Найважливіші поради щодо вибору надійних промислових лічильників витрати газу

Чому вимірювання витрати газу має значення в сучасній економіці

Вимірювання витрати газу є важливою частиною майже кожної сфери сучасної економіки. Точне вимірювання газів дуже важливе з низки причин, зокрема для зниження витрат на розподіл природного газу, забезпечення безпеки обробки хімічних речовин та забезпечення високої якості продукції у виробництві. Але гази відрізняються від рідин тим, що їхній об'єм значно змінюється зі змінами температури та тиску. Це означає, що вибір правильного лічильника витрати газу є дуже важливим вибором, який матиме великий вплив на безпеку, ефективність та прибутки.

Першим кроком до покращення роботи будь-якого промислового процесу, що використовує газ, є вивчення витратомірів газу та їхньої важливості . Цей повний посібник стане вашим головним джерелом усієї необхідної інформації про вимірювання газу. Він охоплюватиме основні принципи, різні доступні технології, способи вирішення конкретних прикладних задач та вибір найкращого приладу для вимірювання витрати газу відповідно до ваших потреб.

Чому важливо точно вимірювати витрату газу?

Багато промислових завдань залежать від точних даних про витрату газу. Основними перевагами точного вимірювання витрати є:

• Контроль витрат та управління енергією: Газ – це дорога комунальна послуга для таких речей, як системи стисненого повітря або використання природного газу. Точне вимірювання допомагає знаходити витоки, правильно розподіляти витрати та найкраще використовувати енергію для зменшення втрат.
• Ефективність процесу та якість продукції: Багато процесів, таких як контроль горіння, змішування газів або хімічні реакції, залежать від точної швидкості потоку певних газів для забезпечення оптимальної продуктивності та стабільної якості кінцевого продукту.
• Безпека: Контроль потоку легкозаймистих або токсичних газів важливий для запобігання небезпечним ситуаціям. Це включає моніторинг газу, балансування скрубера та балансування азоту в різних промислових умовах .
• Дотримання екологічних норм: Закони про викиди парникових газів вимагають правильного вимірювання та звітності про викиди димових газів та інших вихлопних газів .

Основний принцип: фактична та стандартна витрата (об'ємна та масова)

Найважливіше поняття про те, що таке газовий витратомір та які його типи, – це розуміння різниці між вимірюванням об'єму та вимірюванням маси. Це один із 4 факторів, які слід враховувати під час вибору газового витратоміра .

Фактичний (об'ємний) потік

Об'ємні витратоміри вимірюють кількість газу, що проходить через лічильник, за температури та тиску, за яких він фактично працює (наприклад, в ACFM або м³/год). Проблема полягає в тому, що ці показники не можна порівнювати. Кубічний метр газу за тиску 1 бар має набагато менше молекул (меншу масу), ніж кубічний метр газу за тиску 10 бар.

Стандартний потік (наприклад, нм3/год, SCFM, SCCM)

Через це витрата газу майже завжди змінюється на стандартну температуру та тиск (STP або NTP). Ця стандартизована об'ємна витрата (наприклад, у SCFM, SCCM або Nm³/год) показує, скільки газу протікає з точки зору маси. Теплові масові вимірювачі, турбінні витратоміри з компенсацією температури та тиску або вихрові витратоміри з компенсацією температури та тиску можуть мати функцію вимірювання стандартної витрати. Їхні показання не залежать від змін умов процесу. Об'ємні вимірювачі також можуть видавати показники масової витрати, але їм потрібні додаткові датчики тиску та температури, а також обчислювач витрати для виконання математичних розрахунків.

Супутні товари

Щоб отримати більше інформації про перетворення одиниць вимірювання витрати, таких як м³/год, Нм³/год та См³/год, прочитайте наш «Повний посібник з одиниць вимірювання витрати газу».

Повний посібник з технологій газових лічильників

Вибір правильної технології є ключовим. Існує багато типів витратомірів газу та методів вимірювання витрати газу , кожен з яких має свої переваги та недоліки .

1. Витратоміри для вимірювання теплової маси

Галузевим стандартом для вимірювання прямої масової витрати газів різних типів є теплові масові витратоміри.

