Language Jos tarvitset apua, ota rohkeasti yhteyttä
0
Pyydä tarjous!
0
Pyydä tarjous!
Polymeeritehtaan prosessiinsinööri havaitsee 8,4 prosentin poikkeaman päivittäisessä materiaalitaseessa. Syöttölinja reaktoriin ilmoittaa 1 800 m³/h propeenikaasua 1,1 baarissa ja 30 °C:ssa, mutta ylävirran massataseen mukaan todellisen virtauksen tulisi olla lähempänä 2 050 kg/h. Kun insinööri muuntaa tilavuuslukeman käyttämällä propeenin todellista tiheyttä näissä olosuhteissa, massavirta osoittautuu vain noin 1870 kg/h. Tehtaalla, jossa jokainen monomeerikilo muuttaa tuotantotaloutta, 5,5 prosentin ero tarkoittaa, että tuhansia tonneja raaka-ainetta katoaa tai jätetään huomioimatta joka vuosi.
Ongelma ei ole itse virtausmittarissa. Se on päätös käsitellä tilavuusperusteista mittausta massaperusteisena arvona. Massavirtaus on se muuttuja, joka kuuluu reaktiostoikiometriaan, energiataseisiin, säilytyksen siirtosopimuksiin ja ympäristöraportointiin. Se ei muutu paineen tai lämpötilan muuttuessa, koska sama fyysinen materiaali liikkuu edelleen putken läpi. Tilavuusvirtauslukema sitä vastoin on tilannekuva materiaalin viemästä tilasta ja tila muuttuu jokaisen prosessiolosuhteiden muutoksen myötä. Kun määrität instrumentin prosessilinjalle, ensimmäinen kysymys ei ole, mikä merkki tai malli ostaa. Ensimmäinen kysymys on, antaako laite todellisen massavirtauksen vai tilavuusarvon, joka on vielä muutettava.
Massavirtausnopeus on nesteen massa, joka kulkee tietyn tason läpi aikayksikössä. SI-järjestelmässä yksikkö on kilogramma sekunnissa (kg/s). Käytännön prosessitekniikassa se ilmaistaan myös kilogrammoina tunnissa (kg/h), tonneina tunnissa (t/h), puntina tunnissa (lb/h) tai kaasujen osalta normaaleina kuutiometreinä tunnissa (Nm³/h) ja vakiokuutiojalkoina minuutissa (SCFM). Nämä kaasuyksiköt ovat jo massaperusteisia arvoja, joihin viitataan kiinteään tiheyteen, joten ne ovat massavirtausnopeuksia, eivät todellisia tilavuusvirtausnopeuksia.
Formaalinen määritelmä on massan derivaatta ajan suhteen, kirjoitettuna muodossa dm/dt. Tasaista virtausta varten putken läpi käytännöllinen muoto on:
Massavirtausnopeus = nesteen tiheys × tilavuusvirtausnopeus = nesteen tiheys × poikkipinta-ala × keskimääräinen nopeus.
Tiheys ilmaistaan yksiköissä kg/m³, tilavuusvirtaus yksikössä m³/s, pinta-ala m² ja nopeus m/s. Tämä yhtälö toimii nesteille, kaasuille ja heterogeenisille seoksille, kunhan tiheys- ja nopeusarvot edustavat todellista virtaavaa nestettä. Kaasun tiheys riippuu paineesta, lämpötilasta ja koostumuksesta; nesteelle se riippuu lämpötilasta ja koostumuksesta; lietteen osalta se riippuu kiintoainepitoisuudesta ja hiukkasten jakautumisesta.
Massan säilymisen periaate sanoo, että tasaisissa olosuhteissa putken osaan tuleva massavirta on yhtä suuri kuin sieltä poistuva massavirta. Neste voi muuttaa tilavuuttaan paineen tai lämpötilan muuttuessa, mutta se ei voi muuttaa massaansa ilman vuotoa, kertymistä tai kemiallista reaktiota. Tästä syystä massavirtausnopeus on johdonmukainen viitekehys prosessiinsinööreille. Jos tilavuusmittari näyttää kompressorin sisääntulossa 100 m³/h ja kaasu puristetaan sitten korkeampaan paineeseen, ulostulon tilavuusvirta voi olla vain 25 m³/h, mutta massavirtaus on sama. Insinööri, joka näkee vain tuloaukon lukeman ja yrittää asettaa ulostulon massatasapainon tilavuudesta, johdetaan harhaan.
