Akademia Automatyki
Jaki przepływomierz do biogazu ?

Jaki przepływomierz do biogazu ?


Biogaz to obok biomasy temat na czasie. Wiemy jakie są wymagania UE odnośnie odnawialnych źródeł energii, wiele polskich zakładów wykorzystuje już lub planuje wykorzystywać biogaz do optymalizacji zużycia energii elektrycznej/cieplnej. Prawidłowa instalacja biogazowa wymaga, oprócz szeregu innej aparatury, także prawidłowo dobranych i zainstalowanych przepływomierzy. Jaką jednak metodę spośród kilkunastu dostępnych na rynku wybrać? (P)odpowiadamy.


Trudny” biogaz

Przy wyborze przepływomierza do biogazu, podobnie do innych mediów, konieczne jest rozpatrzenie różnych wymagań dotyczących warunków w jakich będzie pracować urządzenie. Kluczowe do określenia są miedzy innymi: wilgotności gazu, stopień zanieczyszczenia, mieszanina składników gazowych, instalacja gazu potencjalnie wybuchowego, natężenie przepływu zmieniające się w szerokim zakresie.

Wiedza na temat warunków aplikacyjnych jest niezwykle ważna, gdyż pozwala to uniknąć zastosowania źle dobranego układu pomiarowego, na przykład wymagającego nadmiernych zabiegów konserwacyjnych lub stwarzającego zagrożenia przy eksploatacji.

Biogaz to gaz szczególny w kontekście pomiaru jego przepływu. Jest to bowiem mieszanina metanu (CH4), dwutlenku węgla (CO2), wody i śladowych ilości siarkowodoru (H2S). To właśnie występowanie wody, związków powodujących korozje i innych zanieczyszczeń, a także silne wahania temperatury oraz wielkości przepływu powodują, że pomiar biogazu musi być realizowany dostosowaną do tego aparaturą.

Co powinien zapewniać przepływomierz do biogazu?

  • czułość dla małych (przynajmniej od 0,2 m/s) przepływów na początku procesu i przy okresowych, dużych wahaniach rzędu 100:1;
  • kompensacja temperatury dla zapewnienia poprawnych odczytów w różnych temperaturach;
  • kalibracja dla mieszaniny gazów zawierającej CH4 + CO2 + gazy śladowe;
  • pomiar gazu zawilgoconego, zanieczyszczonego, zawierającego H2S, powodującego korozję;
  • dopuszczenie do pomiaru w otoczeniu instalacji gazu potencjalnie palnego lub wybuchowego (Strefa 1 lub Strefa 2);
  • pomiar przepływu w jednostkach masy, zarówno dla natężenia przepływu, jak i przepływu sumarycznego;
  • spadek ciśnienia powodowany przez czujnik nie może przekraczać 0,01 Psi [1mbar];
  • łatwy, tani montaż i małe wymagania konserwacyjne.

Inne przydatne cechy przepływomierza do biogazu:

  • brak ruchomych części i małych otworów blokujących się lub zużywających się pod wpływem wilgotnego,zanieczyszczonego gazu;
  • wszystkie części zwilżane odporne na korozyjne działanie H2S – wykonane co najmniej ze stali nierdzewnej 316L;
  • łatwe i bezpieczne wyjmowanie pod ciśnieniem z wykorzystaniem zwykłego zaworu kulowego.

Popularne metody pomiaru przepływu biogazu.

Do pomiaru przepływu biogazu stosowane są z reguły 4 metody pomiarowe, jednak z naszego doświadczenia wiemy, że tylko jedna sprawdza się w większości przypadków.

Popularne układy pomiarowe oparte na technice wirowej (vortex) i przepływomierze turbinowe, mają niestety tendencje do zatykania się i fałszowania pomiaru w przypadku, gdy gaz jest wilgotny i zanieczyszczony. Z tego powodu vortex’y i turbinki o ile sprawdzają się w wielu różnych aplikacjach, o tyle biogaz jest dla nich problemem, z którym radzą sobie średnio.

Inną techniką jest metoda kryzowa, która jednak także nie najlepiej radzi sobie z biogazem. Kryzy pomiarowe mają bowiem małą zakresowość i nie pozwalają mierzyć przepływu płynów o dużej dynamice zmian. W efekcie, silniki ko-generatora osiągają mniejszą sprawność, a koszty związanie z obsługą przepływomierzy rosną. kryzy_montaz

Naszym zdaniem najlepszą metodą pomiaru przepływu biogazu jest technika dyspersji termicznej stosowana w masowych przepływomierzach termicznych. Tzw. „termiki” nie tylko spełniają wszystkie kryteria wyboru przedstawione wyżej, ale wykorzystują także technikę stałego zasilania elementu grzejnego, która oprócz efektu lekkiego nagrzewania, powoduje faktyczne osuszanie czujnika z kondensującej się na nim wilgoci.Ta cecha zapewnia lepszą dokładność i powtarzalność pomiaru przepływu wilgotnego biogazu.dyspersja terrmiczna

Przepływomierze termiczne mogą mierzyć przepływy o dynamice zmian nawet 1000:1, nie posiadają części ruchomych, co pozwala na zastosowanie ich do pomiaru gazów zanieczyszczonych, zarówno w oczyszczalniach ścieków, biogazowniach rolniczych, jak i na wysypisku odpadów. Dodatkowo, odpowiednią zabudowa przepływomierza pozwala na zastosowanie go do pomiaru medium o dużej wilgotności, a konstrukcja przepływomierza pozwala na montaż i demontaż bez konieczności zatrzymywania przepływu.

st51Przepływomierze termiczne, dzięki swojej konstrukcji i metodzie pomiarowej zapewniającej odporność na „trudne” gazy są realnie sprawdzającym się rozwiązaniem w takich instalacjach jak:

a) produkcja i odzysk biogazu

– proces fermentacji beztlenowej
– kompostowniki
– systemy fermentacyjne

b) odzysk gazu na wysypiskach
c) układy kogeneracji w oczyszczalniach
d) układy odzysku metanu w kopalniach

Instalacja biogazowa – gdzie zainstalować przepływomierz?

Montaż przepływomierzy do biogazu

Zobacz przykład przepływomierza termicznego do biogazu >>>

Zobacz rozwiązania pomiarowe dla biogazowni>>>


Podpis: Przepływu-entuzjasta

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

38 + = 46