Language Ha segítségre van szüksége, forduljon hozzánk bizalommal
0
Kérjen árajánlatot!
0
Kérjen árajánlatot!
Egy polimergyár technológiai mérnöke 8,4 százalékos eltérést észlel a napi anyagmérlegben. A reaktorhoz vezető betáplálási vezeték 1800 m³/h propiléngázt jelez 1,1 bar nyomáson és 30°C-on, de az upstream tömegmérleg szerint a tényleges áramlásnak közelebb kell lennie a 2050 kg/h-hoz. Amikor a mérnök a térfogati leolvasást a propilén valós sűrűsége alapján konvertálja át ilyen körülmények között, a tömegáram csak körülbelül 1870 kg/h-nak bizonyul. Egy olyan telephelyen, ahol minden kilogramm monomer megváltoztatja a termelés gazdaságosságát, ez az 5,5 százalékos rés azt jelenti, hogy évente több ezer tonna nyersanyagot veszítenek el vagy vesznek el.
A probléma nem maga az áramlásmérő. Ez az a döntés, hogy a térfogat alapú mérést tömegalapú értékként kezeljük. A tömegáram az a változó, amely a reakciósztöchiometriához, az energiamérlegekhez, a letéti átruházási megállapodásokhoz és a környezeti jelentésekhez tartozik. Nem változik a nyomás vagy a hőmérséklet változásakor, mert ugyanaz a fizikai anyag mozog a csövön keresztül. Ezzel szemben a térfogatáram-leolvasás pillanatfelvétel az anyag által elfoglalt helyről, és ez a tér a folyamat körülményeinek minden változásával változik. Amikor egy folyamatsorhoz műszert ad meg, az első kérdés nem az, hogy melyik márkát vagy modellt vásárolja meg. Az első kérdés az, hogy a műszer valódi tömegáramot fog-e adni, vagy olyan térfogati értéket, amelyet még át kell alakítani.
Az áramlási sebesség egy adott síkon időegység alatt áthaladó folyadék tömege. Az SI rendszerben a mértékegység a kilogramm per másodperc (kg/s). A gyakorlati folyamattervezésben ezt kilogramm per óra (kg/h), tonna per óra (t/h), font per óra (lb/h), vagy gázok esetében normál köbméter per óra (Nm³/h) és szabvány köbláb per perc (SCFM) értékben is kifejezik. Ezek a gázegységek már tömegalapú értékek, amelyek rögzített sűrűségre vonatkoznak, tehát tömegáramokról van szó, nem pedig valódi térfogatáramokról.
A formális definíció a tömeg deriváltja az idő függvényében, dm/dt-ként írva. A csövön keresztüli egyenletes áramlás érdekében a gyakorlati forma a következő:
Tömegáram = folyadéksűrűség × térfogatáram = folyadéksűrűség × keresztmetszeti terület × átlagos sebesség.
A sűrűséget kg/m³-ben, a térfogati áramlási sebességet m³/s-ban, a területet m²-ben, a sebességet m/s-ban fejezzük ki. Ez az egyenlet működik folyadékokra, gázokra és heterogén keverékekre, amíg a sűrűség és a sebesség értékek a ténylegesen áramló folyadékot jelentik. Egy gáz esetében a sűrűség a nyomástól, a hőmérséklettől és az összetételtől függ; folyadék esetében a hőmérséklettől és az összetételtől függ; zagy esetében a szilárdanyag-koncentrációtól és a részecskeeloszlástól függ.
A tömegmegmaradás elve azt mondja, hogy állandó körülmények között a csőszakaszba belépő tömegáram megegyezik az azt elhagyó tömegárammal. Egy folyadék változtathatja a térfogatát, ha a nyomás vagy a hőmérséklet változik, de nem tudja megváltoztatni a tömegét szivárgás, felhalmozódás vagy kémiai reakció nélkül. Ezért a tömegáram a konzisztens referenciakeret a folyamatmérnökök számára. Ha egy térfogatmérő 100 m³/h-t mutat a kompresszor bemeneténél, és a gázt ezután nagyobb nyomásra sűrítik, akkor a kilépő térfogatáram csak 25 m³/h lehet, de a tömegáram ugyanaz. Félrevezetik azt a mérnököt, aki csak a bemeneti nyílást látja, és megpróbálja beállítani a kimeneti tömegegyensúlyt a térfogat alapján.
A gyakori konverziók egyszerűek, de könnyen tévedhetnek. Egy kg/s 3600 kg/h, 3,6 t/h és körülbelül 7936 font/óra. A Nm³/h-ban mért gázáramot úgy alakítjuk át tömegárammá, hogy megszorozzuk a referenciafeltételnél fennálló sűrűséggel, amely gyakran 1,293 kg/m³ levegő esetén 0°C-on és 1,01325 bar abszolút nyomáson. Ha egy projektspecifikációban a referenciafeltétel 20°C és 1,01325 bar, akkor a referenciasűrűség eltérő, és a rossz érték használata szisztematikus hibát eredményez, amely meghaladhatja a 4 százalékot. A gáztömegáram-értékek összehasonlítása előtt minden adatlapon ellenőrizze a referenciafeltételt.
