Anwendung von Differenzdrucksendern in der Messung in Öllagern

Thread Content

Dieser Beitrag wurde zuletzt von yuchenchf am 16.03.2017 um 15:29 bearbeitet. Die Anwendung von Differenzdrucksendern bei der Messung in Öllagern: Bei der Planung zur Messung des Füllstands in Öltanks in Öllagern werden derzeit häufig Radar-Levelmesser oder Levelmesser mit Schwimmkörpern, Bojen oder Stahlbändern eingesetzt. Radar-Spiegel haben zwar eine hohe Genauigkeit, sind aber auch teuer. Spiegel, die auf Schwimmkörpern oder -bällen beruhen, sind hingegen bei der Installation und Wartung umständlich. Differenzdruck-Messgeräte für den Füllstand werden häufig in geschlossenen Behältern wie Dampfkesseln eingesetzt, liefern jedoch keine genauen Angaben zum tatsächlichen Füllstand. Deshalb finden sie kaum Anwendung bei der Messung des Füllstands in Öltanks. Tatsächlich ist der genaue Füllstand der Öltanks in den Tankstellen nicht besonders wichtig. Was die Nutzer eigentlich wissen möchten, ist nicht der Füllstand selbst, sondern vielmehr die tatsächliche Menge an Öl im Tank – also in Tonnen –, um ein Überlaufen zu verhindern. Daher ist die Verwendung der Differenzdruckmethode zur Messung des Flüssigkeitsstands – tatsächlich in Tonnen angegeben – ebenfalls eine gute Option. Da die Anwendung von Differenzdrucksendern derzeit sehr ausgereift ist, sind Sender wie 1151, 3051 sowie EJA technisch hochentwickelt, erreichen eine Genauigkeit von bis zu 0,075 Stufe und zudem ist ihr Preis stark gefallen, wodurch das Preis-Leistungs-Verhältnis sehr gut ist. 　　Grundprinzip: Wie der Name schon sagt, misst der Differenzdruckmessgerät für die Flüssigkeitsstände den Druckunterschied – also △P = ρg△h. Da Tankbehälter in der Regel zylindrisch sind, bleibt die Fläche des Querschnittskreises S konstant. Somit gilt: G = ΔP · S². Da S konstant ist, steht G in direktem Verhältnis zu ΔP. Das heißt, solange der Wert von △P genau ermittelt werden kann, lässt sich die tatsächliche Menge des Öls G bestimmen. Aus der Formel geht außerdem hervor, dass die Dichte ρ umgekehrt proportional zur Höhe △h ist. Bei Temperaturänderungen dehnt sich das Öl aus oder zieht sich zusammen – dadurch ändert sich zwar der tatsächliche Flüssigkeitsspiegel, doch der gemessene Druck bleibt stets konstant. Falls der Benutzer den tatsächlichen Flüssigkeitsspiegel anzeigen möchte, kann dies durch eine Temperaturkompensation des Mediums gelöst werden. 　　Praktische Anwendung: Im Projekt des Öldepots New Century in Wenzhou wendete der Autor diesen Ansatz in der praktischen Planung an. 　　Konstruktionsbedingungen: Öltank mit einem Volumen von 2000 m³, Durchmesser d = 14,5 m, Höhe h = 14 m. 　　Einzelanzeige: Es wird ein Flanschmontierter explosionsgeschützter Differenzdruckwandler verwendet. Die Flanschmontage dient dazu, zu verhindern, dass Schmutz am Boden des Behälters ablagert und dadurch die Drucksensoren verstopft werden. Der Messbereich des Wandlers beträgt 0–140 kPa. 　　Zweiteiliges Display: Es wird ein intelligentes Lichtstäbeldisplay der WP-Serie verwendet, das zur Alarmierung dient. Es gibt eine universelle Signaleingangsschnittstelle – somit kann die Messskala nach Belieben angepasst werden. Der Flüssigkeitsstand wird durch ein Lichtstäbeldisplay anzeigt, während die Menge des Öls in Zahlen angegeben wird. Am Beispiel des Behälters Nr. 6: S = π × r² = 3,14 × 7,252 = 165 m². Die Höhe beträgt 14 m. 　　