Việc đo lường và kiểm soát lưu lượng các khí, khí gas và chất lỏng trong
các dây chuyền nhỏ và dây chuyền phụ trợ (điều khiển mẻ) là cực kỳ quan
trọng. Trong rất nhiều quá trình, việc đo lường này là không thể thiếu
để có thể đạt được chất lượng sản phẩm cuối cùng là tốt nhất, với năng
suất cao nhất và giá thành thấp nhất. Ngày nay các quá trình/ hệ thống
hiện đại thường đòi hỏi độ chính xác rất cao trong việc đo lường của
thiết bị. Ví dụ như, cấp chính xác trong đo lường lưu lượng (flowmeter)
cho môi chất khí thường là ± 1% giá trị đọc. Cấp chính xác cho đo mức
(Level Switch) là +/-6.4mm,v..v..
Vấn đề đặt ra
Việc đo lường và kiểm soát lưu lượng các khí, khí gas và chất lỏng trong
các dây chuyền nhỏ và dây chuyền phụ trợ (điều khiển mẻ) là cực kỳ quan
trọng. Trong rất nhiều quá trình, việc đo lường này là không thể thiếu
để có thể đạt được chất lượng sản phẩm cuối cùng là tốt nhất, với năng
suất cao nhất và giá thành thấp nhất. Ngày nay các quá trình/ hệ thống
hiện đại thường đòi hỏi độ chính xác rất cao trong việc đo lường của
thiết bị. Ví dụ như, cấp chính xác trong đo lường lưu lượng (flowmeter)
cho môi chất khí thường là ± 1% giá trị đọc. Cấp chính xác cho đo mức
(Level Switch) là +/-6.4mm,v..v..
Vấn đề công nghệ đo phù hợp, hiển thị chính xác các thông số đo lường
hiện đang là vấn đề được rất nhiều kỹ sư tích hợp, đo lường và điều
khiển quan tâm.
Nhằm đáp ứng các nhu cầu này, Ban đo lường - điều khiển - tự động hóa
của Công
ty Cổ phần Kỹ thuật Năng lượng và Môi trường EEC (EEC Group) đã
dành nhiều thời gian nghiên cứu và tìm hiều về các thiết bị đo để có thể
nhanh chóng chuyển giao các công nghệ đo hiện đại trên Thế giới hiện
nay vào tình hình thực tế tại Việt Nam, mời độc giả cùng tham khảo bài
viết dưới đây.
Các ứng dụng cho dây chuyền nhỏ và phụ trợ phổ biến
Các dây chuyền nhỏ và phụ trợ là rất phổ biến trong nhiều ngành công
nghiệp hiện nay, bao gồm xử lý hóa chất, thực phẩm/ nước giải khát, dược
phẩm và các ngành khác. Một vài ví dụ điển hình là làm cách nào để đo
lường và kiểm soát các khí, khí gas và chất lỏng cung cấp cho các dây
chuyền/ đường ống nhỏ và đường ống phụ trợ trong các ngành công nghiệp
này, bao gồm:
* Giám sát lưu lượng khí/ khí gas trong sản xuất bơ sữa, bánh kẹo.
* Đo lường và kiểm soát lưu lượng các thành phần phụ trợ trong sản
xuất nước ngọt
* Giám sát lưu lượng thấp và cảnh báo trong dây chuyền đóng chai
nước giải khát.
* Giám sát lưu lượng khí H2 trong sản xuất dược phẩm
* Kiểm soát khí N2 trong các tăng chứa trong các nhà máy hóa chất
Giải pháp đo lường điều khiển
Hãng Fluid Components International (FCI) với thiết kế độc đáo cùng công
nghệ phân tán nhiệt hiện đại đã khắc phục được rất nhiều nhược điểm của
các công nghệ truyền thống như đo được cả trong những trường hợp lưu
lượng cực kỳ thấp, môi chất lẫn nhiều tạp chất, môi trường làm việc bụi
bẩn, khắc nghiệt,v.v..
Với Series FLT (FLT93F FlexSwitch®, , FLT93S FlexSwitch®, FLT93L
FlexSwitch®,…) thiết bị FCI có thể đo lưu lượng tức thời, cảnh báo mức
cao, mức thấp, đo giao diện các lớp môi chất và nhiệt độ cho các ứng
dụng môi chất lỏng, khí và môi chất sệt (slurry).
Kiểu insertion (cắm trực tiếp trên đường ống)
Models S và F
Có các chiều dài chuẩn là: 1.2 inch [30 mm], 2 inches [51 mm], 4 inches
[102 mm], 6 inches [152 mm], 9 inches [229 mm], 12 inches [305 mm], 18
inches [457 mm] và chiều dài theo yêu cầu riêng của khách hàng.eec229410
Models L
Chiều dài thân in-line: 3.375 inch [86 mm]
Bộ phận cảm biến đo
Models S and F
Toàn bộ bề mặt tiếp xúc môi chất được hàn kín bằng thép không rỉ 316L.
Ngoài ra có thể chọn lựa các vật liệu như Hastelloy C, Monel 400,
titanium (chỉ cho FLT93S)
Model L
Toàn bộ bề mặt tiếp xúc môi chất được hàn kín bằng thép không rỉ 316L.
Ngoài ra có thể chọn lựa các vật liệu như Hastelloy C, Monel 400.
