Việc chọn đồng hồ đo lưu lượng đông lạnh không chỉ bao gồm việc kiểm tra xem thiết bị có mức nhiệt độ đủ thấp hay không. Đồng hồ đo phải đo biến số yêu cầu, vẫn tương thích với chất lỏng, kiểm soát tổn thất áp suất, tồn tại trong các chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại và tạo ra kết quả hữu ích trong khi chất lỏng vẫn gần với điều kiện bão hòa.
Với mục đích của hướng dẫn này, dịch vụ đông lạnh đề cập đến các ứng dụng ở khoảng −150 độ trở xuống. Đây là một ranh giới biên tập thực tế hơn là một định nghĩa phổ quát; NIST lưu ý rằng thuật ngữ này thường được sử dụng cho nhiệt độ dưới khoảng −150 độ, mặc dù các định nghĩa khác nhau tùy theo bối cảnh kỹ thuật.Tổng quan về phương pháp đông lạnh của NISTcung cấp thêm nền tảng.
Các chất lỏng phổ biến bao gồm khí tự nhiên hóa lỏng, nitơ lỏng, oxy lỏng, argon lỏng, hydro lỏng và carbon dioxide lỏng. Không có công nghệ duy nhất nào là câu trả lời chính xác cho mọi dịch vụ này. Quá trình lựa chọn hữu ích bắt đầu với chất lỏng, điều kiện pha, mục tiêu đo lường, tổn thất áp suất cho phép, kích thước đường ống, hạn chế lắp đặt, yêu cầu an toàn và chiến lược hiệu chuẩn.
Để có điểm xuất phát rộng hơn trước khi so sánh các công nghệ{0}có nhiệt độ thấp, hãy xem lại hướng dẫn này trênCách chọn đồng hồ đo lưu lượng phù hợp.
Tóm tắt lựa chọn nhanh
| Công nghệ | Điều kiện khởi đầu mạnh mẽ | Lý do chính để chọn nó | Rủi ro lựa chọn chính |
|---|---|---|---|
| coriolis | Lưu lượng khối trực tiếp, mật độ đầu ra, lưu lượng thấp hoặc thay đổi, chuyển giao có kiểm soát | Đo lưu lượng khối trực tiếp | Chi phí, tổn thất áp suất, áp lực lắp đặt và hoạt động hai pha |
| Tua bin đông lạnh | Chất lỏng đông lạnh một pha sạch,{0}}có dòng chảy ổn định | Đo thể tích lặp lại và đầu ra xung | Vòng bi, ô nhiễm, chuyển hiệu chuẩn và nhấp nháy |
| Kẹp-vào sóng siêu âm | Đường ống lớn, trang bị thêm, không cần lắp đặt{0}}cắt, tổn thất áp suất ở mức tối thiểu | Không có quá trình thâm nhập hoặc đồng hồ đo bổ sung-mất áp suất cơ thể | Đường dẫn âm thanh, cách điện, dữ liệu đường ống và dòng hai pha |
| xoáy | Vận tốc vừa đủ, số Reynolds ổn định, ống thẳng vừa đủ | Đo lường quy trình thực tế không cần vòng bi rôto | Yêu cầu về dòng chảy thấp, độ rung,-thẳng và thay đổi pha |
| Áp suất chênh lệch | Các ứng dụng quy trình được thiết kế với các phương pháp DP đã được thiết lập | Các yếu tố chính quen thuộc và các tùy chọn bộ phát từ xa | Tổn thất áp suất, bù mật độ và chi tiết lắp đặt nhiệt |
Đây là những điểm khởi đầu ở cấp độ công nghệ. Sự phù hợp cuối cùng phải được kiểm tra dựa trên mô hình chính xác, cấu hình đặt hàng, cấp áp suất, vật liệu, chứng nhận, phạm vi dòng chảy, hiệu chuẩn và lắp đặt.
Tại sao phép đo lưu lượng đông lạnh lại khác nhau
Độ ổn định của pha thường quan trọng hơn độ chính xác của tài liệu quảng cáo
Chất lỏng đông lạnh thường được xử lý gần với áp suất bão hòa của chúng. Nhiệt đi qua đường ống, thân đồng hồ, van, giá đỡ hoặc lớp cách nhiệt có thể làm bay hơi một phần chất lỏng. Việc giảm áp suất qua van, đồng hồ hạn chế hoặc đồng hồ đo lưu lượng cũng có thể đẩy áp suất cục bộ xuống dưới điều kiện bão hòa và gây ra hiện tượng nhấp nháy.
Hầu hết các thông số kỹ thuật về dòng chất lỏng đều giả định chất lỏng một pha ổn định. Khi hơi xuất hiện, mỗi công nghệ sẽ phản ứng khác nhau:
- Máy đo Coriolis có thể hiển thị mật độ thay đổi, điểm 0 không ổn định hoặc phép đo bị suy giảm trong quá trình cuốn khí nghiêm trọng.