A térfogati áramlási sebesség a folyadék térfogata, amely időegység alatt egy meghatározott síkon halad át. M³/h-ban, L/percben vagy ft³/s-ban van kifejezve. Ez az áramlási sebesség, amelyet a legkönnyebb megjeleníteni, de ez az, amely a legerősebben függ a folyamat nyomásától és hőmérsékletétől. A dugattyús szivattyú löketenként közel állandó folyadékmennyiséget mozgat meg, így a térfogati leolvasás hasznos a szivattyú teljesítményének nyomon követéséhez. A gázégőnek azonban meghatározott tömegáramra van szüksége a tüzelőanyagra, hogy meghatározott hőleadást hozzon létre. A térfogati gáz 10 bar nyomáson és 20 °C-on nagyjából tízszer nagyobb tömeget jelent, mint 1 bar nyomáson és 20 °C-on, még akkor is, ha a térfogatáram száma azonos.
A sűrűség a híd a térfogat és a tömeg között. Ideális gáz esetén a sűrűség arányos az abszolút nyomással és fordítottan arányos az abszolút hőmérséklettel. Egy gáz 2 bar abszolút nyomáson és 300 K-en körülbelül kétszer akkora sűrűségű, mint ugyanennek a gáznak 1 bar abszolút nyomáson és 300 K-en. A hőmérséklet 20 °C-ról 50 °C-ra történő változása körülbelül 10 százalékkal csökkenti a gáz sűrűségét, ami 10 százalékos hibát okoz a tömegáramban, ha a térfogatmérő leolvasását korrekció nélkül használjuk. Folyadékok esetében a sűrűség nő, ha a hőmérséklet csökken, és nőhet az oldott szilárd anyagok vagy lebegő részecskék hatására. Az 5 százalékos sűrűséghiba 5 százalékos tömegáramlási hibává válik, ami gyakran elég ahhoz, hogy a felügyeleti átviteli tűrést meghiúsítsa.
A reakciókat moláris mennyiségek szabályozzák, és a moláris mennyiségek arányosak a tömeggel, nem a térfogattal. A fűtőgáz fűtőértéke állandó összetétel esetén arányos a tömeggel. A gőzterhelés és a turbina teljesítménye a tömegáramhoz van kötve. A szennyvízkezelés adagolása a tömegterhelés alapján történik. A folyamatszabályozási cél minden esetben tömegérték, tehát a mérés tömegérték vagy térfogati érték legyen megbízható sűrűségkorrekcióval. Az alábbi táblázat kiemeli a gyakorlati különbségeket.
| Funkció | Tömegáram | Volumetrikus áramlási sebesség |
|---|---|---|
| Meghatározás | Egy ponton áthaladó folyadék tömege egységnyi idő alatt | Egy ponton áthaladó folyadék mennyisége egységnyi idő alatt |
| Tipikus egységek | kg/s, kg/h, t/h | m³/h, L/perc, ft³/s |
| Nyomásérzékenység | A mért tömeghez nincs | A gázok nyomás hatására kitágulnak vagy összenyomódnak |
| Hőmérsékletre való érzékenység | A mért tömeghez nincs | Térfogat változik a hőtágulás hatására |
| A legalkalmasabb | Anyagmérleg, őrzési átadás, égésszabályozás | Szivattyúméretezés, vezetéksebesség ellenőrzések, hidraulikus számítások |
| Tipikus átváltott érték | Nm³/h, SCFM gázokhoz referencia körülmények között | Tényleges m³/h áramlási körülmények között |
Ha nem áll rendelkezésre közvetlen tömegáramú műszer, a tömegáramot térfogati mérésből és sűrűségmérésből vagy nyomáskülönbségmérésből kell kiszámítani. Mindegyik módszernek megvan a maga bizonytalansági költségvetése, és mindegyik alapos figyelmet igényel a működési pontra.
A legegyszerűbb egyenlet a tömegáram = térfogatáram × sűrűség. Folyadék esetén a sűrűséget gyakran egy referenciatáblázatból kapjuk meg a mért hőmérsékleten. Egy gáz esetében a sűrűséget a nyomásból, hőmérsékletből és összetételből kell kiszámítani, az ideális gáz törvényét Z összenyomhatósági tényezővel. A kg/h-ban kifejezett gáztömegáram képlete a következő:
Tömegáram = térfogatáram (tényleges m³/h) × abszolút nyomás (Pa) / (Z × fajlagos gázállandó × abszolút hőmérséklet K-ban).