Yleiset muunnokset ovat yksinkertaisia, mutta helppo erehtyä. Yksi kg/s vastaa 3 600 kg/h, 3,6 t/h ja noin 7 936 lb/h. Nm³/h mitattu kaasuvirtaus muunnetaan massavirtaukseksi kertomalla tiheydellä vertailuolosuhteissa, joka on usein 1,293 kg/m³ ilman lämpötilassa 0 °C ja absoluuttisessa paineessa 1,01325 bar. Jos projektispesifikaatiossa referenssiehto on 20°C ja 1,01325 bar, referenssitiheys on erilainen ja väärän käyttö aiheuttaa systemaattisen virheen, joka voi ylittää 4 prosenttia. Tarkista vertailuolosuhteet jokaisessa tietolomakkeessa ennen kaasun massavirta-arvojen vertaamista.
Tilavuusvirtausnopeus on nesteen tilavuus, joka kulkee tietyn tason läpi aikayksikköä kohti. Se ilmaistaan yksiköissä m³/h, L/min tai ft³/s. Virtausnopeus on helpoin visualisoida, mutta se on myös se, joka riippuu eniten prosessin paineesta ja lämpötilasta. Mäntäpumppu siirtää lähes vakiomäärää nestettä iskua kohden, joten tilavuuslukemasta on hyötyä pumpun tehon seuraamisessa. Kaasupoltin tarvitsee kuitenkin tietyn massavirtauksen polttoainetta tuottaakseen tietyn lämmönvapautuksen. Tilavuuskaasulukema 10 baarissa ja 20 °C:ssa edustaa noin kymmenen kertaa enemmän massaa kuin 1 baarissa ja 20 °C:ssa, vaikka tilavuusvirtausluku on sama.
Tiheys on silta tilavuuden ja massan välillä. Ihanteelliselle kaasulle tiheys on verrannollinen absoluuttiseen paineeseen ja kääntäen verrannollinen absoluuttiseen lämpötilaan. Kaasun absoluuttisessa paineessa 2 bar ja 300 K on noin kaksinkertainen tiheys samaan kaasuun verrattuna 1 baarin absoluuttisessa paineessa ja 300 K:ssa. Lämpötilan muutos 20 °C:sta 50 °C:een vähentää kaasun tiheyttä noin 10 prosenttia, mikä aiheuttaa 10 prosentin virheen massavirtaan, jos tilavuusmittarin lukemaa käytetään ilman korjausta. Nesteiden tiheys kasvaa, kun lämpötila laskee, ja voi kasvaa liuenneiden kiintoaineiden tai suspendoituneiden hiukkasten myötä. 5 prosentin tiheysvirheestä tulee 5 prosentin massavirtausvirhe, mikä usein riittää epäonnistumaan säilytyksen siirtotoleranssissa.
Reaktioita ohjataan moolimäärillä, ja moolimäärät ovat verrannollisia massaan, ei tilavuuteen. Polttokaasun lämpöarvo on verrannollinen massaan kiinteälle koostumukselle. Höyrykuorma ja turbiinin tuotto on sidottu massavirtaan. Jäteveden käsittelyn annostus perustuu massakuormitukseen. Kussakin tapauksessa prosessin ohjauskohde on massa-arvo, joten mittauksen tulee olla massa- tai tilavuusarvo luotettavalla tiheyskorjauksella. Alla oleva taulukko korostaa käytännön eroja.
| Ominaisuus | Massavirtausnopeus | Volumetrinen virtausnopeus |
|---|---|---|
| Määritelmä | Pisteen läpi kulkevan nesteen massa aikayksikköä kohti | Pisteen läpi kulkevan nesteen määrä aikayksikköä kohti |
| Tyypillisiä yksiköitä | kg/s, kg/h, t/h | m³/h, L/min, ft³/s |
| Herkkyys paineelle | Ei mitään mitatulle massalle | Kaasut laajenevat tai puristuvat paineen vaikutuksesta |
| Herkkyys lämpötilalle | Ei mitään mitatulle massalle | Tilavuus muuttuu lämpölaajenemisen myötä |
| Soveltuu parhaiten | Materiaalitase, säilytyksen siirto, palamisen ohjaus | Pumpun mitoitus, linjanopeuden tarkastukset, hydrauliset laskelmat |
| Tyypillinen muunnettu arvo | Nm³/h, SCFM kaasuille vertailuolosuhteissa | Todellinen m³/h virtausolosuhteissa |
Kun suoramassavirtausmittaria ei ole saatavilla, massavirta on laskettava tilavuusmittauksesta ja tiheydestä tai paine-eromittauksesta. Jokaisella menetelmällä on oma epävarmuusbudjettinsa ja jokainen vaatii tarkkaa huomiota toimintapisteeseen.