- Rôto tuabin có thể phản ứng khác nhau khi mật độ chất lỏng, động lượng và chất bôi trơn thay đổi.
- Kẹp-trên máy đo siêu âm có thể mất khả năng truyền âm hoặc báo cáo tốc độ âm thanh không ổn định.
- Máy đo xoáy có thể mất tín hiệu xoáy ổn định.
- Việc tính toán DP có thể trở nên không đáng tin cậy vì mật độ giả định không còn đại diện cho hỗn hợp nữa.
Đồng hồ đo có thông số kỹ thuật xuất sắc trong phòng thí nghiệm vẫn có thể hoạt động kém nếu điểm đo không chứa chất lỏng-và ổn định nhiệt.
Sự co nhiệt ảnh hưởng đến việc lắp đặt hoàn chỉnh
Thân đồng hồ, ống đo, vòng bi, vòng đệm, mặt bích, lớp cách nhiệt và đường ống được kết nối không nhất thiết phải co lại với tốc độ như nhau trong quá trình nguội. Thiết kế cơ khí phải được giữ kín và căn chỉnh chính xác sau khi dây chuyền chuyển từ nhiệt độ môi trường sang hoạt động đông lạnh.
Chi tiết lắp đặt xuất hiện nhỏ ở nhiệt độ môi trường có thể trở nên quan trọng ở nhiệt độ thấp:
- Ứng suất đường ống có thể ảnh hưởng đến độ ổn định bằng 0 của cảm biến Coriolis.
- Cầu nhiệt có thể làm ấm chất lỏng và tạo ra túi hơi.
- Ranh giới cách nhiệt không chính xác có thể khiến máy phát bị lạnh quá mức.
- Sự gián đoạn-của áo khoác chân không có thể làm tăng lượng nhiệt xâm nhập.
- Chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại có thể thay đổi tải mặt bích, căn chỉnh cảm biến hoặc tình trạng cáp.
Chất lỏng khác nhau tạo ra các yêu cầu an toàn khác nhau
LNG và hydro lỏng gây ra các mối lo ngại về tính dễ cháy,{0}}khu vực nguy hiểm và rò rỉ. Nitơ lỏng và argon lỏng có thể thay thế oxy trong không gian kín. Oxy lỏng đòi hỏi phải kiểm soát đặc biệt nghiêm ngặt các vật liệu, cơ chế đánh lửa và ô nhiễm dễ cháy.
của NASAthông số kỹ thuật về độ sạch của hệ thống oxy-thiết lập các yêu cầu về độ sạch đối với oxy, nhiên liệu và các thành phần khí nén, trong khi hướng dẫn về hệ thống oxy của NASA-xử lý việc lựa chọn vật liệu, độ sạch, thiết kế, vận hành, bảo quản và vận chuyển là các vấn đề an toàn có liên quan. Chỉ xếp hạng nhiệt độ-thấp nói chung không chứng minh được rằng đồng hồ đo phù hợp với dịch vụ LOX.
Năm công nghệ đo lưu lượng đông lạnh được so sánh
1. Đồng hồ đo lưu lượng Coriolis
Máy đo Coriolis sử dụng ống đo rung. Khi chất lỏng chảy qua các ống, lực Coriolis tạo ra sự dịch pha tỷ lệ với dòng khối lượng. Nhiều thiết kế cũng xác định mật độ từ tần số tự nhiên của ống và cung cấp đầu ra nhiệt độ-của quy trình.
Phép đo khối lượng trực tiếp này có giá trị khi mật độ thay đổi theo điều kiện vận hành hoặc khi phân mẻ, kiểm kê hoặc chuyển giao thương mại dựa trên khối lượng. Nguyên tắc cơ bản được giải thích sâu hơn trong phần tổng quan này vềnguyên lý hoạt động của máy đo lưu lượng khối.
Điểm mạnh chính:
- đo lưu lượng-khối lượng trực tiếp
- Mật độ và nhiệt độ đầu ra trên nhiều mô hình
- Phạm vi lưu lượng hữu ích rộng trong các cấu hình phù hợp
- Không có rôto hoặc ổ trục trong đường dẫn dòng chảy
- Sự phụ thuộc hạn chế vào hồ sơ vận tốc ngược dòng được phát triển đầy đủ
- Khả năng phù hợp cho việc chuyển giao có kiểm soát khi hệ thống chính xác có sự hiệu chuẩn và phê duyệt cần thiết
Hạn chế chính:
- Chi phí mua hàng có thể tăng nhanh chóng tùy theo quy mô dây chuyền và cấu trúc-nhiệt độ thấp đặc biệt.
- Các ống đo tạo ra tổn thất áp suất.
- Ứng suất của ống và rung động bên ngoài có thể ảnh hưởng đến độ ổn định bằng 0.
- Sự cuốn theo khí nghiêm trọng hoặc dòng chảy hai pha không được kiểm soát{0}}vẫn có thể làm giảm hiệu suất.