Ha a térfogatáram-mérő tényleges m³/h-ban mér, akkor a sűrűség számításánál a tényleges nyomást és hőmérsékletet kell használni. Ha Nm³/h-ban mér, akkor a tömegáramra való átszámításhoz csak a referenciasűrűség szükséges, és nincs szükség élő hőmérséklet- és nyomáskorrekcióra.
A nyomáskülönbség-eszközök, mint például a nyílásos lemezek, a Venturi-csövek és az átlagoló Pitot-csövek, következtetnek az áramlásra a nyomásesésből a szűkítésen keresztül. Az általános egyenlet a következő:
Tömegáram = kisülési együttható × tágulási tényező × a szűkítés területe × négyzetgyök (2 × sűrűség × nyomáskülönbség).
A kisülési együttható a Reynolds-számtól és az elsődleges elem geometriájától függ. Az olyan szabványok, mint az ISO 5167, meghatározzák a geometriát, a telepítési követelményeket és a bizonytalansági számításokat. Gyakori hiba, hogy éles szélű nyílásnál a kibocsátási együtthatót alkalmazzák, amikor az áramlás előtti telepítés nem teszi lehetővé a szükséges egyenes csőhosszt. Ez 1-3 százalékos hibát eredményezhet, még akkor is, ha a nyomáskülönbség-távadó pontos.
A sebesség-alapú műszerek, például a beépített áramlásmérők esetében a tömegáram a sűrűség, a keresztmetszeti terület és az átlagos sebesség szorzata. Az átlagos sebesség nem azonos a középvonali sebességgel. Egy teljesen kidolgozott turbulens áramlási profilban az átlagos sebesség a Reynolds-számtól függően nagyjából 0,81-0,83-szorosa a középvonali sebességnek. A középvonal értékének közvetlen használata akár 20 százalékkal is túlbecsülheti az áramlást.
Egy 100 mm-es 40-es csővezeték 4,5 bar nyomáson és 35 °C-on szállítja a földgázt. A nyomáskülönbség egy kalibrált nyílásos lemezen 2400 Pa. A gázösszetétel üzemi körülmények között 5,3 kg/m³ sűrűséget ad. 0,61-es kisülési együtthatóval, 60 mm-es belső nyílásátmérővel és egységhez közeli tágulási tényezővel a tömegáram körülbelül 0,48 kg/s. Ha ugyanazt a nyomáskülönbséget 2,6 kg/m³ sűrűséggel használjuk, mert a nyomást 4,5 bar helyett 2,5 bar-ban adtuk meg, a számított tömegáram 0,34 kg/s-ra csökken, ami 29 százalékos hiba, amelyet a terepi mérőeszközön soha nem észlel, de a havi egyeztetés során felbukkan.
A tömegáram-számításban minden bemeneti változó bizonytalanságot hordoz magában. Az 1 százalékos bizonytalanság melletti térfogatáram-mérő, 0,5 százalékos bizonytalanság melletti sűrűségszámítással kombinálva, körülbelül 1,1 százalékos tömegáram-bizonytalanságot eredményez, ha a hibák függetlenek és kvadratúrában kombinálódnak. Ha a sűrűség-bizonytalanság 2 százalék, mert az összetétel nem pontosan ismert, akkor a tömegáramlási bizonytalanság 2,2 százalék lesz. Ez a másodlagos bizonytalanság az egyik oka annak, hogy a közvetlen tömegáram mérést előnyben részesítik olyan alkalmazásokban, ahol a sűrűségbevitel bizonytalan.
Az ipari áramlásmérők különböző fizikai elveket használnak a tömegáram mérésére. Vannak, akik közvetlenül mérik a tömeget. Mások sebességet vagy térfogatot mérnek, majd további bemenetekre támaszkodnak a tömegérték kiszámításához. A megfelelő család kiválasztása a legfontosabb pontos döntés, amelyet meghoz.
A Coriolis áramlásmérők közvetlenül mérik a tömegáramot úgy, hogy nyomon követik a Coriolis-erő okozta fáziseltolódást egy rezgő csőben. A folyadék egy vagy két íves csövön halad át, amelyeket ismert frekvenciával gerjesztenek. Amikor a tömeg átáramlik a csövön, a Coriolis-erő csavarodást okoz a rezgésben, és a cső két pontja közötti fáziskülönbség arányos a tömegárammal. Mivel a mérés közvetlenül a tömeghez van kötve, nincs szükség külön sűrűségkompenzációra.
