Trasmettitore di pressione vapore ad alta temperatura per caldaia a carbone | Sigillo remoto 400°C

Un impianto di teleriscaldamento di Harbin, in Cina, gestisce tre caldaie a vapore a carbone da 35 tonnellate all'ora che forniscono vapore di processo a un vicino parco industriale tessile e il teleriscaldamento a 20,000 unità residenzialiLa pressione del tamburo della caldaia è di 25 bar (g) e la temperatura del vapore supera i 380°C. La produzione annuale di vapore supera le 400.000 tonnellate.La caldaia è un ambiente industriale semi-chiuso con polvere di carbone ambientale, vibrazioni da ventilatori a correnti d'aria indotte e fluttuazioni di temperatura da -30°C (inverno) a +35°C (estate).

Il controllo originale della caldaia si basava su manometri meccanici a tubo di Bourdon al tamburo e alla testata del vapore con interruttori di pressione collegati a linea d'impulso per il blocco di sicurezza.Le questioni operative incluse:

• Errori di condensazione del vapore nelle linee di impulso:Durante gli inverni a -30 ° C di Harbin, le linee di impulso piene di condensato si congelavano nonostante il calore, causando la perdita completa delle letture di pressione per 2 ′′ 4 ore durante le partenze fredde.Gli operatori hanno dovuto monitorare manualmente la condizione della fiamma, un rischio significativo per la sicurezza.
• Accoppiamento a pressione del tamburo:Le letture di pressione imprecise hanno causato errori di cascata nel circuito di controllo del livello del tamburo a tre elementi.aumento del rischio di trasferimento (goccioline d'acqua che entrano nella linea di vapore e danneggiano le attrezzature tessili a valle).
• Abbigliamento meccanico indotto da vibrazioni:La vibrazione del ventilatore ID (in genere 4 ̊8 mm/s) trasmessa attraverso la struttura della caldaia ha causato l'usura del collegamento del tubo di Bourdon entro 8 mesi, richiedendo la sostituzione del gauge due volte per stagione di riscaldamento.

È stato utilizzato un trasmettitore ad alta temperatura e pressione con configurazione specifica del vapore:

• Principio di misura:Tensiometro in silicio pieoresistivo con sistema di sigillamento del diaframma a distanza utilizzando olio di silicone ad alta temperatura (a 400 °C) come liquido di riempimento.Il sistema capillare isola l'elettronica dal calore del processo.
• Modello selezionato:Trasmettitore ad alta pressione a temperatura con sigillo remoto, precisione FS dello 0,1%, 4 ‰ 20 mA + HART.
• Materiali bagnati:Corpo di sigillo del diaframma in acciaio inossidabile 316L con capillario in acciaio inossidabile armato con treccia in acciaio inossidabile; alloggiamento sensore IP66/IP67.
• Montaggio:Sigillo del diaframma montato direttamente sul tamburo a vapore con un collegamento a flangia da 2 cm tramite una pentola di condensa (tubo sifonale) per proteggere il diaframma dall'impatto diretto del vapore a 380 °C.
• Strategia di avvio a freddo:L'elettronica del trasmettitore, isolata dal capillario, rimane a temperatura di funzionamento sicura anche durante la condensazione del vapore e le condizioni di congelamento.L'alloggiamento dell'elettronica comprende un riscaldatore integrato per il funzionamento a -30°C.

La misurazione della pressione del tamburo di vapore della caldaia a 25 bar (g) e 380°C presenta sfide termiche e meccaniche estreme. The remote diaphragm seal with high-temperature silicone oil fill fluid (rated to 400°C) is the only viable configuration — it hydraulically transmits pressure from the hot process connection to the cooled transmitter electronics via a stainless steel armoured capillaryIl condensatore (tubo sifonale) fornisce una barriera termica aggiuntiva, riducendo la temperatura del diaframma da 380°C a circa 190°C.Per gli inverni a -30°C di Harbin, il riscaldatore di alloggiamento integrato impedisce al liquido di riempimento capillare di diventare viscoso, garantendo una trasmissione affidabile della pressione durante l'avvio a freddo, quando la sicurezza della caldaia è più critica.L'eliminazione delle linee d'impulso elimina anche il punto di congelamento, un vantaggio fondamentale rispetto al vecchio tubo Bourdon + impulso di linea che ha fallito per 2-4 ore durante ogni avvio a freddo.L'accuratezza FS dello 0,1% e l'uscita digitale HART consentono un preciso controllo del livello del tamburo a tre elementi, migliorando direttamente l'efficienza della combustione.

Il trasmettitore è stato installato alla porta del tamburo della caldaia e all'uscita principale della testata del vapore.riducendo la temperatura di processo al diaframma da 380°C a circa 190°CL'alloggiamento elettronico è stato montato su un supporto remoto a 1,5 metri dalla fonte di calore per ridurre al minimo l'esposizione al calore ambientale.

• Zero errori di misurazione della pressione di avvio a freddoIl sistema di sigillamento remoto ha eliminato completamente la perdita di dati legata al congelamento, anche durante un'ondata di freddo di -35°C a gennaio.
• Migliorata la stabilità del controllo del livello del tamburo:L'oscillazione del livello è stata ridotta da ±25 mm a ±5 mm, eliminando i reclami relativi al riporto da parte dei clienti tessili a valle.
• Manutenzione eliminata:Non è necessaria alcuna sostituzione di componenti meccanici per un periodo di 24 mesi, sostituendo così il precedente modello di sostituzione semestrale dei calibri.
• Guadagno di efficienza della caldaia:Il miglioramento del controllo della combustione attraverso dati affidabili sulla pressione ha contribuito a una riduzione del consumo di carbone del 1,8% ≈ circa 320 tonnellate di carbone risparmiate annualmente.