Nhiệt độ làm việc tối đa có thể lên tới -100° to +850°F [-73° to
+454°C]; Trong khi áp suất hoạt động tối đa là [241 bar(g)] tại 70°F
[21°C]; Thiết bị FCI với các đầu ra rơle báo mức/ điều kiện lưu lượng có
thể là kép (Dual SPDT) hoặc đơn (single DPDT) được cấu hình tại 6 amp
resistive với nguồn cấp 115Vac, 240 Vac hoặc 24 Vdc;
Toàn bộ vật liệu kết cấu (Electrical Enclosure) được mạ phủ lớp nhôm
ngoài cùng hoặc lựa chọn thép không rỉ 316, dành cho những vị trí lắp
đặt khắc nghiệt (Class I and II, Division 1 and 2, Group B, C, D, E, F
and G; phòng chống cháy nổ theo chuẩn EEx d IIC). Chống chịu được các
ảnh hưởng của thời tiết và ăn mòn (theo chuẩn NEMA và CSA type 4X, tương
đương IP66)
Các giải pháp ứng dụng với thiết bị FCI
Lưu lượng khí cho các quá trình lên men
Hình 1: Kiểm soát khí cấp cho quá trình lên men (nhà máy thực phẩm)
Quá trình sản xuất thực phẩm yêu cầu cần có các thiết bị đo lưu lượng
khí cấp để đảm bảo chất lượng của rất nhiều sản phẩm. Lấy ví dụ, quá
trình lên men bơ yêu cầu chính xác lưu lượng khí cấp cho quá trình này.
Trong dây chuyền sản xuất bơ, một đồng hồ đo lưu lượng (hình 1) được lắp
đặt tại đường khí vào của hệ thống để thường xuyên kiểm soát lưu lượng/
nhiệt độ khí cấp vào. Đầu ra 4-20mA sẽ cung cấp các dữ liệu quá trình
này tới bộ điều khiển (PLC) hoặc hệ thống điều khiển phân tán của nhà
máy (DCS).
Đo lưu lượng chất lỏng trong sản xuất nước ngọt
Hình 2: Kiểm soát lưu lượng phụ trợ trong sản xuất nước ngọt (nhà máy
bia rượu, NGK)
Trong dây chuyền sản xuất nước ngọt và các dây chuyền sản xuất thực phẩm
liên quan, việc đo lường cẩn thận lưu lượng của nước, phụ gia và các
thành phần là rất cần thiết cho chất lượng của nước ngọt thành phẩm như
mùi vị, độ trong, và tuổi thọ của nước thành phẩm. (hình 2).
Đóng/ mở lưu lượng chất lỏng trong dây chuyền đóng chai nước giải khát
Hình 3: Kiểm soát lưu lượng nước đóng chai (nhà máy bia rượu, NGK)
Trong quá trình đóng chai nước giải khát, có rất nhiều ứng dụng hoạt
động dựa trên sự hiển thị ổn định/ chính xác của lưu lượng chất lỏng/
khí. Điều này bao gồm các công đoạn như nạp khí CO2 vào các chai, dừng
quá trình chiết nước thành phẩm vào các chai, hoặc ngưng quá trình giải
nhiệt hoặc làm lạnh sản phẩm. (Hình 3). Rơle lưu lượng được lắp đặt tại
vị trí phù hợp trên dây chuyền nhằm kiểm soát lưu lượng hoặc mức chất
lỏng, đảm bảo rằng dây chuyên được làm việc với hiệu suất tối đa.
Giám sát lưu lượng khí H2 trong sản xuất dược phẩm
Hình 4: Kiểm soát lưu lượng khí H2 (nhà máy dược phẩm)
Việc đo lưu lượng khí H2 cung cấp cho các lò phản ứng trao đổi hydro hóa
là một khâu có tính chất quyết định trong các dây chuyền sản xuất dược
phẩm khác nhau. Việc hiển thị lượng khí H2 tiêu thụ giảm xuống trong quá
trình này là thông số rất quan trọng để đánh giá quá trình của các mẻ
đã hoàn thành. Đồng hồ lưu lượng trên dây chuyền này làm nhiệm vụ đo lưu
lượng khí trong suốt quá trình làm việc mà lượng khí H2 cung cấp là lưu
lượng ở mức cao. Khi lưu lượng khí H2 thấp dần (tức quá trình đã hoàn
thành) cũng là lúc các đồng hồ này đưa ra tín hiệu ngắt nguồn cấp H2.
(Hình 4)
Giám sát lưu lượng khí N2 chèn vào các tank chứa
Một loạt các quy trình cùng tank chứa sử dụng khí N2 để tránh sự phát xạ
của các khí độc hoặc dễ cháy và để phòng chống cháy nổ. Trong trường
hợp này, người ta thường chèn thêm một lớp khí trơ, thường là khí N2 ở
áp suất thấp vào khoảng không trên cùng của tank chứa các hóa chất (hình
5). Đồng hồ lưu lượng lúc này được sử dụng để giám sát và kiểm soát lưu
lượng của khí N2 được chèn vào tank chứa. Rơle lưu lượng cũng được lắp
ngay sau van an toàn để kiểm soát việc van có đóng/ mở hoàn toàn hay
không nhờ vào phát hiện các khí rò rỉ sau van.
Hình 5 : Kiểm soát lưu lượng khí H2 trong các tank chứa (nhà máy hóa
chất)
Các ứng dụng khác trong thực tế
…Trong dầu khí/ hóa chất
…Phát hiện bọt xuất hiện
..Tại các tổng kho xăng dầu/ kho LPG/ gas
|
