في الصناعة، يعتبر البخار طاقة أساسية ولكن غالبًا ما يتم التحكم فيه بشكل سيئ. فهو يستخدم في العديد من العمليات الحرجة ويمثل جزءًا كبيرًا من الاستهلاك الإجمالي للطاقة في المواقع الصناعية.
في مواجهة الارتفاع المستمر في تكاليف الطاقة، يتعين على الصناعيين تحديد أدوات ملموسة لتحسين كفاءة الطاقة وتقليل نفقات التشغيل، دون المساس بجودة الإنتاج أو استمراريته.
في هذا السياق، أصبح قياس تدفق البخار اليوم أداة استراتيجية. فهو لا يتيح فقط تحسين إدارة العمليات، بل يضمن أيضًا سلامة المنشآت، ويجعل الاستهلاك الفعلي أكثر موضوعية، ويكشف عن الخسائر التي كانت غير مرئية حتى الآن. وبالتالي، فهو يشكل أساسًا لا غنى عنه لأي عملية تحسين كفاءة الطاقة.
لخص هذه المقالة بـ :
يحتل مكانة بارزة في الصناعة الحديثة. فهو يستخدم كناقل للطاقة في تطبيقات متنوعة، لا سيما التدفئة والتجفيف والطهي والتعقيم والتنظيف والترطيب، أو كمصدر للطاقة الحركية في بعض العمليات الصناعية.
تمثل أنظمة البخار حوالي 30٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في الصناعة التحويلية العالمية. وتُظهر هذه النسبة المرتفعة مدى اعتماد العمليات الصناعية على البخار كطاقة حرارية أساسية.
في قطاعات مثل الصناعات الغذائية والكيميائية والصيدلانية والمنسوجات وإنتاج الطاقة، يستخدم البخار في عمليات التحويل الحراري ومراقبة الجودة. وقدرته على نقل الحرارة بكفاءة أثناء التكثيف تجعله سائلاً مناسباً بشكل خاص للعمليات التي تتطلب تغيرات دقيقة وسريعة في درجة الحرارة.
، فإن هذه التنوعية مصحوبة بدرجة كبيرة من التعقيد التشغيلي:
هذا التكوين متعدد الاستخدامات يعني أن اكتشاف الفاقد أو الاستهلاك الزائد أو الانحرافات في استهلاك الطاقة أمر صعب للغاية دون أدوات قياس مناسبة. بدون أجهزة قياس موثوقة، لا يتمتع الصناعيون برؤية كافية لأداء شبكة البخار الخاصة بهم، مما يعيق تحديد فرص التحسين والتحكم في التكاليف المرتبطة بها.
عدة سنوات، ارتفعت تكلفة إنتاج البخار الصناعي بشكل كبير.
ويعزى هذا الارتفاع إلى زيادة أسعار الغاز بنحو 150٪ بين عامي 2019 و2022، وهو الوقود المستخدم على نطاق واسع في إنتاج البخار الصناعي.
وهي تأتي في سياق توترات جيوسياسية شديدة وتقلبات مستمرة في أسواق الطاقة، مما يؤثر أيضًا على أسعار الوقود والوقودات الأخرى المستخدمة في الغلايات الصناعية.
تؤثر هذه التطورات بشكل مباشر على تكاليف الإنتاج والقدرة التنافسية للشركات الصناعية، لا سيما في القطاعات التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة الحرارية. وفي هذا السياق، لم يعد التحكم في استهلاك البخار مسألة تتعلق فقط بالأداء التقني أو تحسين العمليات، بل أصبح يمثل تحديًا اقتصاديًا ذا أولوية من أجل استمرارية وربحية الأنشطة الصناعية.
بدون قياس موثوق، قد يتم إهدار جزء كبير من البخار المنتج دون أن يتم اكتشافه. تؤدي التسريبات في الشبكة أو الصمامات المعيبة أو وجود كميات زائدة من المكثفات إلى خسائر غير مرئية في كثير من الأحيان ولكنها مهمة من الناحية المالية.
تسمح قياس تدفق البخار بتحديد هذه الانحرافات بدقة، وتحديد مناطق الهدر، وقياس التوفير المحتمل بشكل موضوعي من خلال اتخاذ إجراءات تصحيحية محددة.
يؤدي عدم التحكم الجيد في تدفق البخار إلى تقلبات في درجة الحرارة والضغط داخل العمليات. وقد تؤثر هذه التقلبات على جودة المنتجات النهائية، وتؤدي إلى حدوث نفايات، وتقلل من الإنتاجية الإجمالية للمنشآت.
تسمح القياس في الوقت الحقيقي بتعديل تغذية البخار وفقًا للاحتياجات الفعلية للعملية. وبالتالي، تساهم في تحسين انتظام الإنتاج، وتحقيق جودة أكثر اتساقًا، وتحسين الأداء التشغيلي.