• Лічильник працює за допомогою двох датчиків температури. Один з них підтримує постійну різницю температур порівняно з іншим. Потік газу охолоджує приміщення, а кількість енергії, необхідної для підтримки цієї різниці температур, безпосередньо пов'язана з масовою витратою газу.
• Переваги: Вимірює масову витрату безпосередньо без необхідності компенсації P&T, висока точність за низьких швидкостей потоку та низький перепад тиску, що є ключовим фактором, що досліджується при порівнянні втрат тиску газових турбінних та теплових масових витратомірів .
• Недоліки: Краще підходить для чистих, сухих газів, оскільки волога або бруд можуть вплинути на датчик витрати газу.
• Найкраще підходить для: Ця технологія ідеально підходить для широкого спектру застосувань теплових масових витратомірів, включаючи сублічильники природного газу , повітроводи , моніторинг стисненого повітря, метану та вимірювання певних газів, таких як CO₂ , азот, аргон та біогаз . Їх також можна налаштувати як термомасовий контролер витрати .

2. Масові витратоміри Коріолі для газу

• Принцип: Він вимірює масовий потік безпосередньо, відчуваючи силу скручування рідини (ефект Коріоліса) під час її руху через вібруючі трубки.
• Плюси: Найточніший, вимірює масову витрату безпосередньо, не залежить від складу газу, дуже підходить для вимірювання газу під високим тиском.
• Недоліки: Спочатку вони коштують найдорожче та можуть мати більший перепад тиску, ніж теплові лічильники, також не підходять для вимірювання газу низького тиску або низької щільності.
• Найкраще підходить для: Коріолісів газовий витратомір ідеально підходить для комерційного переміщення газів, таких як природний газ і стиснений природний газ (СПГ) , а також для безпечного вимірювання складних токсичних газів, таких як хлор . Він також є провідним вибором для вимірювання витрати азоту та гелію .

3. Вихрові витратоміри для газу

Вихрові витратоміри надзвичайно надійні та універсальні, що робить їх популярним вибором для загального вимірювання газу та пари.

• Принцип: Обривчасте тіло на шляху потоку створює вихри (вири) зі швидкістю, яка безпосередньо пов'язана зі швидкістю газу.
• Плюси: Він не має рухомих частин, дуже міцний, добре витримує високі температури та тиск, а також може вимірювати широкий спектр газів. Вихровий витратомір газу є улюбленим на заводах завдяки багатьом перевагам вихрового витратоміра газу .
• Недоліки: для роботи потрібна мінімальна швидкість потоку та довгі прямі трубопроводи, не підходить для вимірювання газу з низькою витратою.
• Найкраще підходить для: комунального використання, такого як вихровий витратомір повітря або вимірювання пари та інших технологічних газів, де точність не є найважливішим.

4. Витратоміри газових турбін

Турбінні лічильники є традиційним вибором для високоточних розрахунків природного газу. Для ознайомлення корисно дізнатися дещо про витратоміри газотурбінних систем .

• Принцип: Потік газу обертає багатолопатевий ротор (турбіну). Швидкість обертання пропорційна швидкості газу.
• Переваги: Висока точність і повторюваність, добре зрозуміла технологія, часто вимагається договірними стандартами для виставлення рахунків за газ.
• Недоліки: рухомі частини потребують технічного обслуговування, можуть бути пошкоджені брудним або вологим газом, а на продуктивність впливають зміни тиску/температури, якщо їх не компенсувати.
• Найкраще підходить для: комерційного переміщення чистого, сухого природного газу. Конкретні моделі дивіться у нашому витратомірі для газових турбін серії SGW-D з корекцією температури та тиску .

5. Витратоміри для диференціального тиску (ДТ)

Вимірювачі DP – це перевірений часом спосіб, який добре працює в дуже суворих умовах.

• Принцип: Засмічення, таке як діафрагма або Annubar, спричиняє падіння тиску. Передавач вимірює це падіння та порівнює його зі швидкістю потоку.
• Плюси: Може витримувати дуже високі температури та тиск, працює з будь-яким газом і добре підходить для дуже великих труб.
• Мінуси: Менша точність, обмежений коефіцієнт регулювання та постійне падіння тиску в лінії.
• Найкраще підходить для: вимірювання брудних або важкодоступних потоків газу, таких як вологий біогаз або неочищений димовий газ , часто у великих повітроводах.

6. Ротаметр з металевими трубками для газу (змінної площі)

Якщо вам потрібна проста локальна індикація витрати газу і не потрібен електронний сигнал (наприклад, 4-20 мА ), ротаметр — гарний вибір. Однак silverinstruments.com також розробляє ротаметри з трансмітерами.

