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利用流量計跟蹤天然氣,提高能源效率

隨著對戰略能源管理的日益重視,許多化學加工工業和其他行業的企業正試圖獲得其設施中天然氣消耗的更好信息。雖然保管轉移流量計通常安裝在性能線(以跟蹤整個設施的總燃氣消耗),但流向單個燃燒源(如加熱器、火爐、鍋爐等)的流量通常仍然未知。當用戶掌握了更好的天然氣實際利用信息後,就可以通過以最高效率操作燃燒過程來優化燃燒性能。

同樣,當用戶測量實際的天然氣流量時,他們能夠確定他們的哪個裝置是最有效的。熔爐或烘幹機的操作效率會有所不同。知道哪個過程單元是最有效的可以節省大量的成本。例如,如果有多個爐子、烘幹機或其他類型的燃氣消耗裝置可用,用戶將能夠選擇提供最高效率的燃燒裝置。

改善能源管理和提高能源效率的第一步是獲得每一個燃燒源的流量的良好測量。除了提供改進能源管理的工具外,對個別燃燒源所使用的天然氣的測量還可使用戶通過報告設施內每個個別燃燒源的實際(而非估計)天然氣使用量來滿足確定排放的監管要求。

安裝流量計時的注意事項

測量氣體流量有許多不同的方法。獲得良好的氣體流量測量的困難在於氣體是可壓縮的,因此氣體的體積取決於測量點的壓力和溫度。

化學工程師會回憶理想氣體定律的基本概念,即氣體體積與溫度成正比,與壓力成反比。這使得氣體流量測量變得複雜,因為除了熱質量流量計和科氏流量計外,許多氣體流量測量技術都是在實際工作壓力和溫度下測量流量。

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熱質量流量計

熱質量流量計提供了通過它們的氣體質量流量的推斷測量。具體來說,熱質量流量計測量的是當氣體分子(即質量)流過受熱表麵時所引起的傳熱。在儀器的校準過程中,得到了傳熱與質量流動之間的關係。

除了提供質量流量測量而不需要額外的設備來校正壓力和溫度之外(許多其他流量測量設備都需要這樣做),熱流量計還具有以下優點:

  • 較低的流量敏感度。熱質量流量計可以很容易地測量比孔板或旋渦流量計可以測量的低得多的流速。這使得熱流量計可以通過簡單的NPT(國家管道螺紋)螺紋或管道法蘭連接改造到現有的天然氣管道中。與其他流量計相比,這簡化了安裝,後者可能需要減小管道尺寸以獲得所需的量程。
  • 更高的翻床能力。有些燃燒係統在最初的預熱操作中可能有很高的天然氣燃燒速率,然後,一旦獲得所需的溫度,通常降低天然氣的流量以維持所需的操作溫度。熱質量流量計可以很容易地處理這個範圍,這可能是難以獲得其他技術。
  • 簡化安裝。插入裝置允許使用NPT連接、法蘭、壓縮配件或甚至一個完整的可伸縮探頭組件簡單地安裝流量計。使用“熱抽頭”允許用戶安裝流量計,而不必關閉操作。插入設計還允許在不同的管道尺寸中使用相同的儀器。有些使用插入探頭作為半便攜式儀器,並為不同的管道尺寸重新配置發射機。
  • 壓降較低。當使用熱質量流量計時,幾乎沒有壓降。這在其他技術消耗操作壓力的低壓應用中具有優勢。

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