البخار هو مصدر طاقة خطير بسبب ضغطه ودرجة حرارته المرتفعة. تتيح المراقبة المستمرة للانسياب الكشف السريع عن أي حالات شاذة، مثل التغيرات المفاجئة أو ظروف التشغيل غير الطبيعية.
كما أنها تسهل تنفيذ صيانة وقائية أكثر فعالية، من خلال تحديد علامات تلف المعدات مسبقًا وتقليل مخاطر الحوادث أو التوقفات غير المخطط لها.
يعتمد قياس تدفق البخار بالموجات فوق الصوتية على تقنية غير تدخلية، مناسبة للبيئات الصناعية الصعبة. وهي تسمح بقياس التدفق دون قطع الأنابيب أو إيقاف الإنتاج.
يعتمد المبدأ على إرسال واستقبال موجات فوق صوتية عبر جدار الأنبوب. ويتيح وقت مرور الموجات فوق الصوتية حساب سرعة تدفق البخار بدقة، ثم حساب معدل التدفق.
تقضي هذه التقنية على أي اتصال مباشر مع السائل. وبالتالي، فإنها تقضي على الضغوط المرتبطة بالضغط والحرارة والتآكل أو الضغوط الميكانيكية الداخلية.
على عكس أجهزة قياس التدفق المباشر، تسمح القياسات بالموجات فوق الصوتية بقياس التدفقات المنخفضة جداً، حتى تلك التي تقترب من الصفر. ولا توجد فيها مناطق ميتة، كما أنها تكتشف الاستهلاك المتبقي أو الخسائر غير المرئية.
التركيب والتشغيل سريعان للغاية ولا يتطلبان إيقاف الإنتاج أو تعديل الأنابيب الموجودة. قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية مناسب بشكل خاص لعمليات تدقيق الطاقة والمنشآت الصناعية التي تعمل بشكل مستمر.
تم تصميم مقياس تدفق البخار بالموجات فوق الصوتية FSJ من Fuji Electric لتلبية المتطلبات الخاصة لشبكات البخار الصناعية. فهو يجمع بين القياس الموثوق والتركيب غير التداخلي والمتانة العالية.
يتميز مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية للبخار FSJ بالعديد من المزايا الرئيسية للتطبيقات الصناعية:
وبالتالي، فإن مقياس تدفق البخار – FSJ يعد أداة أساسية لضمان موثوقية قياس البخار ودعم قرارات الاستثمار في مجالكفاءة الطاقة.
موثوقية عالية
نطاق قياس واسع
كشف الخسائر
تقليل الصيانة
متابعة مستمرة
قياس تدفق البخار يتيح التحكم بشكل أفضل في استهلاك الطاقة، وتحديد الخسائر غير المرئية، وتحسين العمليات الصناعية. وهو خطوة أساسية لتخفيض تكاليف الطاقة بشكل مستدام وتحسين الأداء العام.
يتيح قياس تدفق البخار باستخدام الموجات فوق الصوتية clamp-on إمكانية التركيب دون الحاجة إلى قطع الأنابيب أو إيقاف العملية. هذه التقنية غير التدخلية مناسبة بشكل خاص للمواقع الصناعية التي تعمل بشكل مستمر.
يقيس مقياس تدفق البخار بالموجات فوق الصوتية دون ملامسة السائل ويسمح باكتشاف التدفقات المنخفضة للغاية دون وجود منطقة ميتة. مقياس تدفق الدوامة أقل دقة عند التدفق المنخفض وأكثر حساسية للضغوط الميكانيكية.
نعم، تسمح تقنية الموجات فوق الصوتية بقياس تدفقات بخار منخفضة للغاية، بل وقريبة من الصفر. وهي تسلط الضوء على الاستهلاك المتبقي والخسائر المستمرة التي غالباً ما لا تكتشفها التقنيات التقليدية.
نعم، أجهزة قياس تدفق البخار بالموجات فوق الصوتية المثبتة على الخرطوم، مثل FSJ من Fuji Electric، غير حساسة للصدمات المفاجئة ولا تحتوي على أجزاء متحركة. وهي توفر موثوقية عالية وتحتاج إلى صيانة قليلة.
يمكن دمج البيانات في أنظمة مراقبة أو إدارة الطاقة عبر واجهات صناعية. وهي تسمح بمتابعة الاستهلاك، وتحديد الانحرافات، ودعم قرارات الاستثمار.
الخطوة الأولى هي قياس التدفق بشكل موثوق.
يساعدك خبراء Fuji Electric في اختيار وتنفيذ حل قياس ملائم لقيودك الصناعية، بدءًا من تدقيق الطاقة وحتى استغلال البيانات.
أوريليان بارا
المدير الفني - أنظمة قياس التدفق وقياس التدفق - المدير الفني - أنظمة قياس التدفق وقياس التدفق