Yksinkertaisin yhtälö on massavirtaus = tilavuusvirtaus × tiheys. Nesteelle tiheys saadaan usein vertailutaulukosta mitatussa lämpötilassa. Kaasulle tiheys on laskettava paineesta, lämpötilasta ja koostumuksesta käyttäen ihanteellisen kaasun lakia kokoonpuristuvuuskertoimella Z. Kaava kaasun massavirtaukselle ilmaistuna kg/h on:
Massavirtaus = tilavuusvirtaus (todellinen m³/h) × absoluuttinen paine (Pa) / (Z × ominaiskaasuvakio × absoluuttinen lämpötila K).
Jos tilavuusvirtausmittari mittaa todellisia m³/h, tiheyslaskelmassa tulee käyttää todellista painetta ja lämpötilaa. Jos se mitataan yksikössä Nm³/h, muuntaminen massavirtaukseksi vaatii vain referenssitiheyden, eikä se vaadi käyttölämpötilan ja paineen korjausta.
Paine-erolaitteet, kuten suutinlevyt, venturiputket ja keskiarvoiset pitot-putket, päättelevät virtauksen paineen alenemisesta rajoituksen yli. Yleinen yhtälö on:
Massavirtaus = purkauskerroin × laajenemiskerroin × rajoituksen pinta-ala × neliöjuuri (2 × tiheys × paine-ero).
Purkauskerroin riippuu Reynoldsin numerosta ja primäärielementin geometriasta. Standardit, kuten ISO 5167, määrittelevät geometrian, asennusvaatimukset ja epävarmuuslaskelmat. Yleinen virhe on purkauskertoimen käyttäminen teräväreunaiselle aukolle, kun asennuksessa ylävirtaan ei päästä vaadittua suoraa putken pituutta. Tämä voi tuottaa 1-3 prosentin virheen, vaikka paine-erolähetin olisi tarkka.
Nopeuteen perustuvissa instrumenteissa, kuten sisäänpanovirtausmittarissa, massavirtausnopeus on tiheyden, poikkileikkausalan ja keskinopeuden tulo. Keskinopeus ei ole sama kuin keskiviivan nopeus. Täysin kehittyneessä turbulentissa virtausprofiilissa keskimääräinen nopeus on noin 0,81-0,83 kertaa keskiviivan nopeus Reynoldsin numerosta riippuen. Keskiviiva-arvon käyttäminen suoraan voi yliarvioida virtauksen jopa 20 prosenttia.
100 mm:n aikataulu 40 putki kuljettaa maakaasua 4,5 baarin paineella ja 35 °C:ssa. Paine-ero kalibroidun suutinlevyn poikki on 2 400 Pa. Kaasun koostumus antaa käyttöolosuhteissa tiheyden 5,3 kg/m³. Purkauskertoimella 0,61, sisähalkaisijalla 60 mm ja laajenemiskertoimella lähellä yksikköä massavirta on noin 0,48 kg/s. Jos samaa paine-eroa käytetään tiheydellä 2,6 kg/m³, koska paineeksi syötettiin 2,5 bar 4,5 baarin sijasta, laskettu massavirtaus laskee arvoon 0,34 kg/s, mikä on 29 prosentin virhe, jota ei koskaan huomattaisi kenttämittarilla, mutta joka nousisi kuukausittain.
Jokainen massavirtalaskelman syötemuuttuja sisältää epävarmuutta. Tilavuusvirtausmittari 1 prosentin epävarmuudella yhdistettynä tiheyslaskelmaan 0,5 prosentin epävarmuudella antaa noin 1,1 prosentin massavirtauksen epävarmuuden, jos virheet ovat riippumattomia ja yhdistetty kvadratuuriin. Jos tiheyden epävarmuus on 2 prosenttia, koska koostumusta ei tiedetä tarkasti, massavirtauksen epävarmuus on 2,2 prosenttia. Tämä toissijainen epävarmuus on yksi syy siihen, miksi suoraa massavirran mittausta suositellaan sovelluksissa, joissa tiheyden syöttö on epävarma.
Teolliset virtausmittarit käyttävät erilaisia fysikaalisia periaatteita massavirran mittaamiseen. Jotkut mittaavat massaa suoraan. Toiset mittaavat nopeutta tai tilavuutta ja luottavat sitten lisäsyötteisiin massa-arvon laskemiseksi. Oikean perheen valinta on tärkein tekemäsi tarkkuuspäätös.