AC sorozatú Coriolis tömegáramlásmérő közvetlen tömegáram méréshez Ez a Coriolis mérő közvetlenül méri a tömegáramot, a sűrűséget és a hőmérsékletet, így nincs szükség külön sűrűségkompenzációra. Stabil teljesítménye és nagy pontossága alkalmassá teszi az őrzési átadásra és a kritikus folyamatok vezérlésére. Termék megtekintése → A Coriolis mérőkészülékek sorméretek széles választékában állnak rendelkezésre, és képesek kezelni a folyadékokat, gázokat és iszapokat. Egy nagy teljesítményű folyadékmérés körülbelül ±0,1 százalékos leolvasási pontosságot érhet el, ±0,05 százalékos ismételhetőség mellett. A gázmérés tipikus pontossági tartománya a leolvasás ±0,25-±0,5 százaléka, az üzemi nyomástól és a mérő méretétől függően. A legértékesebb tulajdonság az időbeli stabilitás. Mivel nincs sűrűség- vagy nyomásfeltevések miatti kalibrálási eltolódás, a mérő évekig üzemben maradhat terepi korrekció nélkül, feltéve, hogy a csövek tiszták maradnak, és a nullapont ellenőrzésre kerül.
A mechanikus mérési elv érzékenysé teszi a mérőt a vibrációra, a kétfázisú áramlásra és a magas viszkozitásra. Ha részletesen meg akarjuk érteni a fizikai hatást, érdemes pontosan ismerni a Coriolis tömegárammérők működését, különösen a fáziseltolódás, a frekvencia és a csillapítás közötti különbséget, mert ez a tudás segít meghatározni a megfelelő telepítési feltételeket.
Termikus tömegárammérők measure mass flow rate by sensing the heat transfer from a heated element to the flowing gas. For a clean, dry gas, the heat transfer is directly related to the mass flow rate. The measurement principle is particularly useful for low-pressure or low-velocity gas flows, and it does not require temperature or pressure compensation for mass flow because the thermal response is a function of mass and specific heat. Typical accuracy is ±1 percent of full scale, and repeatability can be very good. The main limitation is that the meter must be calibrated for the specific gas composition, because specific heat capacity changes with composition. Wet, dirty, or non-homogeneous gas streams can also affect the heat transfer behavior.
Vortex áramlásmérők mérik a blöff test mögött lehulló örvények gyakoriságát. A frekvencia arányos a folyadék sebességével, nem a tömegével. A tömegáram leolvasásához a mérőnek a mért sebességet sűrűségértékkel kell kombinálnia. Az örvénylő áramlásmérők hasonló elven működnek, de precessziót generálnak a mérő tengelye körül. Mindkét család felszerelhető integrált nyomás- és hőmérséklet-érzékelőkkel, így az áramlási számítógép sűrűséggel kompenzálni tudja a leolvasást az aktuális működési feltételekhez.
SA80T-TP sorozatú örvénylő áramlásmérő integrált hőmérséklet- és nyomáskompenzációval Az SA80T-TP hőmérséklet- és nyomásérzékelőket integrál a valós idejű sűrűség kiszámításához, tömegáramot és szabványos térfogatáramot biztosítva. Ideális gőz- és sűrített levegős hálózatokhoz, ahol elengedhetetlen a kompenzált leolvasás. Termék megtekintése → Ez a megközelítés elterjedt a gáz- és gőzszolgáltatásban. A nyomás- és hőmérséklet-kompenzációval ellátott örvény- vagy örvénymérők körülbelül ±1,0–±1,5 százalékos leolvasási pontosságot biztosítanak tömegáram esetén, ami sok folyamatszabályozási alkalmazáshoz elegendő, de a felügyeleti átvitelhez nem. A legfontosabb annak biztosítása, hogy a kompenzációs bemenetek valóban reprezentálják az áramló folyamot. Ha a nyomásmérési pont a mérő előtt van, és a csőben nyomásesés van, a sűrűség számítása kissé hibás lesz.
Turbinás áramlásmérők measure the rotational speed of a rotor, which is proportional to the fluid velocity. The meter itself is a volumetric device. To convert the reading to mass flow rate, the operator must provide the density at the operating condition. Turbine meters provide excellent repeatability and are common in metering applications for clean, low-viscosity liquids. The VNER LWQ gas turbine flowmeter and LWGY liquid turbine flowmeter are built around this principle. For gas service, different rotor designs are used, and the density at the operating point must be calculated from pressure and temperature.
Elektromágneses áramlásmérők use Faraday's law to measure the velocity of a conductive liquid. The measurement is volumetric, not mass-based. To obtain mass flow, the density of the liquid must be entered into the converter or supplied by a separate density measurement. For liquids with a stable density, such as water or a dilute acid at a fixed composition, the volumetric reading can be converted to mass with acceptable accuracy. For varying density streams, such as slurries or mixtures with changing solids concentration, an electromagnetic flow meter alone is not sufficient for a reliable mass value, and a density source is needed.