Ідея полягає в тому, що газ, що рухається вгору по конічній трубці, піднімає поплавок. Висота поплавця така ж, як і швидкість потоку.

• Плюси: Він простий у використанні, не потребує зовнішнього живлення та виготовлений з металу, тому міцний.
• Недоліки: менш точний та показує лише локальну інформацію про витрату (якщо не додано передавач), для отримання результатів потрібне фіксоване значення температури та тиску газу.
• Найкраще підходить для: продувки газових систем, локального моніторингу пробуксовок обладнання та відображення загального потоку газу за допомогою ротаметра витрати газу.

7. Ультразвукові витратоміри газу

Ультразвукові лічильники витрати газу – це високотехнологічний спосіб вимірювання, особливо у великих трубах.

• Як це працює: Він вимірює час, необхідний ультразвуковому імпульсу для руху за потоком газу та проти нього. Ви можете визначити швидкість газу, дивлячись на різницю в часі.
• Плюси: Відсутність засмічень або падіння тиску, висока точність і найкраще працює з великими трубами.
• Мінуси: Він дорого коштує та чутливий до бруду та вологи в газі.
• Найкраще підходить для: зберігання газопроводів великого діаметра під відповідальність.

Пошук рішень конкретних проблем вимірювання газу

Вимірювання витрати корозійного газу

Для вимірювання агресивних газів, таких як вологий хлор , сірководень (H₂S) або озон , потрібно дуже ретельно вибирати правильні матеріали. Поширеним вибором є тепловий масовий витратомір із датчиком з нержавіючої сталі 316L або сплаву Хастеллой. Як альтернатива, витратоміри Коріоліса доступні у змочених матеріалах, таких як нержавіюча сталь 316L, тантал, титан і сплав Хастеллой, що робить їх придатними для вимірювання агресивних газів. Однак їхня вартість відносно висока.

Високий і низький тиск

Стандартні застосування часто відбуваються при низькому тиску, але деякі процеси, такі як дозування стисненого природного газу (СПГ) або транспортування водню , передбачають дуже високий тиск. У цих випадках механічна конструкція та номінальний тиск лічильника є критично важливими. Для вимірювання витрати газу під високим тиском ми часто обираємо коріолісові витратоміри, вихрові витратоміри або ротаметри з металевими трубками.

Великі повітроводи та низька швидкість потоку газу

Для вимірювання витрати газу у великих трубах або повітроводах врізний газовий витратомір часто є найпрактичнішим та економічно ефективним рішенням. І навпаки, для лабораторного газового витратоміра, що використовується в дослідженнях та розробках, потрібен спеціалізований низькотемпературний газовий витратомір, щоб точно вимірювати незначні кількості, наприклад, з одиницями витрати в мл/хв .

Встановлення: Компактне проти віддаленого

Більшість технологій доступні у вигляді компактного універсального пристрою. Однак для застосування в умовах високих температур або важкодоступних місць ідеальною конфігурацією є дистанційний газовий лічильник з окремим датчиком і передавачем.

Застосування газових витратомірів у різних галузях промисловості

Майже будь-яке підприємство може вирішити проблеми з правильним електронним лічильником витрати газу.

Природний газ та паливні гази

Це найбільше застосування, від гирла свердловини до кінцевого користувача. Спеціальні типи витратомірів природного газу, такі як турбінні та коріолісові лічильники, використовуються для комерційного зберігання, тоді як теплові масові лічильники ідеально підходять для субвимірювання. Коріолісові лічильники є найкращим вибором для вимірювання стисненого природного газу (СПГ) та зрідженого нафтового газу (ЗНГ) . Ми пропонуємо різні розміри: 2-дюймові лічильники природного газу , 6-дюймові газові турбінні лічильники, 8-дюймові газові турбінні лічильники , 12 дюймів тощо.

Гази для промисловості та спеціального призначення

Виробничі процеси залежать від точного вимірювання промислових газів, таких як азот, аргон та вуглекислий газ. Це поширена область застосування теплових витратомірів у вимірюванні витрати газу , наприклад, для моніторингу потоку аргону .

Моніторинг стисненого повітря

Використання стисненого повітря коштує чимало грошей. Теплові масові витратоміри – це найкращий спосіб стежити за тим, скільки енергії використовується, знаходити витоки та розподіляти витрати в будівлі.

