Fremtidssikret gartneri - Teknik og Viden

More documents

Recommendations

Info

Overflade temperatur måling i procesrør Når der skal måles temperaturer i procesrør, har det altid været almindeligt og også nødvendigt, at indsvejse temperatur-følerlommer for, at opnå et rimeligt måleresultat. De senere års udvikling på sensorområdet, har betydet mindre fysiske mål og en forfinet teknologi med stærkt forbedret måleevne, hvilket har gjort det muligt at undgå følerlomme, så man i stedet for kan måle temperaturen uden på røret. Dette er dog kun muligt, hvis der i konstruktionen sørges for god termisk kontakt til røret og samtidig en god selvisolation til omgivelserne. Af Thomas Ekdahl, Sentek Et dansk medicinalfirma har arbejdet seriøst med, at deres anlæg skal leve op til de krav, som FDA forskriver. Et af kravene er, at anlæggene skal være opvarmet til mere end 121(C i 20 min. for at være sterile. For at sikre at denne temperatur bliver overholdt er det nødvendigt med utallige temperaturmålinger på de meget komplicerede procesanlæg. Derfor har en ingeniør udviklet en speciel temperaturføler til overflademåling på rør. Den kan hurtigt monteres på alle størrelser rør. På grund af sensorens store nøjagtighed og følerens ukompliceredemonteringsmetode, har den store anvendelsesmuligheder på alle temperaturmålinger i rør. Efter en masse tests og afprøvninger af sensoren er den nu blevet godkendt (Fig.1 viser sensorens opbygning). Forsøg har vist, at denne måle- og montagemetode giver temperaturmålinger på almindelige rustfri stålrør, der er mere nøjagtige end, hvis man påsvejser en lomme eller en indstiksføler på procesrøret Grunden er sensorens unikke konstruktion, hvor selve pt 100 elementet bliver presset ind imod procesrøret, og man før montagen påsmører sensoren et tyndt lag varmeledende pasta. Nøjagtigheden skyldes, at rørets vægtykkelse på normalt 1,2 - 1,5 mm giver en bedre og hurtigere varmeovergang end, hvis man først skal opvarme en termolomme med det store solide rustfrie stålfæste, den normalt er forsynet med. (Fig.2).Endvidere er en væsentlig årsag til den større opnåede nøjagtighed, at der ikke er temperaturudtræk fra indstiksfølerens spids til den del af lommen, der er monteret uden for føleren og hvor omgivelsestemperaturen giver en stor nedkøling, hvis procestemperaturen er højere eller en opvarmning, hvis procestemperaturen er lavere. (Fig.3 viser billede af en føler med T1 og T2 og delta T) .En anden væsentlig årsag til følerens store nøjagtighed er, at pt 100 element og transmitter er kalibreret sammen på en kalibreringsdorn, hvor selve reference temperatur sensoren sidder indvendig i dornen. Ved at anvende denne kalibreringsmetode fremfor at anvende en kalibreringsovn får man en kalibrering, der er meget tæt på de forhold, hvorunder temperatursensoren er - monteret i procesan- læget.Sensonic måler den temperatur, der svarer til temperaturen på den indvendige side af rørvæggen. Ved laminar strømning kan man således se temperaturen ude ved rørvæggen, og ved turbulent strømning kan man aflæse en gennemsnitstemperatur. Den turbulente strømning forstærkes efter rørbøjninger, ventiler og lignende. Det vil derfor være en fordel at placere Sensonic sensoren sådanne steder, men det kan jo også være et ønske at måle den laveste temperatur Overbevisende afprøvninger Et stort problem ved salget af denne type temperaturfølere er, at normal overflademåling af temperatur altid har vist sig at være behæftet med stor usikkerhed og, at man altid kun har betragtet dem som vejledende målinger. Det har derfor været nødvendigt, at bruge meget tid og energi på at overbevise potentielle brugere om, hvor nøjagtige sensorene er. Vi har f. eks. hos Astra i Sverige lige afsluttet fire testforløb af sensorerne. Der blev her kørt testkørsler på uisolerede rør og på isolerede - med og uden varmeledende pasta (Se hosstående data Astra test). Astra´s ingeniør i kalibreringsafdelingen har efterfølgende udtalt:” at han har aldrig set så nøjagtige temperaturmålinger og, at han nægtede at tro på det indtil det blev bevist”. Alle forøg på Astra blev kørt med en version, hvor det var rene PT100 klasse A sensorer. Vi kunne derfor gøre opmærksom på, at hvis man havde anvendt en version, hvor element og transmitter var sammenbygget og kalibreret sammen, ville man have opnået en endnu større nøjagtighed. På en anden dansk medicinalvirk- Fig. 1 Fig. 4 somhed, var man også meget skeptiske overfor denne målemetode, og vi blev derfor inviteret til at være med på sidelinien under en temperaturvalidering af et anlæg foretaget af et engelsk firma. Det specielle ved det engelske firma var, at det kunne montere termoelementer indvendigt i anlæggene uden anvendelse af termolommer, men at selve termoelementet svævede frit indvendigt i procesrørene kun fastholdt af termokablet. (Fig.4) Som det kan ses af vedlagte temperatursammenligninger taget med 5 min. interval er overfladeføleren meget tæt på den temperatur, der blev målt af termoelementet. Kontrol af en pasteurisering skal gå hurtig I forbindelse med pasteuriseringsanlæg er det meget vigtigt at temperaturføleren er helt nøjagtig, men det vigtigste er, at den måler temperaturen meget hurtigt. Det har her vist sig, at Sensonic var meget hurtigere til at måle temperaturændringerne end andre anerkendte og hurtige temperaturfølere monteret på traditionel vis. Sensonic målte temperaturændringerne så hurtigt, at man først troede, at der var fejl i målingerne og derfor var man overbevidst om, at de målte forkert. En senere undersøgelse viste, at det var Sensonic, der var langt den hurtigste og, at den målte rigtigt.