Penjelasan Pengukuran Aliran Kompensasi Suhu Tekanan
Pengukuran Aliran Kompensasi Suhu Tekanan dapat diaplikasikan pada Differential Pressure Flow Meter jenis orifice yang biasanya digunakan untuk pengukuran aliran cairan, gas, dan uap. Lubang menghasilkan tekanan diferensial (DP) melintasi pelat dan dirasakan oleh pemancar tipe DP. Tekanan Diferensial ini kemudian dikuadratkan untuk diubah menjadi aliran ekuivalen.
Rooting kuadrat dapat dilakukan baik di sisi pemancar aliran tipe DP atau di sisi sistem kontrol. Output aliran berlaku ketika kami mengoperasikan pembangkit pada kondisi operasi yang ditentukan sesuai perhitungan ukuran elemen aliran.
Dalam industri, secara praktis, parameter ini seperti suhu desain dan tekanan desain tidak dapat dipertahankan selama operasi. Setelah tekanan/temperatur bervariasi, densitas akan terpengaruh karena Volume akan berubah dan pemancar DP tidak dapat mendeteksi perubahan densitas.
Volume gas/uap yang diukur sangat dipengaruhi oleh tekanan dan suhu. Ini adalah saat kita membutuhkan tekanan, kompensasi suhu dimana dalam kondisi operasi yang sebenarnya akan digunakan.
Flow Measurement
Jenis kompensasi ini berlaku ketika memiliki elemen aliran tipe DP seperti Orifice, venturi, pitot tube, dll, dan Gas atau Steam sebagai aplikasi layanan. Kompensasi tekanan dan suhu (PT) mengubah aliran gas volumetrik pada kondisi tertentu menjadi aliran volumetrik setara pada kondisi dasar.
Umumnya, pengukuran densitas tidak digunakan, pendekatan lain adalah untuk mengukur berat molekul (online/offline) dan kemudian mengkompensasi dengan desain berat molekul. Kompensasi PT (P&T) adalah perubahan total dari orifice tradisional. Ini menghasilkan nilai resultan untuk aliran yang lebih akurat karena dikompensasikan untuk efek kesalahan dari variabel lain pada kondisi operasi. Perhitungan PT didasarkan pada suhu dan tekanan absolut.
Baca Juga : K-Faktor Flow Meter dan Perhitungan
Pengukuran Aliran Kompensasi Suhu Tekanan
Susunan lengkap akan terlihat seperti gambar P&ID berikut.
Secara umum, pemancar tekanan dipasang di sisi hulu elemen aliran, dan pemancar suhu dipasang di bagian hilir sehingga tidak mendistorsi profil kecepatan di elemen aliran. Saat ini, pemancar Multi-variabel umumnya digunakan untuk menghindari pengaturan di atas yang memiliki pengukuran DP, Tekanan, dan/Suhu yang bersaing sebagai bagian dari pemancar itu sendiri. Ada opsi yang tersedia di pemancar Multi-variabel seperti RTD / Termokopel terpisah untuk pengukuran suhu.
Pemancar vortex juga tersedia dengan Kompensasi Tekanan dan/Suhu terintegrasi yang cocok untuk digunakan dalam aplikasi Uap/Gas. Berbagai contoh disimulasikan dalam perangkat lunak Conval sizing untuk mendapatkan kejelasan yang lebih baik. Perubahan tekanan dan suhu disimulasikan dan output kompensasi dibandingkan. Ini untuk mengetahui bagaimana kompensasi PT benar-benar penting!!
Baca Juga : Perbedaan antara Compact PLC dan Modular PLC
Contoh Perhitungan Pengukuran Aliran Kompensasi Suhu Tekanan
Mari kita ambil contoh Gas H2 dimana di Orifice dikalibrasi/dirancang untuk DP 100 mBar, Input Pressure 35 Bar(a), Input Temp 300 K, Flow adalah 30.000 m3/hr, dimana orifice Beta ratio yang ditemukan dari output Conval Software adalah 0.52034.
Sekarang, kami mengambil perhitungan terbalik, menjaga lubang lubang tetap, dan mengubah tekanan input dari 35 Bar(a) menjadi 30 Bar(a). Output aliran yang dihitung adalah 27.790 m3/jam. Asumsikan bahwa pengukuran kepadatan tidak tersedia.
Baca Juga : Apa itu sistem hidrolik?
Aliran kompensasi yang dihasilkan karena perubahan tekanan dapat diturunkan dengan persamaan berikut:
Arus Kompensasi = = 30.000 *SQRT(30/35) = ~ 27.774 m 3 /jam
Oleh karena itu, untuk contoh ini 5 Bar(a) pengurangan tekanan w.r.t. untuk kondisi desain, menghasilkan aliran 7,3% lebih sedikit (bila Anda memiliki kompensasi tekanan di tempat).
Sekarang mari kita lihat apa yang terjadi ketika suhu berubah dari 300 K ke 325 K dengan menjaga parameter lain tetap sama seperti desain. Keluaran aliran yang dihitung adalah 28843 m3/jam.
Baca Juga : Pengertian, Keuntungan dan Kekurangan Pneumatic Actuactor
Aliran kompensasi yang dihasilkan karena perubahan suhu dapat diturunkan dengan persamaan berikut:
Arus Kompensasi = 30.000 * SQRT(300/325) =~ 28.823 m3/jam
Oleh karena itu, untuk contoh ini, peningkatan suhu 25 K menghasilkan aliran 3,8% lebih sedikit.
Dalam contoh ini, Jika kita mengambil perubahan suhu dan tekanan bersama-sama dengan kondisi desain w.r.t, maka keluaran aliran adalah 26.719 m3/jam.
Aliran kompensasi yang dihasilkan karena perubahan tekanan dan suhu dapat diturunkan dengan persamaan berikut:
Secara keseluruhan, aliran yang dikompensasi dapat dihitung dengan suhu aktual, tekanan aktual, dan berat molekul aktual, dll. Berat molekul dapat diketahui dari analisis Lab atau analisa online.
Nilai tekanan harus dalam Bar(a), Temp harus dalam K.
Aliran berdasarkan DP = aliran dihitung dari pembacaan DP aktual akar kuadrat, semua input desain/ kondisi referensi dapat diketahui dari lembar ukuran elemen aliran. Parameter aktual akan menjadi bagian dari sinyal input analog ke sistem kontrol.
Baca Juga : Cara Memilih Actuactor Valve
Kesimpulan
Persamaan di atas diturunkan dari persamaan kontinuitas Euler dan prinsip Bernoulli. Turunan dari rumus ini di luar cakupan artikel ini. Sangat penting untuk meneruskan persamaan kompensasi aliran yang benar berdasarkan kebutuhan proses (Kompensasi tekanan/ Kompensasi suhu / Kompensasi P&T / Kompensasi P, T & MW) bersama dengan parameter desain Anda dan rentang untuk mengontrol vendor sistem agar kompensasi aliran ini perhitungan diimplementasikan di dalam PLC/ DCS.
Beberapa pemasok sistem kontrol memiliki blok kompensasi aliran ke perpustakaan mereka. Namun, verifikasi keluaran aliran terkompensasi diperlukan.
Sumber: InstrumentationTools.com