A megfelelő áramlásmérő függ a folyadéktól, a folyamat körülményeitől, a szükséges pontosságtól, a telepítési korlátoktól és a karbantartási költségkerettől. Nincs egyetlen univerzálisan helyes válasz. Az alábbi táblázat összehasonlítja a főbb technológiákat, és egy első lépéses szűrési nézetet ad.
| Technológia | Tömeg/térfogat | Tipikus pontosság | Ajánlott folyadékok |
|---|---|---|---|
| Coriolis | Közvetlen tömeg | a leolvasás ±0,1%-a és ±0,5%-a között | Folyadékok, gázok, iszapok |
| Termikus | Közvetlen tömeg (gas) | a teljes skála ±1%-a | Tisztítsa meg a száraz gázokat |
| Vortex / örvény | Volumetrikus kompenzáció | az olvasás ±1%-a | Folyadékok, gázok, gőz |
| Turbina | Térfogatsűrűség bevitel | a leolvasás ±0,5%-a | Tisztítsa meg az alacsony viszkozitású folyadékokat, gázokat |
| Mágneses | Térfogatsűrűség bevitel | a leolvasás ±0,2%-a és ±0,5%-a között | Vezetőképes folyadékok |
Egy tiszta, alacsony viszkozitású, stabil hőmérsékletű folyadék jól mérhető mágneses mérővel és sűrűségbemenettel. Változó sűrűségű folyadékot, például szuszpenziót vagy előkészített polimeroldatot, jobban szolgál a Coriolis-mérő. A tiszta, stabil összetételű gáz jól illeszkedik termikus vagy kompenzált örvénymérőhöz. A magával ragadott cseppeket vagy részecskéket tartalmazó gáz problémát jelent a hőmérők számára, és jobban szolgálhat egy Coriolis-mérő, feltéve, hogy a mérőt megfelelő nyomáseséssel és csőgeometriával választják ki a keverék kezelésére.
A letéti átruházás és a fiskális mérés ±0,1 és ±0,25 százalék közötti pontossági szintet igényel, ezért a Coriolis vagy egy jól kalibrált, sűrűségkompenzációval ellátott turbinás mérő a szokásos választás. A folyamatvezérlő hurkok általában ±1 százalékot vagy annál nagyobbat igényelnek, ami lehetővé teszi a kompenzált örvény- vagy örvénymérők használatát. Az anyagmérleg és az energiaelszámolás gyakran ±0,5 százaléknál jobb hosszú távú ismételhetőséget igényel. Fontos különbséget tenni a pontosság és az ismételhetőség között. Két azonos pontosságú mérő egy éves időszak alatt nagyon eltérően viselkedhet, ezért a megismételhetőség gyakran a döntő kritérium a hosszú távú anyagmérleg szempontjából.
Fontosak a nyomás- és hőmérséklethatárok. A Coriolis mérő mérsékelt nyomásesés, ezért előfordulhat, hogy az alacsony nyomású gázvezetékek nem rendelkeznek elegendő nyomással. A hőmérőnek nagyon alacsony a nyomásesése, és előnyös az alacsony nyomású gázhoz. Az örvény- vagy örvénymérőnek egy bizonyos minimális sebességre van szüksége a jel létrehozásához, ezért nem használható nagyon alacsony áramlási sebességnél. Az egyenes csővezetési követelmények is eltérőek. A Coriolis mérők viszonylag érzéketlenek a felfelé irányuló zavarokra, míg az örvény- és örvénymérők gyakran 10-25 csőátmérőt igényelnek az upstream egyenes csőből, a mágneses mérőkhöz pedig még ennél is több.
A Coriolis mérőknek nincs mozgó alkatrésze az áramlási áramban, de az érzékelőcsövek ragadós technológiai folyadékokkal bevonhatók. Az ellenőrzés általában a nullapont ellenőrzéséből és a mért sűrűség laboratóriumi mintával való összehasonlításából áll. Az örvény- és örvénymérők előnye, hogy nincsenek mozgó alkatrészek, de érzékelőik károsodhatnak a túlzott vibrációtól vagy a szennyeződésektől, ha nincsenek szűrővel szerelve. A hőmérőket az adott gázösszetételhez kell kalibrálni. A turbinamérők mozgó csapágyakkal rendelkeznek, amelyek a legvalószínűbb alkatrészei meghibásodnak, különösen szennyezett gázok vagy koptató folyadékok esetén.
Ez a legdrágább hiba az iparágban. Egy mérő, amely 500 m³/h gázt mutat 1 bar nyomáson és 25°C-on, sokkal kisebb tömegáramot szállít, mint ugyanaz a mérő, amely 8 bar nyomáson és 25°C-on 500 m³/h-t mutat. Ha a mérnöki csapat az adatlapot 500 Nm³/h-nak írja ki, de a mérőt tényleges m³/h-ban kalibrálják, akkor a kapott tömegáramot a tényleges sűrűség és a referenciasűrűség aránya csökkenti, ami nagynyomású gáz esetén hétszeres vagy több is lehet.
