Registro de datos de la planta de vapor

Estaba tratando de diseñar una aplicación de registro de datos usando algo como una placa gator+ de www.ruggedcircuits.com con algún tipo de módulo zigbee resistente para medir principalmente la presión del vapor (hasta 110 bar) y la temperatura (hasta 380 C).

Por supuesto, este es un proyecto de desarrollo con fondos limitados, por lo que estoy tratando de diseñar un sistema de I + D de bajo costo en lugar de un gran sistema de control industrial de hierro como en esta etapa.

¿Alguien sabe dónde conseguir o tiene sugerencias para:

  1. ¿Un módulo zigbee resistente similar al enfoque de placa gator+ de circuito resistente?
  2. ¿Buenos gabinetes a prueba de bombas para conectar sensores que albergarían la placa, el módulo zigbee y la fuente de alimentación?
  3. ¿Sensores de presión y temperatura para hacer frente a este tipo de entorno?

Sé que hay sensores realmente costosos para las instalaciones de la planta, pero es probable que no estén dentro del presupuesto ya que necesitaremos muchos de ellos.

Cualquier idea o pista sería apreciada.

Harley

Respuestas (4)

Como ingeniero de vapor de grado 1, espero que tenga mucha experiencia y una gran formación en vapor antes de comenzar este proyecto. A 110 bar, tienes casi 1300 kJ/kg de energía. Para cuando pueda generar esta cantidad de energía, sus calderas deben tener una capacidad de al menos 25k lbs/hr. En este nivel de energía, si algo sale mal, aunque sea un poco, las posibilidades de matar a todos los que se encuentran dentro de un edificio de 75,000 pies cúbicos serían del 100 por ciento. El tiempo que llevaría aumentar la temperatura ambiente de ese espacio a más de 125 grados C sería menos de 0,15 segundos. Sé que si tuviera que intentar este tipo de trabajo prototipo aquí en Seattle, la ciudad me cerraría. Sin mencionar el efecto que tendría en su compañía de seguros. Busque Burnham Boilers, Cleaver Brooks o Cannon Boiler para obtener apoyo.

En realidad lo hacemos, pero estoy de acuerdo en que mi publicación original suena un poco amateur. Soy un ingeniero mecánico que trabaja principalmente en la industria energética (aunque actualmente en TI) y mi colega ingeniero de vapor tiene MUCHA experiencia y sabe lo que hace. No puedo decir demasiado en este momento (NDA). Sin embargo, es la medición y el control de los datos de I+D lo que estamos tratando de hacer de la forma más rentable posible. También usar inalámbrico es porque no queremos estar demasiado cerca durante la fase de I+D.

¿Por qué no usar simplemente la temperatura? Si se trata de vapor saturado, es mucho más seguro. Como está cerca del punto de saturación, debería poder convertir fácilmente la diferencia. Incluso si tiene mucho sobrecalentamiento en el sistema, se puede restar fácilmente. Cada sensor puede tener su propia temperatura de compensación debido a las pérdidas de calor, pero una vez calibrado, debería poder determinar el uso, la pérdida o cualquier otra información útil sin el peligro de entrar en la corriente de presión. Los termopares con correa son mucho más seguros que unirlos a una tubería. ¡Si necesita conectarse a una tubería, recuerde instalar controles de velocidad! luego tienda un tubo de diámetro muy pequeño al sensor para limitar el volumen de OOPS. Hay un montón de información en el libro de Babcock y Wilcox sobre Steam y su generación que ayudará. Es extremadamente fácil trabajar con esa compañía y también te ayudará con tu proyecto. ¿Qué hay de las pistolas de calor infrarrojo? Barato rápido, fácil y seguro. ¿O incluso barras de temperatura de crayón?

Nos ocuparemos de vapor sobrecalentado y necesitaremos iniciar sesión durante períodos de tiempo considerables. Sigo pensando que necesitaremos las medidas de presión.

¿El controlador/inalámbrico debe estar cerca del punto de medición? Un termopar debe hacer un gran servicio en esta aplicación y permite cierta distancia entre el registrador y el calor alto. Sparkfun tiene chips para interactuar con termopares que hacen la linealización internamente, incluso tienen la unión fría. Un instalador de tuberías calificado puede colocar un termopozo en una línea de conexión o algo así.

Tenga en cuenta que la mayoría de los transductores de presión en esta aplicación necesitarán una bobina de tubo para aislarlo del calor. El vapor de 1500 psi es algo caliente.

Podemos tener el controlador a cierta distancia. Tuvimos problemas con la estabilidad del termopar y buscamos sensores de alambre de platino que usan un puente de resistencia de precisión con resistencias que tienen una tolerancia fina en un amplio rango de temperatura. El lado de la presión parece ser aún más difícil.
¿Qué tan precisas/exactas deben ser sus medidas? Sé que las plantas por aquí generalmente usan termopares en el control de los sistemas de control de calderas de más de 1000 PSI. McMaster-Carr tiene algunos transductores de presión que están clasificados para 1500 psi y más: mcmaster.com/#pression-transducers/=4q8sr6 También son bastante baratos. Los rastreables por NIST cuestan más dinero, pero si eso es lo que quieres, está disponible. ¿Está trabajando en esto con un ingeniero de instrumentación o un proveedor de cosas de automatización de procesos?

A menos que realmente necesite algunas capacidades personalizadas específicas, debe haber muchas opciones automáticas que se pueden usar para iniciar sesión. Regularmente usamos un Data Taker en el trabajo, que es bastante flexible. Puede ejecutarse de forma independiente o a través de una red. Encuentro que el software es difícil de usar, pero una vez que está configurado, funciona de manera confiable.

Los instrumentos nacionales también tienen muchos productos DAQ pequeños y baratos (o no tan baratos) que podrían ayudar. Me doy cuenta de que estaba buscando una solución más casera, pero si se trata de un proyecto de I + D, tener una solución comprobada confiable puede ser más económico a largo plazo.