Mesure du débit de gaz naturel et de vapeur dans les chaudières à vapeur pour surveiller l'efficacité de la chaudière

Les chaudières à vapeur industrielles sont utilisées dans de nombreux processus tels que le chauffage, le séchage et la stérilisation. Les chaudières à vapeur, qui convertissent l'énergie des produits chimiques combustibles en la transférant à l'eau, sont également à l'origine de la révolution industrielle.

Les combustibles tels que le charbon, le mazout et la sciure de bois, utilisés dans les chaudières à vapeur, sont remplacés par le gaz naturel en raison des réglementations environnementales. Par conséquent, le rendement des chaudières à vapeur est important non seulement pour les coûts, mais aussi pour l'impact environnemental.

La méthode de base pour calculer le rendement des chaudières à vapeur est le rapport entre l'énergie du combustible et l'enthalpie de la vapeur produite. En multipliant le débit du Gaz naturel utilisé comme combustible et son énergie thermique, le débit de la Vapeur produite et son enthalpie, on obtient l'équation énergétique qui entre et sort de la chaudière à vapeur.

Exemple de calcul du rendement d'une chaudière à vapeur :

Débit du gaz naturel :330 Sm3/h
Pouvoir calorifique du gaz :45.000 kJ/Sm3
Débit de vapeur :5.000 kg/h
Pression de la vapeur :6 bar(g)
Enthalpie de la vapeur :2.763 kJ/kg
Puissance thermique :330 x 45.000 = 14.850.000 kj/h
Débit de vapeur :2763 x 5000 = 12.433.500 kj/h
Rendement :12.433.500 / 14.850.000 = 84%

Pour le calcul ci-dessus, il est nécessaire de mesurer le débit de gaz naturel à l'entrée de la chaudière en Sm3 (mètres cubes normalisés) et le débit de vapeur à la sortie en kg/h.

Les débitmètres massiques thermiques VA570/520 de CS INSTRUMENTS mesurent le débit de gaz naturel en Sm3. Ils peuvent donc être utilisés comme sous-compteurs, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un convertisseur supplémentaire. Le débit de vapeur, la pression et la température à la sortie de la chaudière peuvent être mesurés à l'aide du débitmètre à tourbillon VX570. On obtient ainsi les paramètres de débit nécessaires pour le bilan énergétique d'entrée et de sortie.

La fonction de calcul mathématique de l'Enregistreur de données DS500, qui doit être ajouté au système, est utilisée pour calculer le rendement de la chaudière mentionné ci-dessus et pour enregistrer les valeurs instantanées. Le rendement de la chaudière à différentes charges et conditions peut ainsi être facilement contrôlé.