Flowmeting in stoomturbines voor energieopwekking

1-3 à 3
Een stoomturbine is een apparaat dat wordt gebruikt om de hoge druk van stoom om te zetten in rotatie van een as. Dit type turbine wordt voornamelijk toegepast in elektriciteitscentrales, maar ook wel bij andere toepassingen waar grote vermogens nodig zijn, zoals zeeschepen en in de olie- en gasindustrie. In dit proces wordt gebruik gemaakt van de energie die vrijkomt bij het afkoelen van stoom, daarom is het van groot belang om de juiste doorstroming van stoom te garanderen. Een betrouwbare flowmeting bij stoomturbines is essentieel.

Verschillende stadia stoom

Zo goed als iedereen weet dat water kookt en verdampt bij 100°C waardoor stoom ontstaat. Dit stadium stoom noemen we natte stoom en als al het water is verdampt noemen we het verzadigd stoom. Dit verzadigd stoom wordt in heel veel processen gebruikt om warmte (energie) over te brengen. Stoom is dan ook een van de meest betrouwbare en energie-efficiënte manieren om dit te doen. Er is echter nog een stadium dat oververhit stoom (superheated steam) wordt genoemd. Dit stadium wordt bereikt door verzadigd stoom verder te verwarmen tot boven het verdampingspunt. Oververhit stoom (superheated steam) is niet geschikt voor warteoverdracht, daarvoor is verzadigd stoom veel beter geschikt. Superheated steam is wel ideaal voor stoomturbines.

Waarom oververhit stoom

De grootste waarde van oververhitte stoom ligt in de enorme interne energie die kan worden gebruikt voor kinetische reacties. Dit wordt gebruikt door mechanische uitzetting tegen turbinebladen en heen en weer bewegende zuigers, die een roterende beweging van een as produceert. De waarde van oververhitte stoom in deze toepassingen is het vermogen om enorme hoeveelheden interne energie vrij te maken en toch boven de condensatietemperatuur van waterdamp te blijven, bij de drukken waarbij reactieturbines en zuigermotoren werken. Bij een stoomturbine is het essentieel dat de oververhitte stoom niet afkoelt tot onder het verdampingspunt, omdat waterdruppels die hierbij onstaan delen van de turbine kunnen beschadigen of verbuigen.

Flowmeting in stoom

De enige meetprincipe waarmee de doorstroming van stoom betrouwbaar en nauwkeurig kan worden gemeten is vortex. Het vortex meetprincipe is gebaseerd op het feit dat er een werveling (turbulentie) in de flow ontstaat na een obstakel in de flow. Hoe hoger de flow, des te groter de werveling. Door deze werveling te meten kan heel nauwkeurig de flow worden bepaald. Het vortex meetprincipe werkt perfect voor verzadigd stoom. Voor oververhit stoom (superheated steam) is het ook zeer geschikt, mits het instrument is voorzien van temperatuurcompensatie.

chat uitgeschakeld voor Frans