A sűrített levegő rendszerek monitorozásához ideális megoldást nyújtanak a termikus sűrített levegő áramlásmérők. Így segítséget nyújtanak a felhasználás alapú megelőző karbantartás, a sűrített levegő szivárgás indikálás, a fogyasztási viszonyok racionalizálása vagy a költségek elosztása viszonylataiban. Viszont nagyon fontos, hogy a sűrített levegő mérők a megfelelő módon, helyen legyenek telepítve.
Alkalmazáshoz mérőműszert …
Egy sűrített levegős rendszer optimalizásakor ugyanúgy érdemes használni a jól bevált metódusokat (Plan-Do-Check-Act, Measure-Assess-Analyse-Act), mint bármilyen rendszer felülvizsgálatakor. Mindig meg kell határozni mi a célja egy mérőműszeres beruházásnak, mik lesznek a főbb KPI mutatókat, mikor térül meg a beruházás (ROI), milyen mérések szükségesek az átláthatósághoz. Az áramlásmérők fontos pillérei egy sűrített levegő monitorozó rendszernek, de mellettük természetesen a nyomások, villamos teljesítmények, levegőminőség paraméterek hasonló fontossággal bírhatnak.
Áramlásmérés, fogyasztások a sűrített levegőben
Alapvetően a térfogatáramok, fogyasztások mérésekor megkülönböztethetők főági/mellékági áramlásmérők és célgépek előtti fogyasztások monitorozásához alkalmazott műszerek. Fontos tisztázni, hogy mi a célja az áramlásmérésnek illetve a mérési pont(ok) kijelölése is döntő fontosságú. A mérést alapvetően befolyásolhatja a sűrített levegő minősége, így azt érdemes minden esetben felülvizsgálni az áramlásmérők telepítés előtt – egyes iparágakban például gyógyszeripar, élelmiszeripar területén a minőség kiemelt fontosságú így annak monitorozása éppúgy fontos lehet.
A sűrített levegő minősége befolyásolja a mérést
A sűrített levegő minősége alapvetően befolyásolhatja a mérést, a termikus áramlásmérők működésére hatással van a sűrített levegő minősége. A magas nedvességtartalom/kondenzáció + áramló levegő hűtőhatása magas (irreális) mérési eredményekkel szolgálhat, és hosszú távon korróziót eredményezhet. A magas olajtartalom esetén bevonat képződhet a szenzorra ami szigetelő hatása révén ellentétes hatást vált ki, mint a nedvesség, így alacsonyabb értékeket produkál a mérőműszer.
A nagyméretű szennyeződések, részecskék pedig roncsolhatják a szenzor felületét. Ilyen közeg például közvetlenül a kompresszor utáni áramlás mérési pont – ami egy adott kompresszor fajlagos energiafelhasználásnak meghatározásakor egy mérendő paraméter – ahol a termikus mérési elvű fogyasztásmérőket nem javasoljuk a fentiek miatt, ezesetben pitot-csöves áramlásmérők alkalmazhatók. Általánosan elmondható, hogy a termikus áramlásmérők szárított, szűrt sűrített levegő rendszerekben működnek optimálisan.
Telepítési szempontok – Főági mérés
A főági mérési pont telepítésénél cél lehet a rendszer vagy egy adott kompresszor fajlagos teljesítménymutatójának meghatározása. A felvett teljesítmény és a kompresszorból kilépő sűrített levegő mennyiség alapján a kompresszor fajlagos teljesítménye egzakt módon meghatározható. Egy rendszer sűrített levegő felhasználásának méréséhez az áramlásmérőt a puffertartály és levegőelőkészítés után érdemes elhelyezni, így biztosít megfelelő mennyiségi adatokat a felhasznált fogyasztást illetően. Az áramlásmérők méréstartományát javasolt a használati tartomány 50-80 % közé méretezni a megfelelő pontosság biztosításához.
Fontos figyelembe venni, hogy az áramlásmérők laminárisan áramló levegőben képesek a pontos mérésre, így a gyártó adott típsunál meghatározza, hogy a műszer előtt és után mekkora bemenő és kimenő egyenes csőszakasz szükséges az optimális/műszaki adatlapon feltüntett pontosság biztosításához. Ez függ a csőrendszer geometriai kialakításától, példaként egy 90° könyök után általában 20xD előtti és 5xD utáni egyenes csőszakasz a jellemző.
A lamináris áramlás biztosítása
A turbulenciamentes, lamináris áramlás biztosítása érdekében az áramlásmérők elhelyezése döntő jelentőségű a pontos térfogatáram mérés szempontjából. A műszer előtti és utáni egyenes csőszakasz segítségével lehet biztosítani az optimális áramlási viszonyokat. Ez sok tényezőtől függ a levegő sebessége, nyomás, a csőrendszer geometriája stb., de ezekre a szakaszokra vonatkozóan a gyártók megadják az adatokat, hogy milyen esetben milyen hosszakkal kell számolni.
Általában a nem nyomás alatti rendszerek (klíma, szellőzés és légtechnikai légsebesség távadók) esetén egy tipikus 90 ° könyök utáni mérési pont kialakítása 5xD előtti 3xD utáni kihagyás elegendő, míg sűrített levegő és gázok esetén, nyomás alatt a gyártói ajánlás 20xD előtte és 5xD utána.
Megvezető elem használata
Vannak olyan esetek amikor nem biztosítható a megfelelő hosszúságú szakasz, ebben az esetben javasolt megvezető elemek „laminátor” használata. A lenti képen látható, hogy a mérőszakaszos S421 sűrített levegő áramlásmérő esetén egy hozzáadott menetes szakaszról, nagyobb átmérők esetén pedig karimás kötés közé szerelt megvezető elemről beszélünk. A megvezető elemek a 5-8XD-re csökkentik a bemeneti csőszakasz hosszát. A nyomásesés számításához pedig egy egyszerű képlet áll a rendelkezésre.
Rosszabb (8xD) esettel számítva DN80 esetén, 81 mm (belső átmérő) * 8 = 648 mm bemeneti szakasz (teljes szakasz 475 mm, bemeneti szakasz 275 mm, így elé egy 373 mm egyenes szakasz elegendő)
A megvezető általi nyomásesés, levegő közeg (légsűrűség: 1,2041 kg/m3) esetén, 6 bar-on, 185 Nm/s méréstartománnyal számolva:
Max. méréstartomány maximuma: 185 Nm/s -> 185 / 6 = 30.83 m/s
Nyomásesés = 0.008 * 30.83 * 1.2041 = max. 9,2 mbar vagy kevesebb
A sűrített levegő fogyasztásmérő szenzorának pozíciója
A pontos mérés érdekében a szenzor optimális elhelyezésére is figyelmet kell fordítani, mérőszakaszos távadók esetén fix szerelésűek az érzékelők és a csőszakaszba egy féle képpen helyezhetők be, így ezeknél a kiviteleknél csak az áramlási irányra kell odafigyelni. A beszúró szondás változatoknál a behelyezés során figyelni kell az optimális pozíció megtalálására, amiről a következő bejegyzésünkben többet is megtudhat …