Coriolis-virtausmittarit mittaavat massavirtausta suoraan seuraamalla Coriolis-voiman aiheuttamaa vaihesiirtoa värähtelevässä putkessa. Neste kulkee yhden tai kahden kaarevan putken läpi, jotka viritetään tunnetulla taajuudella. Kun massa virtaa putken läpi, Coriolis-voima aiheuttaa värähtelyn vääntymisen ja putken kahden pisteen välinen vaihe-ero on verrannollinen massavirtaan. Koska mittaus on suoraan sidottu massaan, erillistä tiheyden kompensointia ei tarvita.
AC-sarjan Coriolis-massavirtausmittari suoraa massavirtausmittausta varten Tämä Coriolis-mittari mittaa suoraan massavirran, tiheyden ja lämpötilan, mikä eliminoi erillisen tiheyden kompensoinnin tarpeen. Sen vakaa suorituskyky ja korkea tarkkuus tekevät siitä sopivan säilytystilan siirtoon ja kriittisten prosessien ohjaukseen. Näytä tuote → Coriolis-mittareita on saatavana useissa eri linjakokoissa ja ne voivat käsitellä nesteitä, kaasuja ja lietteitä. Tehokas nestemittaus voi saavuttaa noin ±0,1 prosentin tarkkuuden lukemasta ±0,05 prosentin toistettavuudella. Kaasun mittauksessa tyypillinen tarkkuusalue on ±0,25–±0,5 prosenttia lukemasta riippuen käyttöpaineesta ja mittarin koosta. Arvokkain ominaisuus on vakaus ajan myötä. Koska tiheys- tai paine-oletuksista ei aiheudu kalibrointipoikkeamaa, mittari voi pysyä käytössä vuosia ilman kenttäkorjausta edellyttäen, että putket pysyvät puhtaina ja nollapiste varmistetaan.
Mekaaninen mittausperiaate tekee mittarista herkän tärinälle, kaksivaiheiselle virtaukselle ja korkealle viskositeetille. Kun haluat ymmärtää fysikaalisen vaikutuksen yksityiskohtaisesti, on syytä tietää tarkasti, miten Coriolis-massavirtamittarit toimivat, erityisesti ero vaihesiirron, taajuuden ja vaimennuksen välillä, koska tämä tieto auttaa sinua määrittämään oikeat asennusolosuhteet.
Lämpömassavirtamittarit 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-virtausmittarit mittaavat pyörteiden taajuutta, jotka leviävät bluffikappaleen taakse. Taajuus on verrannollinen nesteen nopeuteen, ei sen massaan. Massavirtalukeman saamiseksi mittarin on yhdistettävä mitattu nopeus tiheysarvoon. Pyörrevirtausmittarit käyttävät samanlaista periaatetta, mutta ne synnyttävät precession mittarin akselin ympäri. Molemmat perheet voidaan varustaa integroiduilla paine- ja lämpötila-antureilla, jotta virtaustietokone voi tiheyskompensoida lukeman todellisten käyttöolosuhteiden mukaan.
SA80T-TP-sarjan pyörrevirtausmittari integroidulla lämpötila- ja painekompensaatiolla SA80T-TP integroi lämpötila- ja paineanturit laskemaan reaaliaikaista tiheyttä ja tuottamaan massavirran ja vakiotilavuusvirtauksen. Se on ihanteellinen höyry- ja paineilmaverkkoihin, joissa kompensoidut lukemat ovat välttämättömiä. Näytä tuote → Tämä lähestymistapa on laajalle levinnyt kaasu- ja höyrypalveluissa. Pyörre- tai pyörremittari, jossa on paine- ja lämpötilakompensaatio, voi tuottaa noin ±1,0 prosentista ±1,5 prosenttiin lukeman tarkkuuden massavirtaukselle, mikä riittää moniin prosessinohjaussovelluksiin, mutta ei säilytystilan siirtoon. Tärkeintä on varmistaa, että kompensointitulot edustavat todella virtaavaa virtaa. Jos paineenottopiste on mittarin yläpuolella ja putkessa on painehäviö, tiheyslaskenta on hieman väärä.
Turbiinin virtausmittarit 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.
Sähkömagneettiset virtausmittarit 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.
