możliwości pomiaru temperatury, jeśli chce wykorzystać pomiary do oszacowania stanu systemu odwadniającego.
Dokonaj pomiaru temperatury przewodu transportującego parę lub kondensat do wejścia odwadniacza. Znacznie niższa temperatura od temperatury nasycenia w przewodzie z parą może wskazywać na to, że pojawił się problem z odwadniaczem, a przepływ jest zmniejszony ze względu na zatkane przyłącza lub filtry, lub nawet, że odwadniacz został wyłączony zaworem.
Dokonaj pomiaru temperatury na wejściu przewodu doprowadzającego parę do urządzenia i porównaj tą wartość pomiaru z wejścia do odwadniacza. Ogólnie temperatury te powinny różnić się o około +/- 11°C. Upewnij się, że zapisałeś odczyt.
Pomiar temperatury to istotna część oceny stanu odwadniacza. Należy stosować ją prawidłowo w celu oceny parametrów pracy systemu odwadniającego w fabryce.
Kelly Paffel – Technical Menager w firmie Inveno Engineering LLC.