(Fig.5) Lille masse giver hurtig reaktionstid Årsagen til at det er muligt at måle temperaturændringerne så hurtigt - er, at det totale målesystem har en meget lille termisk masse. Der er ingen halsrør eller termolommer, der skal varmes op, før man har den rette temperatur. Det er kun selve procesrørets væg, der forsinker temperaturgennemgangen til termoelementet. Hvor forsøgene blev kørt var vægtykkelsen neddrejet til præcis 2 mm.Ved anvendelse af normale sanitære procesrør er rørvæggens tykkelse på mellem 1,2 og 1,5 mm og, man vil her være istand til at få endnu hurtigere målinger. Følerens anvendelsesmuligheder Føleren er oprindeligt udviklet til måling af steriliseringstemperatur på bioanlæg, og det er også her den er mest udbredt.Overfladetemperaturføleren er monteret på et af dampafgangens siverør (Fig 6). Her måler temperaturføleren, at hele røret – incl. Automatik • 5/2000 14 Kalibreringsdorn med påmonteret sensor for afprøvning, med hver sensor følger der et kalibreringsudskrift. Fig.2: Direkte varmeovergang mellem termoelement og procesrør, uden at elementet udsættes for udefra kommende temperaturpåvirkende giver den mest præcise måling. mellemliggende ventiler - frem til overfladesensoren, har haft den nødvendige temperatur for at sikre, at steriliseringen er i henhold til gældende krav (mere end 121ºC i 20 minutter). En speciel fordel ved denne applikation er, at føleren er særdeles velegnet til temperaturmåling på rør med en lille diameter. En sterilisation kan først godkendes, når alle steder i reaktorens rør fittings og ventiler er behandlet i henhold til den krævede sterilisations konditioner eller med andre ord, at de involverede sektioner har haft fuld gennemstrømning
15 Automatik • 5/2000 af damp i den foreskrevne periode. Jo mere komplekst anlægget er jo sværere er det at verificere de foreskrevne konditioner ved manuelle eller visuelle metoder. Kontrol af rent vand WFI er en international standard for rent vand. For at vand kan leve op til disse krav, er det nødvendigt, at temperaturen på vandet altid er over 80ºC. Sensonic bliver i denne forbindelse anvendt til at kontrollere temperaturen i de rørsystemer, der transporterer vandet i anlæggene. Sensoren er f.eks også egnet som pumpebeskyttelse, idet den kan foranledige signal, hvis en pumpe kører mod en lukket ventil ved at sætte en sensor på pumpens afgangsside. Kontrol af flow gennem ventiler Temperaturen vil hurtigt skifte på en ventils afgangsside når den åbnes, og det kan registreres med sensonic, ved enhver væskeseperation hvor man ved der sker temperaturskift, f. eks. fortrængningsvand.Temperaturkompensation ved Inline pH måling i rør (Pt 100 og Pt 1000) Temperaturkompensation ved Inline ledningsevnemåling i rør (Pt 100 og Pt1000) Især de induktive ledningsevne sensorers temperaturkompensation har stor responstid. Induktive sensorer anvendes ofte i CIP systemer, hvor en hurtig reaktionstid ved CIP retur er nødvendig. Sensorens fem fordele og dens specifikationer * Sensoren passer til alle rørstørrelser. * Ingen muligheder for opbygning af snavs inde i røret * Hurtig installation uden anvendelse af svejseværker * Ved installation er det ikke nødvendigt at stoppe proces anlægget * En nøjagtig og hurtig temperaturmåling. Overfladesensoren fås i tre varianter Som ren Pt. 100 og Pt 1000 i 4-leder version. Som enhed med kontaktfunktion. 4 - 20 mA.i 2-leder version. Tekniske data: Drifttemperatur: Max. 150ºC. Materiale Hus: Varmebestandigt plast. Måleelement: Pt 100 Klasse A . Tæthedsklasse: IP 67. Transmitter: 2 tråds 4 - 20 mA for område 0 - 140ºC som standard, menføleren kan leveres i alle ønskede måleområder fra - 30 til 150ºC. Forsynings spænding: 12 - 36 VDC. Føleren monteres hurtigt på et rør ved hjælp af et medleveret spændebånd.Firma: Senotek, Åbovænge 28, 2610 Rødovre, tlf.: 44 84 51 26. Fax: 44 94 30 44. Fig.5 Fig.6: Sensoren bliver anvendt i store styktal i Bioindustrielle anlæg, hvor procesrørene dampsteriliseres inden det sterile substrat føres gennem disse til fermentorer og lignende. Kravet er, at procesrørets temperatur skal være over 120(C i minimum 20 minutter. Besøg Automatik’s hjemmeside: www.teknikogviden.dk www.automatikguide.dk www.webtechnews.dk
Page 1 and 2: www.teknikogviden.dk Automatik’s
Page 3 and 4: VEGAFLEX 50 Med styrede mikrobølge
Page 5 and 6: HURTIGE TEMPERATURMÅLINGER - HURTI
Page 7 and 8: 7 Automatik • 5/2000 HI byggeri o
Page 9 and 10: DeltaV kan ikke beskrives med ord..
Page 11 and 12: 11 Automatik • 5/2000 Flad 15-tom
Page 16 and 17: Af Niels Jakobsen Bürkert-Controma
Page 18 and 19: Gode råd til virksomheder i e-hand
Page 20 and 21: Få automatiseret det forebyggende
Page 22 and 23: Procesteknisk selskab Ingeniørfore
Page 24: A 99/30 K Så direkte går det vel

Fremtidssikret gartneri - Teknik og Viden

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?