Oikea virtausmittari riippuu nesteestä, prosessiolosuhteista, vaaditusta tarkkuudesta, asennuksen rajoituksista ja huoltobudjetista. Ei ole olemassa yhtä universaalia oikeaa vastausta. Alla olevassa taulukossa verrataan tärkeimpiä tekniikoita ja annetaan ensikierron seulontanäkymä.
| Tekniikka | Massa / tilavuus | Tyypillinen tarkkuus | Suositeltavat nesteet |
|---|---|---|---|
| Coriolis | Suora massa | ±0,1 % - ±0,5 % lukemasta | Nesteet, kaasut, lietteet |
| Lämpö | Suora massa (gas) | ±1 % täydestä asteikosta | Puhdista kuivat kaasut |
| Vortex / pyörre | Volumetrinen kompensointi | ±1 % lukemasta | Nesteet, kaasut, höyryt |
| Turbiini | Volumetrisen tiheyden syöttö | ±0,5 % lukemasta | Puhdista matalaviskoosiset nesteet, kaasut |
| Magneettinen | Volumetrisen tiheyden syöttö | ±0,2 % - ±0,5 % lukemasta | Johtavia nesteitä |
Puhdas, matalaviskositeettinen neste vakaassa lämpötilassa voidaan mitata hyvin magneettimittarilla ja tiheyssyötöllä. Neste, jonka tiheys muuttuu, kuten liete tai valmistettu polymeeriliuos, palvelee paremmin Coriolis-mittaria. Puhdas kaasu, jonka koostumus on vakaa, sopii hyvin lämpö- tai kompensoituun pyörremittariin. Kaasu, jonka mukana kulkeutuu pisaroita tai hiukkasia, on ongelmallinen lämpömittareille, ja Coriolis-mittari voi palvella sitä paremmin, jos mittarissa on riittävä painehäviö ja putken geometria seoksen käsittelemiseksi.
Säilytyksen siirto ja veromittaus edellyttävät noin ±0,1 - ±0,25 prosentin tarkkuustasoja, joten Coriolis tai hyvin kalibroitu turbiinimittari, jossa on tiheyskompensaatio, on tavallinen valinta. Prosessin ohjaussilmukat tarvitsevat tyypillisesti ±1 prosentin tai paremman, mikä mahdollistaa kompensoitujen pyörre- tai pyörremittareiden käytön. Materiaalitase ja energialaskenta edellyttävät usein parempaa kuin ±0,5 prosentin pitkän aikavälin toistettavuutta. On tärkeää erottaa tarkkuus ja toistettavuus. Kaksi mittaria samalla tarkkuudella voi käyttäytyä hyvin eri tavalla vuosijakson aikana, joten toistettavuus on usein ratkaiseva pitkän aikavälin materiaalitasapainon kriteeri.
Paine- ja lämpötilarajat ovat tärkeitä. Coriolis-mittari on kohtalainen painehäviölaite, joten matalapainekaasuputkella ei välttämättä ole tarpeeksi painebudjettia siihen. Lämpömittarilla on erittäin alhainen painehäviö, ja se on edullinen matalapainekaasulle. Pyörre- tai pyörremittari tarvitsee tietyn vähimmäisnopeuden signaalin luomiseksi, joten sitä ei voida käyttää hyvin pienillä virtausnopeuksilla. Myös suoran putken kulkuvaatimukset vaihtelevat. Coriolis-mittarit ovat suhteellisen epäherkkiä ylävirran häiriöille, kun taas pyörre- ja pyörremittarit vaativat usein 10-25 putken halkaisijaa ylävirran suoraa putkea ja magneettimittarit vielä enemmän.
Coriolis-mittareissa ei ole liikkuvia osia virtausvirrassa, mutta anturiputket voidaan päällystää tahmeilla prosessinesteillä. Todentaminen koostuu yleensä nollapisteen tarkistamisesta ja mitatun tiheyden vertaamisesta laboratorionäytteeseen. Pyörre- ja pyörremittareiden etuna ei ole liikkuvia osia, mutta niiden anturit voivat vaurioitua liiallisesta tärinästä tai epäpuhtauksista, jos niitä ei asenneta siivilä. Lämpömittarit on kalibroitava tietyllä kaasukoostumuksella. Turbiinimittareissa on liikkuvat laakerit, jotka ovat todennäköisimmin vioittuneet, etenkin likaisissa kaasuissa tai hankaavissa nesteissä.
Tämä on alan kallein yksittäinen virhe. Mittari, joka näyttää 500 m³/h kaasua 1 baarissa ja 25 °C:ssa, kuljettaa paljon pienempää massavirtaa kuin sama mittari, joka näyttää 500 m³/h paineessa 8 bar ja 25 °C. Jos insinööritiimi kirjoittaa tietolomakkeen arvoksi 500 Nm³/h, mutta mittari on kalibroitu todellisessa m³/h:ssa, tuloksena oleva massavirta eroaa todellisen tiheyden suhteesta vertailutiheyteen, joka voi olla kerroin 7 tai enemmän korkeapainekaasulle.
