מעקב אחר ספיקה של נוזלים, גזים וקיטור הוא צורך מהותי בתהליכים תעשייתיים רבים ומכאן התפתח התפקיד החשוב שממלאים מדי ספיקה במערכות הולכה תעשייתיות מסוגים רבים, המבוססים על גישות טכנולוגיות שונות למדידת ספיקה. אמנם, חלק מהטכנולוגיות ייעודיות לסוג מסוים של מדידת נוזלים (או גזים/קיטור), אך רובן חופפות בפתרונות שהן מציעות.
חשוב להתאים את סוג המד הנכון לאפליקציה הספציפית אותה אנו מעוניינים למדוד. לבחירה נכונה של מד ספיקה גלומות השלכות משמעותיות על בקרת התהליך, התפעול, רמת הדיוק ואפילו על הצריכה האנרגטית, ועל כן מומלץ להכיר את הסוגים השונים של מדי הספיקה.
הסוגים השונים של מדי הספיקה
חלק מהמדים פועלים לפי העיקרון המנחה של מדידת מהירות הזרימה של הנוזל או הגז בצנרת. כך, באמצעות חישובי נפח ושטח ניתן להגיע לנתון הספיקה הממוצעת. מדי ספיקה שפועלים על סמך עיקרון זה הם, למשל, מדים אלקטרומגנטיים, מדי טורבינה ,מדי וורטקס- Vortex ומדי סווירל.
מדי ספיקה אחרים מחשבים על פי חישוב הלחץ הדיפרנציאלי. מדי ספיקה שפועלים על פי עקרון זה הם, למשל, מד מסוג אוריפיס (Orifice) ומד מסוג פיטו.
קיימת גם מדידה הפועלת על-פי עקרון מדידת מסה. מד ספיקה זה כולל סנסורים שבודקים את צפיפות הנוזל ואת הטמפרטורה שלו. מדי קוריוליס פועלים לפי עקרון זה.
מד ספיקה – כיצד בוחרים?
כאמור, מדידת הספיקה הינה אחד ההיבטים החשובים והקריטיים בבקרת התהליך. בחירת מד ספיקה מתאים הוא נושא מאתגר בפני עצמו, ולכן בטרם הבחירה מומלץ לשאול את השאלות הבאות: ספיקה של איזה חומר מעוניינים למדוד? האם מדובר בנוזלים, בגז או בקיטור? מהם מאפייני הזרימה בצנרת? מהם תנאי ההפעלה? נתוני הצנרת? היכן ימוקם מד הספיקה? לאיזה רמת דיוק מעוניינים להגיע? האם יש צורך בתצוגה? האם נדרשת תקשורת?
אתגרים במדידת ספיקה - מפל לחץ ואבדן לחץ
אחד הפרדוקסים בתחום מדידות הספיקה נובע מכך שמדי הספיקה יוצרים בעצמם הפרעה בזרימה שבאה לידי ביטוי באובדן לחץ בצנרת. 'ההפרעה הזו' (בדמות שסתום, אזור בו הזרימה צרה יותר או נוכחות של טורבינה) חיונית למדידת ההספק אך מתבטאת באובדן לחץ. לאובדן הלחץ משויך נתון קבוע הנקרא: "מפל לחץ" (באנגלית Permanent Pressure Loss, או בקיצור - PPL). במילים אחרות, עצם נוכחות מד הספיקה גורמת לשינוי שמתבטא באובדן לחץ.
מאחר שמפל לחץ הנו נתון קבוע, במערכות רבות פשוט משקללים אותו כחלק מהחישוב ולעיתים מוסיפים התקנים, כמו למשל משאבות כדי לפצות על אובדן הלחץ הזה. בסך הכול מדובר בפתרון סביר, אך בשנים האחרונות, כשהמודעות הסביבתית הפכה לשיקול מרכזי ובמקביל חלה עלייה משמעותית במחירי החשמל, הסתבר ש-PPL גבוה מסתכם בבזבוז אנרגיה רב ומיותר.
מדי ספיקה וצריכת חשמל
כשחושבים על התייעלות אנרגטית ושיפור ביצועי התהליך, החלפה של מדי ספיקה מיושנים בחדשים, שתוכננו להיות יעילים אנרגטית, יכולה לחסוך עשרות אלפי שקלים בעלויות התפעול של מתקנים רבים.
הודות לטכנולוגיות החדשות הקיימות היום בתחום מדידת הספיקה, לדיוק ההולך ומשתפר, ליציבות המדידה ולאפשרויות התקשורת, ניתן לבצע מגוון של מדידות ספיקה, ברמת אמינות גבוהה, עם תפעול נוח ועם ערך מוסף של חסכון בצריכת החשמל.
מדידה של פליטת מזהמים עם מדי ספיקה של ABB
שדה נוסף בו נעשה בשנים האחרונות מעבר למדי ספיקה מתקדמים (כמו מדי הספיקה מסדרת ה-FPD 580 של ABB) נוגע למעקב וניטור של פליטות מזהמים. בעשור וחצי האחרונים פליטה של גזי חממה סומנה כאחת הבעיות הגדולות בעולם, ומדינות ותאגידים רבים קיבלו על עצמם אמות מידה חדשות שמטרתן לצמצם את פליטת המזהמים. יישום אמות המידה הללו כולל ניתור ומעקב אחר כל ארובה שפולטת מזהמים באמצעות מד ספיקה.
המוצרים מסדרת 580 FPD של ABB עומדים בתקינה האירופית המחמירה, כוללים אישור MCERTS, ומתאימים במיוחד למדידת פליטות מזהמים וניתנים להתקנה במגוון ארובות, לרבות ארובות ענק בקוטר של עד 10 מטר.
יתרון משמעותי נוסף במדי הספיקה של ABB הוא יכולת ההתממשקות שלהם למערכות בקרה ממוחשבות שפיתחה החברה. בכך, ניתן להשיג מדידה מדויקת של הספיקה, לערוך אנליזות לפליטה ולספק חיווי מדויק על הרכב הגזים בכל פליטה.