Még akkor is, ha szándékosan használnak térfogatmérőt, gyakran egyetlen sűrűségérték kerül beírásra az áramlási számítógépbe, és soha nem frissül. Egy év alatt egy gáztisztító üzem különböző nyomás- és hőmérséklet-alapjeleken üzemelhet, és az áramlásmérőnél a sűrűség 15-20 százalékkal változhat. A statikus sűrűségérték szisztematikus tömegáramlási hibát okoz, amely végül láthatóvá válik az üzem teljes anyagmérlegében.
Az örvény-, örvény- és nyomáskülönbség-áramlásmérők meghatározott egyenes csőhosszakat igényelnek a stabil áramlási profil kialakításához. Egyetlen 90 fokos könyök, közvetlenül a mérő előtt, olyan örvényt hozhat létre, amely megváltoztatja a kalibrációt, és több százalékos hibát okoz. A szokásos megoldás az, ha a mérőt 20-nál több átmérőjű felfelé irányuló csővel szerelik fel, vagy áramlásszabályozót használnak. Ennek elmulasztása az egyik leggyakoribb oka az új telepítés gyenge teljesítményének.
A vízzel kalibrált, de gázáramon használt áramlásmérőnek nagyon eltérő Reynolds-számtartománya lesz. Ez megváltoztathatja a kisülési együtthatót vagy a K-tényezőt. A térfogatmérők esetében a kalibrálást gyakran gyári körülmények között, meghatározott viszkozitás és sűrűség mellett végzik. Ha a technológiai folyadék viszkozitása nagyon eltérő, a kalibrációs görbét módosítani kell, vagy a mérőt olyan folyadékkal kell kalibrálni, amely megfelel a folyamat tulajdonságainak.
Ha örvény- vagy örvénymérőt ad meg gázhoz, a kompenzáció kötelező, ha a mérő várhatóan tömegáramot ad ki. Egyes vásárlók szabványos örvénymérőt rendelnek, és elvárják, hogy az áramlásmérő fix sűrűségű legyen. Ha a nyomás változik, és a kompenzáció nincs telepítve, a kimenet rossz. A szállítónak pontosan le kell írnia, hogy a kompenzáció hogyan van konfigurálva, és hol találhatók a nyomás- és hőmérsékletérzékelők.
A projektek általános beszerzési sorrendje a térfogatmérők korai beszerzése, majd az üzembe helyezés során felfedezni, hogy a folyamatnak tömegáramra van szüksége. Az eredmény részleges újratervezés, jóváhagyási dokumentum módosítása és késedelem. A mérési cél kezdettől fogva az adatlapba írása az olcsóbb megoldás. Adja meg, hogy a kimenetnek tömegáramnak kell-e lennie, mely mértékegységek szükségesek, és melyik működési ponton melyik pontosság kötelező. Ezután bármelyik szállító a kezdetektől fogva ajánlatot tehet a megfelelő technológiára.
A tömegáram minden feldolgozóiparban megjelenik, de a pontos mérési nyomás ott a legnagyobb, ahol az anyagmérleg, az energiaköltség és a szerződéses bevétel forog kockán.
Az olaj- és gáztermelésben a tömegáramlási sebességet használják a kutak kiosztására, a szeparátor teljesítményének nyomon követésére és a földgáz mérésére a tárolási átadási pontokon. A sűrített földgáz (CNG) az egyik legigényesebb alkalmazás, mivel a gázt nagy nyomáson tárolják, és gyors töltési sorrendben szállítják, amely gyorsan változtatja a nyomást és a hőmérsékletet. A CNG-adagoló térfogatmérőjén teljes nyomás- és hőmérséklet-korrekcióra van szükség, különben a kijelzett szállított tömeg eltolódik. A speciális Coriolis tömegáram-mérőt erre a feladatra tervezték, mert közvetlenül méri a tömeget, és gyorsan reagál a változó áramlási feltételekre.
AG sorozatú Coriolis tömegáramlásmérő CNG és LNG adagolásához Ez a CNG és LNG üzemanyag-ellátásra tervezett Coriolis mérő közvetlen tömegáram mérést tesz lehetővé ±0,50%-os tanúsított tételes pontossággal. Kezeli a magas nyomást és a kriogén hőmérsékletet, biztosítva a megbízható tárolási átvitelt. Termék megtekintése → A VNER szállítja az AG-CNG speciális Coriolis tömegáram-mérőt kifejezetten a CNG adagoló és kompressziós hurkok számára. Ez a mérő a vállalat szélesebb olaj- és gázipari portfóliójának része, ahol a pontos tömegmérés támogatja a számlázást, a lopásmegelőzést és a kompresszorok védelmét.
