图1:从塑料到燃料的过程依赖于科里奥利流量计来满足系统所需的每分钟200加仑的最大流量。即使在密歇根州恶劣的气候条件下,该仪表也能准确地测量温度和燃料密度的变化。(图片由AW-Lake提供)
了解流量计如何通过监测帮助创造可持续能源。
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塑料在工业和消费市场上的应用越来越多,导致了工业废物。美国每年使用的数亿吨塑料中,大约80%最终进入了垃圾填埋场。另外15%被焚烧,只有5%被回收。随着世界各地工业废物的增加,它也增加了危及饮用水和空气的全球污染。认识到减少工业废物的重要性,一些制造商正在将废物转化为清洁燃料。更具体地说,他们正在将塑料废料转化为具有商业可行性的副产品。

在这个过程中,一个塑料垃圾处理器将回收的塑料垃圾转化为高端、清洁、符合美国材料测试协会(ASTM)标准的化学品、燃料和溶剂。该工艺为传统的塑料垃圾处理工艺提供了一种可持续的替代方案,可以开发出各种绿色副产品,如优质天然气、优质柴油、航空燃料、煤油和其他添加剂。一种特殊的副产品是一种清洁、循环、低硫、高润滑性的燃料,可用于越野柴油和燃料油发动机。在回收所有塑料的系统中,有一台机器每天可以处理50吨垃圾,相当于每天处理1.2万加仑液体燃料,或每年处理400万加仑液体燃料(取决于原料质量和运行能力)。

流量计监测冷凝器热交换中的冷却剂

为了确保系统中塑料准确转化为燃料,流量计是废物转化系统中两个关键而不同的过程的重要组成部分:在蒸馏过程中监测冷却剂的流量,并准确计量从设施储罐分配到用户储罐的燃料。

第一个流量测量应用涉及监测传热系统中的水温,该系统对将富含碳氢化合物的热气体冷凝成液体燃料至关重要。这一关键步骤涉及温度和高度可燃材料的变化,必须密切监测,以确保转换过程的安全和最佳性能。虽然有不同的技术可以监测流量,但面临的挑战是找到正确的解决方案,以在高达450华氏度的流体温度下运行,处理低粘度流体(冷却水),生成准确的流量数据,并适合狭小的空间。涡轮流量计提供了最好的解决方案,在监测传热介质的流动,双方的过程。

涡轮流量计安装在冷却系统的两个区域:冷侧和热侧。由于温度不是冷侧的一个因素,涡轮仪表安装了一个米装的霍尔效应传感器,将流量数据发送到远程智能设备,将脉冲输出转换为模拟信号,由可编程逻辑控制器(PLC)读取。智能转换器支持蓝牙,允许操作员将4到20毫安(mA)输出扩展到流程的流量范围。这简化了启动,因为技术人员可以通过移动应用程序定义流量参数。

冷凝系统的热侧也安装了涡轮流量计,但这次它安装了一个高温传感器。这个传感器包括
一个本地高温载频拾音器连接到一个远程信号放大器它安装在距离流量计五英尺的地方以保护电子设备免受高温的影响。放大器的数字频率输出信号使用相同的智能转换器转换为4-20 mA模拟信号并传输到PLC。

流量计确保准确的燃料输送

准确监测从室外储罐到罐车的柴油和汽油的保管转移需要不同的流量测量解决方案。为此,塑料回收制造商需要一个高度精确的流量监控系统,与工厂网络接口,以促进托管转移和向用户计费。由于油箱和流量计都在室外,流量计需要在温度和燃料密度变化的情况下保持精度,并在密歇根州的恶劣天气下可靠地工作。此外,燃料传输需要高传输速率,并通过C1D1 Ex认证。

科里奥利质量流量计满足系统要求的200加仑每分钟(gpm)的最大流速,并提供了较高的精度,足以进行保管转移。两台科里奥利仪表通过双节点、多点Modbus网络相互连接。以太网网关将数据从两米长的Modbus网络转换为PLC网络的以太网- tcp通信协议。PLC逻辑和报告软件使操作人员能够轻松跟踪分配到等待油轮的燃料的流量、总量、温度和比重。安装在仪表上的变送器显示一个批次的总数,以便与安装在卡车上的仪表进行快速和容易的比较。经过验证后,将处理批次总数,并自动向用户收取车载燃料费用。然后由PLC远程重置批次总数,并为下一次燃料转移做好准备。

网关的集成简化了托管传输仪表的故障排除。管理人员可以通过本地网络计算机监控仪表性能,使他们能够与工厂技术人员进行视频通话,并立即获得诊断、故障排除和参数变化建议的帮助。这节省了旅行时间和成本,并有助于保持运营在线。

由于这是一个beta塑料到燃料的转换系统,如何控制这一过程的所有方面都没有预先定义。一个演示程序使该工厂能够尝试几种流量计,以便了解哪种设备和配置最适合。流量计制造商和塑料废物处理商之间的合作方式节省了多年的研发成本,并使运营迅速上线。流量计的精度帮助塑料燃料处理器确定其工艺不仅可以自我维持,而且有利可图,这一事实开辟了更大的可能性。

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