Auf der Oberseite des Öltanks wurde ein Niveaualarm eingebaut, um ein Überlaufen des Öls zu verhindern – als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme. Da in der Anwendung die Messwerte direkt in Tonnen angegeben werden, zeigt das Zweitinstrument unabhängig davon, welche Art von Öl im Tank gelagert ist, die Menge an Öl in Tonnen an. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Dichte zu bestimmen, um eine Umrechnung vorzunehmen. 　　Im Allgemeinen werden Öle beim Ein- und Auslagern mit Pumpen transportiert und dabei mit einem Elliptenzahnradschalter gemessen. Aufgrund der begrenzten Genauigkeit dieses Schalters – sie liegt maximal bei 0,2 – muss außerdem die Dichte gemessen werden. Dadurch entstehen oft Abweichungen in den Messergebnissen, was wiederum zu Streitigkeiten bezüglich der Messung führt. Da die Messergebnisse der Öltanks in Tonnen angegeben werden und eine Genauigkeit von 0,2 oder sogar 0,1 erreicht werden kann, sind die Messergebnisse im Vergleich zu Volumenstrommessern genauer. Obwohl bei geringen Mengen an Öl, die ein- und ausgeführt werden, aufgrund der Auflösung große absolute Fehler in den Messergebnissen auftreten, übertrifft die hohe Genauigkeit sowie die geringen relativen Fehler bei größeren Mengen an Öl alle anderen Messverfahren. Dadurch eignet sich dieses Verfahren besonders gut für monatliche, quartalsweise und jährliche Bestandsaufnahmen. Die Praxis hat gezeigt, dass seine Hauptvorteile darin bestehen: ① Einfache und bequeme Installation sowie Wartung ； 　　②Die Anzeigen sind intuitiv, direkt und klar – man kann so den Lagerbestand des Öls direkt ablesen ； 　　③Die Bestimmung und Umrechnung der Dichte entfällt. 　　Achtungspunkte: (1) Bei der Planung und Installation sollte berücksichtigt werden, dass die Druckmessöffnungen am Boden des Öltanks so tief wie möglich angeordnet werden sollten, um Fehler durch Temperaturänderungen zu vermeiden. Falls nötig, sollte eine Temperaturkompensation eingeführt werden. 　　(2) Wenn die Querschnittsfläche des Tankkörpers ungleichmäßig ist – beispielsweise kleiner oben und größer unten – müssen Ausgleichsmaßnahmen in Betracht gezogen werden. Für die sekundären Messgeräte wird die WP-H80-Serie an Pegel- und Volumensteuerungen verwendet. 　　(3) Um eine bestimmte Genauigkeit zu erreichen – beispielsweise, wenn auf der Oberseite des Öltanks ein Abluftventil vorhanden ist – muss ein Differenzdrucksensor verwendet werden, und kein Drucksensor. Bei offenen Öltanks oder wenn keine hohe Genauigkeit erforderlich ist, kann zur einfachen Installation direkt ein Drucksensor verwendet werden. 　　(4) Bei zweiten Messgeräten sollten möglichst intelligente Geräte verwendet werden, da diese es ermöglichen, den Messbereich bequem zu ändern sowie eine Temperaturkompensation durchzuführen. 　　(5) Beim Einbau muss im Unterdruckraum des Differenzdrucksensors ein Auffangbehälter installiert werden. Zudem muss dieser regelmäßig entleert werden, damit sich kein Wasser ansammelt und die Genauigkeit beeinträchtigt wird. Jeder fügt weiterhin Erklärungen zu den falschen oder unvollständigen Teilen hinzu, damit die nächste Person, die das liest, mehr lernen kann. Das ist genau das, was alle brauchen.