Біогаз та довкілля

Для дотримання екологічних норм необхідно вимірювати факельний газ і димові гази. Для цього добре підходять тепломіри. Вони також є стандартом для вимірювання продуктивності біореакторів у застосуваннях витратомірів біогазу .

Запит цінових пропозицій на лічильники витрати газу

1️⃣ Які типи лічильників витрати газу доступні?
Відповідь: До поширених типів належать теплові масові витратоміри, коріолісові масові витратоміри, вихрові витратоміри, витратоміри змінної площі (ротаметри) та витратоміри диференціального тиску. Вибір залежить від типу газу, діапазону витрат, тиску, температури та необхідної точності.

2️⃣ Як мені вибрати правильний лічильник витрати газу для мого застосування?
Відповідь: Вам слід враховувати такі параметри, як склад газу, діапазон швидкості потоку, тиск, температуру, розмір труби та місце встановлення, а також ваш бюджет. Якщо газ чистий і сухий, підійде тепловий масовий витратомір. Для газів високого тиску або змішаних газів кращим вибором є коріолісові або вихрові витратоміри.

3️⃣ Чи може газовий витратомір вимірювати різні гази?
Відповідь: Деякі витратоміри, такі як коріолісові або теплові масові витратоміри, можуть вимірювати кілька газів, але при зміні типу газу для теплового масового витратоміра потрібні деякі налаштування газових передавачів.

4️⃣ Яка різниця між масовим витратоміром газу та об'ємним витратоміром?
Відповідь: Масовий витратомір безпосередньо вимірює масову витрату (наприклад, кг/год, Нм³/год), незалежно від температури та тиску. Об'ємний витратомір вимірює фактичний об'єм (наприклад, м³/год), який змінюється залежно від тиску та температури. Більш детальну інформацію можна знайти вище: Основний принцип: Фактична та стандартна витрата (Об'ємна та масова).

5️⃣ Чи можна використовувати газовий витратомір для агресивних газів?
Відповідь: Так, якщо змочені матеріали сумісні. Витратоміри Коріоліса можуть бути виготовлені з нержавіючої сталі 316L, сплаву Хастеллой, титану або танталу, придатних для агресивних газів. Металеві трубчасті витратоміри з PTFE-вкладкою також можуть вимірювати агресивний газ.

6️⃣ Яка необхідна довжина прямої труби для встановлення лічильника витрати газу?
Відповідь: Це залежить від типу. Наприклад, вихрові та диференціальні витратоміри потребують прямих ділянок довжиною 10D перед потоком та 5D після потоку. Коріолісові витратоміри зазвичай потребують мінімальних прямих ділянок.

7️⃣ Наскільки точний лічильник витрати газу?
Відповідь:
Точність залежить від типу:
Коріоліс: ±0,5%
Теплова маса: ±1–2% від показань
Вихор: ±1%
Змінна площа: ±2–5%

8️⃣ Як конвертувати одиниці вимірювання витрати газу між м³/год та Нм³/год?
Відповідь: Використайте формулу:

Це компенсує різницю температури та тиску.

Чи може лічильник витрати газу обробляти дуже низькі витрати?
Відповідь: Так. Теплові масові витратоміри та коріолісові витратоміри ідеально підходять для малих або мікровитрат, наприклад, у лабораторіях або для дозування газу.

Висновок: Вибір партнера для вимірювання газу

Вибір правильного цифрового витратоміра газу з багатьох доступних типів є критичним інженерним рішенням, яке залежить від ретельного аналізу вашої програми та бюджету. Хоча турбінний лічильник може бути ідеальним для комерційного обліку природного газу, тепловий масовий лічильник є найкращим вибором для моніторингу стисненого повітря. Для найвищої точності в найширшому діапазоні газів, вимірювач Коріоліса не має собі рівних. Ви можете дізнатися більше, прочитавши про 5 речей, які слід враховувати перед вибором витратоміра газу .
У Silver Automation Instruments ми спеціалізуємося на наданні комплексних рішень для вимірювання витрати газу. Наші досвідчені інженери можуть проаналізувати ваш процес і порекомендувати надійний, надійний і точний прилад, адаптований до унікальних потреб вашого застосування. Щоб отримати огляд цін на газові лічильники або детальну консультацію, зв'яжіться з нашою командою сьогодні.