A vegyi üzemek tömegáramra támaszkodnak a reaktor betáplálásának szabályozásához, a katalizátor befecskendezéséhez és az adalékok adagolásához. A reagens tömegáramának enyhe hibája megváltoztatja a sztöchiometrikus arányt, és mellékreakciókhoz, nem megfelelő termékekhez vagy a katalizátor elvesztéséhez vezethet. A Coriolis mérőket gyakran használják erre a feladatra, mivel sokféle sűrűséget kezelnek, és közvetlenül beépíthetők. A kompenzációval ellátott örvény- és örvénymérők általános, olcsóbb alternatívát jelentenek, ha a pontossági követelmény nem olyan szigorú.
A poliszilícium gyártás során az olyan gázokat, mint a triklórszilán és a hidrogén, nagyon pontos mennyiségekkel kell szállítani. A reaktorok magas nyomáson és hőmérsékleten működnek, és a tömegáram bármilyen hibás állítása befolyásolhatja a leválasztás sebességét és a kristály minőségét. A Coriolis tömegáram-mérőket ebben az iparágban használják, mert külön összetételelemzés nélkül mérik ezeknek a gázoknak és gőzöknek a tényleges tömegét. A mérő megbízhatósága hosszú üzemi ciklusokon keresztül legalább olyan fontos, mint a pontosság, mert a reaktor kimaradása rendkívül költséges.
Erő plants use mass flow rate to monitor boiler feedwater, fuel gas, and steam output. In steam measurement, a vortex or swirl meter with temperature and pressure compensation is common because it can survive high temperatures and delivers a usable mass flow value. In boilers, the mass flow of fuel is directly related to heat input, so an inaccurate mass flow reading causes inefficient combustion and higher CO₂ emissions. The economic impact is visible in the fuel bill.
A víz- és szennyvízkezelésben a tömegáramlási sebességet használják a vegyszeradagolás és a szilárdanyag-terhelés számításaihoz. A mágneses áramlásmérők a víz térfogatáram-mérésének alappillérei, de ha az üzemnek szabályoznia kell az egységnyi áramláshoz hozzáadott klór vagy polimer tömegét, ismerni kell a sűrűséget. Sűrűségméréssel kombinált mágneses mérő biztosítja a tömegáramot. Változó szilárdanyag-tartalmú szennyvízben a közvetlen tömegmérés, például a Coriolis-mérő jelentősen csökkentheti a bizonytalanságot, feltételezve, hogy a csőméret és a nyomásesés kompatibilis.
Az EPC-vállalkozók nagy mennyiségben vásárolnak áramlásmérőket folyamatsorokhoz, az OEM-ek pedig áramlásmérőket építenek be csúszótalpakba és csomagolt berendezésekbe. Mindkét csoportnak konzisztens, megismételhető eszközökre van szüksége, amelyeket időben kézbesítenek, világos dokumentációval. A VNER-hez hasonló beszállítók által alkalmazott mérnöki alapú méretezési megközelítés kritikus ebben a szegmensben: a szállító a folyamatadatok alapján számítja ki a várható áramlási tartományt, nyomásesést és pontosságot, nem pedig pusztán egy katalógus modellt idéz. Az EPC mérnökeinek azt is tudniuk kell, hogy mely egységeket adják ki a mérő, hogyan kommunikál a vezérlőrendszerrel, és hogyan támogatja a szállító az üzembe helyezést és a kalibrálást.
Ez sehol sem látható jobban, mint amikor ugyanazt a tömegáramot kell mérni több feldolgozóiparban. A feldolgozóipar A berendezés által kiszolgált egy közös követelmény: az áramlási kimenetnek nyomon követhetőnek kell lennie a tömegre, függetlenül attól, hogy a folyadék gáz, folyadék vagy iszap.
Az áramlásmérő megadásakor az adatlapnak tartalmaznia kell a folyadék nevét, összetételét, üzemi nyomását és hőmérsékletét, sűrűségét, viszkozitását, megengedett nyomásesését, csőméretét, áramlási tartományát, a szükséges pontosságot és a kimeneti jeleket. Nem elegendőek az olyan homályos kijelentések, mint a "földgázra alkalmas". A mérnöknek meg kell adnia a minimális és a maximális áramlási sebességet. Tömegáram-mérő esetén a maximális áramlási sebesség határozza meg a szükséges szenzorméretet, míg a minimális áramlási sebesség határozza meg, hogy a mérő képes-e a jelerózió nélkül feloldani az áramlást. Lehet, hogy a Coriolis mérőnek kiváló a lekapcsolása, de nagyon alacsony áramlásnál a sűrűség és a nulla stabilitás a korlátozó tényező.