Vaikka tilavuusmittaria käytetään tarkoituksella, yksi tiheysarvo syötetään usein virtaustietokoneeseen eikä sitä koskaan päivitetä. Kaasunkäsittelylaitos voi vuoden aikana toimia eri paine- ja lämpötila-asetusarvoilla ja virtausmittarin tiheys voi muuttua 15-20 prosenttia. Staattinen tiheysarvo aiheuttaa systemaattisen massavirtavirheen, joka lopulta tulee näkyviin laitoksen kokonaismateriaalitaseessa.
Pyörre-, pyörre- ja paine-erovirtausmittarit vaativat tietyt ylävirran suorat putkipituudet vakaan virtausprofiilin kehittämiseksi. Yksittäinen 90 asteen kulmakulma juuri mittarin ylävirtaan voi aiheuttaa pyörteen, joka muuttaa kalibrointia ja tuottaa useiden prosentin virheitä. Tavallinen ratkaisu on asentaa mittari, jossa on yli 20 halkaisijaa olevaa ylävirtaa olevaa putkea tai käyttää virtauksen säädintä. Tämän epäonnistuminen on yksi yleisimmistä syistä huonoon suorituskykyyn uudessa asennuksessa.
Virtausmittarilla, joka on kalibroitu vedellä mutta jota käytetään kaasuvirrassa, on hyvin erilainen Reynoldsin lukualue. Tämä voi muuttaa purkauskerrointa tai K-tekijää. Tilavuusmittareiden kalibrointi tehdään usein tehdasolosuhteissa tietyllä viskositeetilla ja tiheydellä. Jos prosessinesteen viskositeetti on hyvin erilainen, kalibrointikäyrää tulee säätää tai mittari kalibroida nesteellä, joka vastaa prosessin ominaisuuksia.
Kun määritetään kaasulle pyörre- tai pyörremittari, kompensointi on pakollinen, jos mittarin odotetaan tuottavan massavirtaa. Jotkut ostajat tilaavat tavallisen pyörremittarin ja odottavat virtaustietokoneen käyttävän kiinteää tiheyttä. Jos paine vaihtelee eikä kompensointia ole asennettu, lähtö on väärä. Toimittajan tulee kuvata tarkasti, miten kompensointi on konfiguroitu ja missä paine- ja lämpötila-anturit sijaitsevat.
Yleinen projektihankintajärjestys on tilavuusmittarien hankinta ajoissa ja sitten käyttöönottovaiheessa havaita, että prosessi tarvitsee massavirtausta. Tuloksena on osittainen uudelleensuunnittelu, hyväksyntäasiakirjan muutos ja viive. Mittaustarkoituksen kirjoittaminen tietolomakkeeseen alusta alkaen on halvempi tapa. Ilmoita, onko lähdön oltava massavirtaa, mitkä yksiköt vaaditaan ja mikä tarkkuus missä toimintapisteessä on pakollinen. Jokainen toimittaja voi sitten lainata oikean teknologian alusta alkaen.
Massavirtaus näkyy kaikilla prosessiteollisuudella, mutta paine mitata se tarkasti on suurin siellä, missä materiaalitase, energiakustannukset ja sopimustulot ovat vaakalaudalla.
Öljyn ja kaasun tuotannossa massavirtausta käytetään kaivojen varaamiseen, erottimen suorituskyvyn seurantaan ja maakaasun mittaamiseen varastonsiirtopisteissä. Puristettu maakaasu (CNG) on yksi vaativimmista sovelluksista, koska kaasu varastoidaan korkeassa paineessa ja toimitetaan nopealla täyttösarjalla, joka muuttaa painetta ja lämpötilaa nopeasti. CNG-annostelijan tilavuusmittari tarvitsee täydellisen paineen ja lämpötilan korjauksen, tai näytettävä toimitettu massa ajautuu. Erikoistunut Coriolis-massavirtausmittari on suunniteltu tähän tehtävään, koska se mittaa massaa suoraan ja pystyy reagoimaan nopeasti muuttuviin virtausolosuhteisiin.
