Kvalitetssäkring av mätningar i ång-kondensatsystem

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Laukkanen, Ville
dc.contributor.author Jägerskiöld, Kid
dc.date.accessioned 2017-02-01T07:44:26Z
dc.date.available 2017-02-01T07:44:26Z
dc.date.issued 2017-01-23
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/24450
dc.description.abstract Syftet med diplomarbetet är att göra en granskning av ång-kondensatsystem i sin helhet och göra en djupare analys av flödesmätningar i lågtrycksånga och möjliga kalibreringsmetoder, som inte förlitar sig på radioaktiva spårämnen. Ång-kondensatsystem är viktiga eftersom de spelar en stor roll i dagens och framtidens energiproduktion, -distribution och -konsumtion. Digitaliseringstrenden ställer krav på kvaliteten hos de mätdata som samlas in från allt mer invecklade processer, är den inte på en pålitlig nivå, kan ingen kontrollerad processoptimering utföras. Våt ånga orsakar de största utmaningarna för flödesmätning på grund av dess två-faskaraktär och ofta bristfällig kännedom av ångans kvalitet. Här granskas de vanligaste korrigerings-faktorerna för att kompensera för felvisningen av två-fasångflöden. Ur ett energitekniskt perspektiv granskas i diplomarbetet även vikten av tillvaratagandet på värme-energin i kondensatet och i expansionsångan. De inaktiva flödeskalibreringsmetoderna som testats och evaluerats är baserade på transit-tidmetoden med pulser försorsakade av temperatur- och syrekoncentration-ändringar genom att injicera tryckluft och kallvatten i ånglinjen respektive matarvattenlinjen. Temperaturpulsmetoden, vilken byggde på termoelement fästa på rörets utsida vid två detektionspunkter, gav en positiv indikation av att fungera som en flödesmätningsmetod. De facto, att detektionsutrustningen gick att installera på rörets utsida visade sig vara metodens främsta egenskap, då anslutningar inte finns tillgängliga i de flesta ånglinjer, vilket avsevärt försvårar tillämpningen av kemiska spårämnen. Temperaturpulsmetoden applicerades i såväl ånglinjen som matarvattenlinjen. Det systematiska felet i flödesmätningen i ånglinjen var 1.5%, men en stor standard-avvikelse, orsakad av ångans stora naturliga temperaturfluktuationer, resulterade i en total osäkerhet på 4.4%. Som referens till de utförda flödesmätningarna och strypflänsmätaren användes en massbalanskalkyl mellan ångmätarna och den tillförda energin till ångproduktionen. Luftpulsmetoden baserad på ändringar i syrekoncentrationen fungerade inte med den detektionsutrustning som användes. Detektionen av temperaturdifferens är inte lika precis som för radioaktivitet, det betyder att mätsträckan bör vara längre än vid användning av radioaktiva spårämnen. Den längre sträckan ökar dock osäkerheten eftersom det finns risk för rörsvängar, som komplicerar mätningen av rörvolymen. sv
dc.description.abstract The aim of this master’s thesis work is to explain the whole picture of the steam-condensate system and measurements that it includes with a deeper insight to the flow measurements as well as inactive calibration methods for flow pressure steam. Steam-condensate systems are important as they play an essential role in production, distribution as well as consumption of energy, both today and in the future. The widening digitalization sets high quality requirements on the measurement data that is collected from increasingly complicated processes, without reliable data, no controlled process optimizing can be done. Wet steam causes the biggest challenges for the flow measurements because of its two-phase character and often inadequate knowledge of the steams quality. This work describes the most usual correcting factors for compensating the meters’ error. From an energy technological point of view, the importance of utilization of the heat energy in the return condensate and expansion steam is also reviewed. The inactive flow calibration methods developed and evaluated are based on the transit-time method and the pulses were induced using temperature and oxygen concentration differences by injecting compressed air and cold water to the steam and feed water pipes respectively. The result shows that the equipment for detecting the oxygen didn’t work for this purpose, but the temperature pulse method based on thermocouple temperature measurements on the pipe surface gave strong indications of being a desirable technique. One of the biggest benefits is that the detections can be made on the outside of the pipe, since most of the steam pipes are out of connections, which complicates the use of chemical tracers. The temperature pulse method had a total systematic uncertainty of 1.5%, but the turbulent steam temperature resulted in a large standard deviation, thus the total uncertainty was 4.4%. As a reference to the flow calibration methods and the orifice plate meters, the oil and electricity consumptions in the steam production were used. As the detection of the temperature difference is not as precise as of the activity, the measuring distance needs to be longer than with radioactive tracers. The longer distance, though, increases uncertainty as there might be pipe curvature that makes the volume measuring complicated. en
dc.format.extent 83 + 3
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso sv en
dc.title Kvalitetssäkring av mätningar i ång-kondensatsystem sv
dc.title Quality assurance of measurements in steam-condensate systems en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword ång-kondensatsystem sv
dc.subject.keyword två-fasflöde sv
dc.subject.keyword ångflödesmätning sv
dc.subject.keyword flödeskalibrering sv
dc.subject.keyword transit-tid sv
dc.subject.keyword fältkalibrering sv
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201702011419
dc.programme.major Energiteknik fi
dc.programme.mcode K3007 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Järvinen, Mika
dc.programme Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account