A szállítónak igazolnia kell ugyanazzal a folyadékcsaláddal és ugyanazzal az üzemi szolgáltatással kapcsolatos tapasztalatot. A referenciatelepítések, a kalibrációs létesítmények és a hosszú távú támogatás többet jelent, mint egy nagy katalógus. Ellenőrizze, hogy a szállító végez-e házon belüli kalibrálást, és mennyire követhető ez a kalibráció. A Coriolis mérők esetében hasznos átvételi teszt a nullapont-ellenőrzés és a sűrűségellenőrzés az üzemi körülmények között. A kompenzált örvény- vagy örvénymérők esetében az eladónak közzé kell tennie a kompenzációs egyenletet és a valós üzemi nyomásingadozások bizonytalanságát.
A tömegárammérők általában 4-20 mA-es jelet biztosítanak, HART, Modbus vagy Fieldbus. A vezérlőmérnöknek tudnia kell, hogy az áramlási jel tömegáram vagy térfogatáram, mert ettől függ a DCS-ben a skálázás. Nyomás- és hőmérsékletkompenzációval rendelkező mérő esetén a sűrűségkorrekciót a távadó belsejében lévő áramlási számítógép végzi, a DCS pedig közvetlenül fogadja a tömegáramot. Ha a mérő csak térfogatot biztosít, és a DCS végzi az átalakítást, akkor a DCS-nek feszültség alatti nyomás- és hőmérséklet-bemenettel kell rendelkeznie, és a számítást az üzembe helyezéskor ellenőrizni kell a mérő saját számításaival.
Üzembe helyezéskor ellenőrizze, hogy a mérő nullát mutat-e áramlás nélkül, és hogy a trimm értéke a gyártó tűréshatárán belül van. Ha lehetséges, végezzen nedves tesztet vízzel, vagy hasonlítsa össze a mérőt egy, ugyanazon a vezetéken található kalibrált áramlásmérővel. Gázokhoz használjon kalibrált alacsony vagy nagy áramlású tesztberendezést, ha van ilyen. Ellenőrizze, hogy a kompenzációhoz használt nyomás- és hőmérséklet-érzékelők megfelelően vannak-e elhelyezve, megfelelő fesztávolsággal rendelkeznek-e, és hogy az áramlási számítógép által mutatott értékek megfelelnek-e a sűrűség kézi számításának.
A vételár csak egy része az életciklusnak. A rossz megismételhetőségű mérő a vegyszer túl- vagy aluladagolására kényszerítheti a folyamat kezelőjét, és az üzemeltetési költség egy hónap alatt meghaladhatja a mérő árát. A nagy nyomáseséssel rendelkező mérőhöz nagyobb szivattyúra lehet szükség, ami növeli az energiafogyasztást. A gyorsan ellenőrizhető, és a folyadékkal nem érintkező mozgó alkatrészekkel rendelkező mérőműszer általában tíz év alatt alacsonyabb összköltséggel jár, mint egy olcsóbb, gyakori karbantartást igénylő mérő.
A tömegáram az a mennyiség, amely valóban számít a folyamatirányításban, az energiaelszámolásban és a termékminőségben. A térfogati leolvasás hasznos a hidraulikus méretezéshez és a szivattyú kiválasztásához, de csak akkor lehet tömegértéket megadni, ha a sűrűség ismert és stabil. Azokban az üzemekben, ahol a nyomás, a hőmérséklet vagy az összetétel változik, az egyetlen megbízható módszer a tömeg közvetlen Coriolis-mérővel történő mérése, vagy a nyomás- és hőmérséklet-kompenzáció hozzáadása egy sebesség-alapú mérőhöz.
Az üzemmérnökök számára a legfontosabb szokás a mérési cél ellenőrzése a technológia kiválasztása előtt. Az EPC és az OEM csapatok számára a kulcs az, hogy elegendő folyamatadatot adjanak a szállítónak a mérő megfelelő méretéhez és a kimeneti egységek megerősítéséhez. A kezelők számára a tanulság az, hogy a tömegáram-leolvasás nem egy szám a képernyőn; az anyagi egyensúly alapja, és ugyanolyan figyelmet érdemel, mint a laboratóriumi elemzés. Amikor egy vállalat az érzékelőelemtől az áramlási számítógépen át a vezérlőrendszerig tartó teljes útra összpontosít, a tömegáram megbízható döntési eszközzé válik, nem pedig a napi eltérések forrásává.
Minden termékünket és szolgáltatásunkat nemzetközi színvonalon kínáljuk.
+86-18652789521
+86-18052582295
+86-0514-83633600 / 83633900
+86-0514-83633600 / 83633900
shawn@vnerflow.com
info@vnerflow.com
No. 11 Xingye Road, Chenji Town Industrial Park, Yizheng, Yangzhou, Kína
