Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Společnost Level Instruments CZ – Level Expert je dodavatel kontaktních i bezkontaktních hladinoměrů, limitních hladinových spínačů, snímačů tlaku a dalších automatizačních zařízení pro měření v nejrůznějších průmyslových odvětvích. Tento článek popisuje uplatnění snímačů tlaku a polohy hladiny ve dvou konkrétních úlohách a představuje novou jednotku pro zobrazení měřených údajů a nastavení parametrů snímačů.
Měření tlaku v cyklónovém separátoru při zpracování železné rudy
Při zpracování železné rudy je třeba v několika krocích redukovat její zrnitost: nejdříve na hrubé kusy v čelisťovém drtiči, následně na prášek v mlýnici. Výsledná jemná frakce je smíchána s vodou tak, aby vznikla suspenze. Použitelná ruda je od kamenné sutě oddělena v cyklónové odstředivce. Pro zpracování v odstředivce musí mít suspenze určitou koncentraci. Její kolísání může odstředivku zcela zahltit. Proto je pečlivě monitorován jak tlak na vstupu, tak podtlak na výstupu. Z důvodu vysoké abrazivity složek suspenze (železná ruda, písek, uhlí, jíl a další nerozpustné minerály) je odstředivka vystlána pevnou pryží. Všechny vnitřní komponenty odstředivky nepotažené pryží jsou vystaveny riziku rychlého opotřebení nebo zanášení. Kovové membrány snímačů tlaku byly zcela opotřebeny během pár týdnů a snímače musely být pravidelně měněny. Proto se hledalo nové řešení s delší životností.
Kritické měřicí pozice na vstupu a výstupu odstředivky byly osazeny snímači tlaku s keramickou membránou Vegabar 52 (obr. 1). Naměřené hodnoty jsou porovnávány s žádanými a odchylky jsou kompenzovány nastavením výkonu čerpadel buď manuálně operátorem provozu, nebo řídicím systémem odstředivky. Keramika použitá u těchto snímačů tlaku je jeden z nejtvrdších materiálů na světě: snímače jsou proto odolné proti abrazi i zatížení. Konstrukce tlakové komory snímače dovoluje čelní montáž, díky níž se na snímači v odstředivce neusazují žádné nánosy. Velká přesnost a dlouhodobá stabilita snímače tlaku umožňují přesné a spolehlivé řízení procesu, a tím zvýšení provozní spolehlivosti závodu jako celku. Čelní montáž a velká odolnost proti abrazi snižují náklady jak na údržbu, tak i na náhradní díly.
Rozdíl je v dávkování – měření hustoty v rozpouštěcí nádrži
Výrobci sanitárního papíru používají při jeho výrobě síran hlinitý. Ten je dodáván jako prášek, který je nutné rozpustit v otevřené míchací nádrži s papírenskou suspenzí, doplňované podle potřeby provozní vodou. Až dosud byla výška hladiny v této nádrži měřena snímačem tlaku s kovovou membránou. Vzhledem k proměnlivé hustotě obsahu nádrže však nebylo měření přesné. Proto bylo nutné často kontrolovat koncentraci média. Navíc vysokotlaké čištění míchací nádrže kovovou membránu tlakového snímače často poškodilo. Důsledkem byly vysoké pracovní náklady na měření, na údržbu tlakového hladinoměru i na skladování náhradních dílů. Protože nebylo přesně známo množství suspenze v nádrži, bylo dávkování síranu hlinitého nepřesné, a tím trpěla kvalita výsledného produktu.
Prvním krokem ke zlepšení situace byla instalace bezkontaktního radarového hladinoměru. Radarový hladinoměr Vegapuls 61 (obr. 2) na instalační konzoli nad nádrží kontinuálně měří změny polohy hladiny během dávkování síranu hlinitého. Dalším krokem byla instalace snímače tlaku Vegabar 52 s keramickou membránou na stěnu nádrže. Síran hlinitý má téměř třikrát větší hustotu než voda. Z výšky hladiny a hydrostatického tlaku lze s nejistotou do 1 % určit hustotu suspenze v nádrži a z ní vypočítat koncentraci síranu hlinitého.
Toto řešení zjednodušilo a zrychlilo proces výroby sanitárního papíru. Navíc, díky vysoké přetížitelnosti keramické komory snímače tlaku, není při vysokotlakém čištění poškozována tlakoměrná membrána. Řídicí systém také kontroluje měření radarovým hladinoměrem pomocí hydrostatického měření polohy hladiny, které je sice méně přesné, ale umožňuje spolehlivě odhalit případné hrubé chyby radarového hladinoměru, a tím zvyšuje provozní spolehlivost zařízení.
Externí zobrazovací a nastavovací jednotka Vegadis 81
Vegadis 81 (obr. 3) je externí digitální zobrazovací a nastavovací jednotka pro veškeré snímače koncepce plics®. Tuto jednotku je možné umístit ve vzdálenosti až 50 m od snímače na místě, kde je pro obsluhu snadno přístupná, např. v dolní části zásobní nádrže. Jednotka je přímo připojena k elektronice snímače, ze kterého je také napájena. Pro nastavení, dodatečnou změnu parametrů nebo jen místní kontrolu měření tak není nutné šplhat na víko nádrže nebo zásobníku.
Výhodami jsou také dobrá čitelnost podsvětleného displeje, který zobrazuje údaje ve formátu prostého textu nebo v kombinaci s grafikou, jednoduché nastavení pomocí čtyř tlačítek, jasně strukturované nabídkové menu a rovněž možnost instalace ve čtyřech polohách po 90°. Jednotku lze upevnit na stěnu, na potrubí nebo na lištu DIN.
Závěr
Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám a jejich spolehlivost je ověřena dlouholetým provozem u nás i v zahraničí. Mnoho let zkušeností umožňuje pracovníkům obou společností, výrobce Vega Grieshaber i jeho české zástupce Level Instruments CZ – Level Expert, porozumět specifickým požadavkům daného odvětví a správně na ně reagovat.
(Level Instruments CZ – Level Expert)
Obr. 1. Snímač tlaku Vegabar 52 s keramickou membránou
Obr. 2. Radarový hladinoměr Vegapuls 61
Obr. 3. Zobrazovací a nastavovací jednotka Vegadis 81