Måling af strømningshastighed og -profil ved hjælp af LDV. Matthew A. Rasmussen, Teknologisk Institut

Transkript

1 Måling af strømningshastighed og -profil ved hjælp af LDV Matthew A. Rasmussen, Teknologisk Institut

2 Hvorfor? hvor mange af dine flow- og energimålere er kalibrerede?

3 Lidt fakta 1. I Danmark er der ca store ( DN200mm) målere i fjernvarmesystemet 2. Hovedparten af den producerede og solgte fjernvarme afregnes efter målinger foretaget af disse målere 3. Danmark har en årlig fjernvarmeproduktion på ca GWh 4. Udover afregning bruges mange af disse målere som led i driftsoptimering /prognosticering af anlægget 5. Af disse ca store målere har vi kalibreret 2 måler de resterende 998 målere rigtigt?

4 Hvad er LDV? Laser-Doppler Velocimetri (LDV) måler hastigheder af partikler i enten væske eller luft. 2 laserstråler fra en probe krydser hinanden og danner et brydningsmønster. Når en partikel bevæger sig igennem brydningen, reflekteres strålerne de reflekterede stråler opfanges af detektoren Forskellen i frekvensen mellem de oprindelige og de reflekterede stråle er proportional med partiklens hastighed. Ved at måle over flere diametre kan man danne et 3D-profil af strømningen og beregne volumenflowet

5 LDV i praksis

6 Hvilke fordele har LDV? 1. Det er en mobil målemetode 2. Målemetoden har en meget høj grad nøjagtighed 3. Målemetoden er meget robust over for flowforstyrrelser 4. Selve kalibrering er berøringsløs, dvs. den påvirker ikke mediet 5. Kunden har mulighed for en on-site kalibrering, frem for at skulle tage måleren ud af drift og sende den til ekstern kalibrering 6. De resulterende 3D-profiler kan også bruges i forbindelse med en energioptimering af anlægget

7 : EFP Projekt: DH flowmåling & kalibrering med LDV Formål At udvikle, ved hjælp af LDV, en robust og nøjagtig metode til on-site kalibrering af fjernvarmemålere samt undersøgelse af flowforhold i installationer med enten strømmende vand eller luft Producent: Dantec Dynamics A/S Producent: Kamstrup A/S Projektleder: Teknologisk Institut Producent: Danfoss A/S Forskn. Institut: DTU Fjernvarmeværker: Århus Kommunale Værker Esbjerg Kommunale Fjv. Aalborg Kommunale Fjv. Københavns Energi TVIS & mange flere

8 Projektgruppen undersøger sagen Afprøvning af anboringsteknikker, rørkonstruktioner mm Fysikken & matematikken bag, og hvordan laver man egentligt 3D grafer?

9 Afprøvning af målemetoden i lab og felt Afprøvning af målemetoden og udstyr hos LAW og Danfoss Udsættelse af LDV for enhver tænkelig flowforstyrrelse i laboratoriet

10 Og resultatet af vores anstrengelser Eneste laboratorium i verden som er akkrediteret til on-site kalibrering af flowmålere med LDV op til m 3 /h for DN100 DN1000 målere, med en måleusikkerhed på 0,90% Akkrediteret til punkthastighedsmålinger, herunder undersøgelse af flowprofiler i væske- og luft-strømninger Mange års erfaring i anvendelse af LDV både som kalibreringsmetode og værktøj til energioptimering af anlæg

11 Den første kunde: L90 i Esbjerg (DN500) Kalibreringsresultat: Afvigelse på -0,55% ved m3/h

12 Kunde nr. 2: Esbjergværket (DN1000) Kalibreringsresultater: Afvigelse Afvigelse Afvigelse Afvigelse på på på på +0,40% +0,85% +0,02% +0,83% ved 400 m3/h ved m3/h ved m3/h ved m3/h

13 Mens vi venter på den næste fjernvarmekunde Energioptimering af køle- og fryseanlæg

14 Mens vi venter på den næste fjernvarmekunde Implementering af LDV som reference i Luftlaboratoriet

15 Afrunding 1. Pga. udviklingen inden for edb og datatransmission især fiberoptik, er LDV udstyr blevet mindre, billigere og mere transportabel 2. LDV finder anvendelse i mange forskellige nicher i industrien nu er turen også kommet til fjernvarmen 3. Målemetoden har en meget høj grad nøjagtighed, og er særdeles robust over for flowforstyrrelser, hvilket gør LDV velegnet til on-site kalibrering 4. Kunden slipper for bøvlet med at tage målere ud af drift i forbindelse med kalibrering 5. Med næsten 10 års erfaring inden for området er Flowlaboratoriet ved Teknologisk Institut den oplagte partner for implementering af LDV i både kalibrering og driftsoptimering af fjernvarmeanlæg