AG-sarjan Coriolis-massavirtausmittari CNG- ja LNG-annosteluihin Tämä CNG- ja LNG-polttoainetta varten suunniteltu Coriolis-mittari tarjoaa suoran massavirran mittauksen sertifioidulla erätarkkuudella ±0,50 %. Se kestää korkeaa painetta ja kryogeenisiä lämpötiloja varmistaen luotettavan säilytystilan siirron. Näytä tuote → VNER toimittaa AG-CNG:hen erikoistuneen Coriolis-massavirtausmittarin erityisesti CNG:n annostelu- ja puristussilmukoille. Tämä mittari on osa yhtiön laajempaa öljy- ja kaasusektorin portfoliota, jossa tarkka massanmittaus tukee laskutusta, varkaudenestoa ja kompressorin suojausta.
Kemialliset tehtaat luottavat massavirtaukseen reaktorin syötön ohjauksessa, katalyytin ruiskutuksessa ja lisäaineiden annostelussa. Pieni virhe reagoivan aineen massavirtauksessa muuttaa stoikiometristä suhdetta ja voi johtaa sivureaktioihin, poikkeaviin tuotteisiin tai katalyytin hukkaan. Coriolis-mittareita käytetään usein tähän tehtävään, koska ne käsittelevät monenlaisia tiheyksiä ja ne voidaan asentaa suoraan sisään. Kompensoidut pyörre- ja pyörremittarit ovat yleinen edullisempi vaihtoehto, kun tarkkuusvaatimus ei ole yhtä tiukka.
Polypiin valmistuksessa kaasuja, kuten trikloorisilaania ja vetyä, on toimitettava erittäin tarkalla määrällä. Reaktorit toimivat korkeassa paineessa ja lämpötilassa, ja kaikki massavirtauksen virheelliset tiedot voivat vaikuttaa kerrostumisnopeuteen ja kiteen laatuun. Coriolis-massavirtausmittareita käytetään tällä alalla, koska ne mittaavat näiden kaasujen ja höyryjen todellisen massan ilman erillistä koostumusanalyysiä. Mittarin luotettavuus pitkien käyttöjaksojen aikana on yhtä tärkeää kuin tarkkuus, koska reaktorin seisokki on erittäin kallis.
Tehoa 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.
Veden ja jäteveden käsittelyssä massavirtausta käytetään kemikaalien annostelu- ja kiintoainekuormituslaskelmissa. Magneettiset virtausmittarit ovat tilavuusvirtausmittauksen perusta vedessä, mutta kun laitoksen on säädettävä lisätyn kloorin tai polymeerin massaa virtausyksikköä kohti, tiheys on tiedettävä. Magneettimittari yhdistettynä tiheysmittaukseen tuottaa massavirran. Vaihtelevan kiintoainepitoisuuden omaavissa jätevesissä suora massan mittaus, kuten Coriolis-mittari, voi vähentää epävarmuutta merkittävästi, jos putken koko ja painehäviö ovat yhteensopivia.
EPC-urakoitsijat ostavat suuria määriä virtausmittareita prosessilinjoille, ja OEM-valmistajat integroivat virtausmittareita jaloihin ja pakattuihin laitteisiin. Molemmat ryhmät tarvitsevat johdonmukaisia, toistettavia välineitä, jotka toimitetaan ajoissa ja selkeät asiakirjat. VNERin kaltaisten toimittajien käyttämä suunnittelulähtöinen mitoitustapa on kriittinen tässä segmentissä: toimittaja laskee odotetun virtausalueen, painehäviön ja tarkkuuden prosessitietojen perusteella sen sijaan, että lainaa vain luettelomallia. EPC-insinöörien on myös tiedettävä, mitkä yksiköt mittarin tuottavat, miten se kommunikoi ohjausjärjestelmän kanssa ja kuinka toimittaja tukee käyttöönottoa ja kalibrointia.
Tämä ei ole missään näkyvämpää kuin silloin, kun sama massavirtaus on mitattava useilla prosessiteollisuuden aloilla. The prosessiteollisuudessa Tämän laitteen palvelimilla on yksi yhteinen vaatimus: virtauksen ulostulon on oltava jäljitettävissä massaan, olipa neste kaasua, nestettä vai lietettä.
Kun virtausmittari määritetään, tietolomakkeen tulee sisältää nesteen nimi, koostumus, käyttöpaine ja lämpötila, tiheys, viskositeetti, sallittu painehäviö, putken koko, virtausalue, vaadittu tarkkuus ja lähtösignaalit. Epämääräiset lausunnot, kuten "sopii maakaasulle", eivät riitä. Insinöörin tulee antaa sekä pienin että suurin virtausnopeus. Massavirtausmittarissa suurin virtausnopeus määrittää vaaditun anturin koon, kun taas pienin virtausnopeus määrittää, pystyykö mittari ratkaisemaan virtauksen ilman signaalin eroosiota. Coriolis-mittarilla voi olla erinomainen sammutus, mutta erittäin alhaisella virtauksella tiheys ja nollastabiilisuus tulevat rajoittaviksi tekijöiksi.
