روشهای اندازه گیری سطح آب بویلر نیروگاهی

اصولاً هدف از كنترل سطح آب يك بويلر نكَاه داشتن ارتفاع آب دريك سطح معين ومشخص باتلرانس حداكثر يك اينج ويا به تعريف ديكَر (براى بويلرهاى با تناژ كم) ثابت نكَاه داشتن ارتفاع آب بين دوحد مشخص ومعين مى باشد.سطح آب بویلر برای ایجاد آب‌بندی و جلوگیری از نفوذ بخار کنترل می‌شود. حداکثر انتقال حرارت بین بخار و آب تغذیه زمانی اتفاق می‌افتد که بزرگترین سطح لوله در معرض بخار قرار گیرد بدون اینکه اجازه نفوذ بخار داده شود. هنگامی که لوله‌ها در کندانس غوطه‌ور می‌شوند، گرما به کندانس منتقل می‌شود نه به لوله‌هایی که آب تغذیه در آنها قرار دارد، که منجر به راندمان ضعیف بخاری می‌شود. افزایش نسبتاً کم سطح کندانس (۲ اینچ به ۴ اینچ) نسبت به حداقل، نرخ حرارت (راندمان سوخت) دیگ بخار را به شدت کاهش می‌دهد. بنابراین، کنترل دقیق سطح مورد نیاز است. از لحاظ تاریخی، سیستم‌های سطح از نوع جابجایی مکانیکی با کنترل‌کننده‌های پنوماتیکی با محرک مکانیکی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این نوع کنترل‌کننده‌ها دو مشکل اساسی دارند.

اول، ماهیت مکانیکی این کنترل‌کننده‌های سطح به دلیل خرابی آب‌بند و یاتاقان و مشکلات تأمین هوا، نیاز به نگهداری بالایی دارد. در واقع، یک کارخانه هزینه‌های نگهداری و عمر متوسط ۵ ساله تجهیزات را به عنوان توجیه هزینه برای ارتقاء سیستم‌های سطح در نظر گرفت.

دوم، چگالی متغیر مایع آب و بخار در یک گرمکن آب تغذیه، خطاهای قابل توجهی در اندازه‌گیری با یک جابه‌جاکننده ایجاد می‌کند. تغییر تنها ۰.۱ واحد در مایع منجر به ۱۲.۵ درصد خطا می‌شود و همانطور که بیشتر دیده می‌شود، تغییر ۰.۲ واحد در مایع، ۲۵ درصد عدم دقت با یک جابه‌جاکننده ایجاد می‌کند. 

امروزه برای اندازه گیری سطح آب بویلر نیروگاهی از سنسور سطح گایدد ویو رادار استفاده می شود، سنسورهای کنترل سطح رادار به ‌طور مکرر پالس‌های مایکروویو با دامنه کم و فرکانس بالا را با سرعت نور در امتداد یک کاوشگر ارسال می‌کند و دستگاه با اندازه‌گیری زمان لازم برای رسیدن پالس به سطح سیال و بازگشت آن، فاصله را محاسبه می‌کند تا زمانی که سرعت نور ثابت بماند، اندازه‌گیری‌ها با ترانسمیتر سطح رادار فقط تحت تأثیر ثابت دی‌الکتریک یا خواص بازتابی سیالی است که حسگر اندازه‌گیری می‌کند. سیالات با ثابت دی‌الکتریک بالاتر، سیگنال قوی‌تری را به قطعات الکترونیکی حسگر برمی‌گردانند در حالی که اندازه‌گیری سیالات با ثابت دی‌الکتریک پایین‌تر دشوارتر می‌شود.

در شرایط محیطی، آب ثابت دی‌الکتریک نسبتاً بالایی دارد، بنابراین سنسور کنترل سطح گایدد ویو رادار می‌تواند به راحتی سطح را اندازه‌گیری کند. با افزایش دما و فشار آب در داخل دیگ بخار، ثابت دی‌الکتریک آب تا 75 درصد کاهش می‌یابد، اما این کاهش قابل توجه تأثیر کمی بر سیگنال بازگشتی و خروجی اندازه‌گیری حاصل دارد یا اصلاً تأثیری ندارد.

اگر تنها فعالیت‌های درون دیگ بخار، افزایش دما و فشار باشد، یک ترانسمیتر سطح راداری که قادر به تحمل این شرایط باشد، فناوری ایده‌آلی برای دیگ‌های بخار خواهد بود. با این حال، با گرم شدن و تحت فشار قرار گرفتن آب درون دیگ، فضای هوایی درون آن با بخار اشباع جایگزین می‌شود و بخار اشباع خواص متفاوتی نسبت به هوایی که جایگزین آن می‌شود، دارد.  تغییر کوچک بین هوا و بخار اشباع به اندازه کافی قابل توجه است که سیگنال مایکروویو را کند کرده و خروجی اندازه‌گیری را تغییر دهد. از آنجایی که اندازه‌گیری‌های سطح با رادار موج هدایت‌شده با استفاده از زمان پرواز سیگنال محاسبه می‌شوند، هرگونه تغییر محاسبه‌نشده در سرعت از طریق فضای هوایی منجر به خطای اندازه‌گیری و استفاده کم از دیگ بخار خواهد شد.

خوشبختانه، تولیدکنندگان ابزار دقیق مانند شرکت مدرن سیستم البرز پیشرفت‌های قابل توجهی در فناوری ترانسمیتر سطح راداری برای غلبه بر خطاهایی مانند این و به حداکثر رساندن دقت اندازه‌گیری سطح در داخل دیگ‌های بخار داشته‌اند. جبران خطای اندازه‌گیری شناخته‌شده ناشی از تغییر سرعت سیگنال، صرفاً به دانستن میزان کندتر شدن سیگنال و تنظیم آن برای تغییر سرعت بستگی دارد. برای تعیین تغییر سرعت سیگنال سنسور سطح رادارMSA  از فناوری جبران بخار استفاده می‌کنند. یک بخش کوچک در نزدیکی بالای پروب اندازه‌گیری برای ارزیابی مداوم میزان کندتر شدن سیگنال استفاده می‌شود. با انجام این کار، قطعات الکترونیکی حسگر می‌دانند که سیگنال مایکروویو چقدر کندتر از پروب و از طریق بخار اشباع حرکت می‌کند.

قطعات الکترونیکی حسگر از تغییر سرعت استفاده می‌کنند و سرعت پایین‌تر را در کل محدوده اندازه‌گیری اعمال می‌کنند، تغییر را جبران می‌کنند و یک اندازه‌گیری سطح دقیق را ارائه می‌دهند. این تنظیم در زمان واقعی با هر انتقال سیگنال اتفاق می‌افتد و اندازه‌گیری سطح پیوسته دقیق را حتی در هنگام راه‌اندازی و خاموش شدن تضمین می‌کند. هنگامی که این فناوری به درستی اعمال شود، بخش مرجع به طور همزمان محاسبه سرعت دستگاه را تأیید می‌کند و اندازه‌گیری قابل اعتمادتر و دقیق‌تری را ارائه می‌دهد. این فناوری بر اساس شرایط متغیر داخل دیگ بخار، بسیار کمتر مستعد خطاهای اندازه‌گیری است.

برای مشاوره ، استعلام و خرید این محصولات با ما در ارتباط باشید.