Toimittajan tulee osoittaa kokemusta samasta nesteperheestä ja samasta laitospalvelusta. Viiteasennukset, kalibrointilaitteet ja pitkäaikainen tuki ovat tärkeämpiä kuin suuri luettelo. Tarkista, suorittaako toimittaja oman kalibroinnin ja kuinka se on jäljitettävissä. Coriolis-mittareille nollapisteen tarkastus ja tiheystarkastus käyttöolosuhteissa ovat hyödyllisiä hyväksyntätestejä. Kompensoitujen pyörre- tai pyörremittareiden osalta myyjän tulee paljastaa kompensointiyhtälö ja epävarmuus todellisissa käyttöpaineen vaihteluissa.
Massavirtausmittarit tarjoavat tyypillisesti 4-20 mA signaalin, HART-, Modbus- tai Fieldbus-signaalin. Ohjausinsinöörin on tiedettävä, onko virtaussignaali massavirtaa vai tilavuusvirtaa, koska DCS:n skaalaus riippuu tästä. Paine- ja lämpötilakompensaatiolla varustetussa mittarissa tiheyskorjauksen tekee lähettimen sisällä oleva virtaustietokone, ja DCS vastaanottaa massavirran suoraan. Jos mittari antaa vain tilavuuden ja DCS tekee muunnoksen, on DCS:ssä oltava jännitteelliset paine- ja lämpötilatulot ja laskelma on verrattava mittarin omaan laskelmaan käyttöönoton yhteydessä.
Varmista käyttöönoton yhteydessä, että mittari näyttää nollaa ilman virtausta ja että trimmiarvo on valmistajan toleranssin sisällä. Suorita märkäkoe vedellä, jos mahdollista, tai vertaa mittaria olemassa olevaan kalibroituun virtausmittariin samalla linjalla. Käytä kaasuille kalibroitua matala- tai korkeavirtaustestilaitetta, jos sellainen on saatavilla. Tarkista, että kompensointiin käytetyt paine- ja lämpötila-anturit ovat oikein sijoitetut, niillä on sopivat jännevälit ja että virtaustietokoneen näyttämät arvot vastaavat käsin tehtyä tiheyslaskelmaa.
Ostohinta on vain yksi osa elinkaarta. Huonosti toistettava mittari voi pakottaa prosessin käyttäjän syöttämään yli- tai alisyöttöä kemikaaleja, ja käyttökustannukset voivat ylittää mittarin hinnan kuukaudessa. Korkealla painehäviöllä varustettu mittari saattaa vaatia suuremman pumpun, mikä lisää energiankulutusta. Nopeasti todennettavissa oleva mittari, jossa ei ole liikkuvia osia kosketuksiin nesteen kanssa, on yleensä kymmenen vuoden aikana halvempi kuin halvempi, usein huoltoa vaativa mittari.
Massavirtausnopeus on määrä, jolla on todella merkitystä prosessin ohjauksessa, energialaskennassa ja tuotteiden laadussa. Tilavuuslukema on hyödyllinen hydraulisen mitoituksen ja pumpun valinnassa, mutta se ei voi olla massa-arvo, ellei tiheys ole tiedossa ja vakaa. Kasveissa, joissa paine, lämpötila tai koostumus vaihtelee, ainoa luotettava tapa on mitata massa suoraan Coriolis-mittarilla tai lisätä paineen ja lämpötilan kompensointi nopeuspohjaiseen mittariin.
Laitosinsinöörien tärkein tapa on varmistaa mittaustarkoitus ennen tekniikan valintaa. EPC- ja OEM-tiimien kannalta keskeistä on antaa toimittajalle riittävästi prosessitietoja mittarin oikean mitoituksen ja lähtöyksiköiden vahvistamiseksi. Operaattoreille opetus on, että massavirtalukema ei ole luku näytöllä; se on materiaalitasapainon perusta, ja se ansaitsee saman huomion kuin laboratorioanalyysi. Kun yritys keskittyy koko tielle anturielementistä virtaustietokoneeseen ohjausjärjestelmään, massavirtauksesta tulee luotettava päätöksentekotyökalu eikä päivittäisten erojen lähde.
Tarjoamme kaikki tuotteemme ja palvelumme kansainvälisten standardien mukaisesti.
+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, Kiina