- Độ chính xác về mật độ và độ chính xác của chất lỏng tiêu chuẩn có thể thay đổi trong cấu hình đông lạnh.
Dữ liệu sản phẩm ELITE hiện tại của Emerson cho biết các cấu hình Coriolis đã chọn hỗ trợ các ứng dụng đông lạnh. Nó cũng đưa ra điều kiện về độ chính xác của dòng chảy-khối lượng chất lỏng riêng biệt đối với nhiệt độ xử lý dưới −100 độ, minh họa lý do tại sao không nên tự động áp dụng thông số kỹ thuật môi trường xung quanh tiêu chuẩn cho cấu hình đông lạnh.Bảng thông số sản phẩm ELITE Coriolis hiện tạinên được kiểm tra để biết chính xác mô hình và phạm vi nhiệt độ.
Coriolis thường là một công nghệ mạnh mẽ để đánh giá việc đo khối lượng trực tiếp, tạo mẻ đông lạnh, phân phối, kiểm soát-lưu lượng thấp và chuyển-giá trị cao. Nó không nên được chọn chỉ từ từ "Coriolis"; dự án vẫn cần đánh giá-cụ thể về mô hình về mức giảm áp suất, phạm vi dòng chảy, mật độ, ứng suất lắp đặt, hiệu chuẩn và các yêu cầu quy định.
2. Máy đo lưu lượng tuabin đông lạnh
Đồng hồ đo tuabin đặt một rôto vào dòng chảy. Tốc độ rôto có liên quan đến vận tốc chất lỏng và bộ thu từ tính hoặc điện tử tạo ra các xung tương ứng với lưu lượng thể tích.
Dịch vụ đông lạnh yêu cầu các khe hở, vòng bi, vật liệu trục và rôto được thiết kế đặc biệt. Không nên cho rằng đồng hồ đo tuabin nhiệt độ môi trường xung quanh-tiêu chuẩn là vẫn chính xác hoặc đáng tin cậy về mặt cơ học sau khi nguội.
Điểm mạnh chính:
- Nguyên tắc đo thể tích trưởng thành
- Độ lặp lại cao trong chất lỏng một pha sạch, ổn định
- Đầu ra xung đơn giản để phân phối và tổng cộng
- Nhiều kích thước đường dây và tùy chọn kết nối
- Sử dụng lâu dài trong-phân phối khí công nghiệp
Hạn chế chính:
- Rôto và vòng bi được tiếp xúc với quá trình này.
- Sự ô nhiễm có thể làm thay đổi lực cản hoặc làm hỏng các bộ phận chuyển động.
- Chất lỏng phải duy trì ở trạng thái lỏng và mang lại phản ứng mong đợi của rôto.
- Hệ số K{0}}có thể phụ thuộc vào phạm vi dòng chảy, độ nhớt, mật độ và điều kiện hiệu chuẩn.
- Có thể cần đến bộ lọc, ống thẳng, điều hòa dòng chảy hoặc áp suất ngược.
- Kiểm tra định kỳ và hiệu chỉnh lại là một phần của kế hoạch vòng đời.
Dòng sản phẩm chính thức của Turbines Inc. liệt kê các máy đo đông lạnh TMC hiện tại từ 1/2 inch đến 12 inch và từ 1 đến 12.000 gpm, với các tùy chọn kết nối, áp suất và độ chính xác cụ thể tùy thuộc vào cấu hình đã đặt hàng. Đây là những giá trị của dòng sản phẩm-không phải là khả năng chung của tất cả các đồng hồ đo tuabin.Dòng sản phẩm đông lạnh TMC hiện tạicung cấp một ví dụ về sản phẩm tuabin nhiệt độ thấp-được tạo ra{1}}có mục đích.
của trang webphạm vi đo lưu lượng tuabincó thể được sử dụng để xem xét các cấu hình tuabin chung, nhưng tổ hợp hoàn chỉnh phải được phê duyệt rõ ràng về nhiệt độ và chất lỏng đông lạnh mục tiêu.
3. Kẹp-trên máy đo lưu lượng siêu âm
Máy đo siêu âm thời gian-chuyển tiếp sẽ gửi các xung âm thanh ngược dòng và xuôi dòng qua đường ống và chất lỏng. Sự khác biệt về thời gian di chuyển được sử dụng để tính tốc độ dòng chảy trung bình.
Trong quá trình cài đặt{0}}kẹp, các bộ chuyển đổi vẫn nằm ngoài ranh giới áp suất. Điều này tránh sự xâm nhập của quy trình mới và không đặt vật cản bên trong đường ống. của trang webphạm vi đo lưu lượng siêu âmcung cấp nền tảng về họ công nghệ rộng lớn hơn này.
Điểm mạnh chính:
- Không có cảm biến ướt
- Không có đường rò rỉ mới xuyên qua thân đồng hồ
- Không có thêm vật cản hoặc đồng hồ đo-giảm áp suất cơ thể
- Không có bộ phận chuyển động
- Hữu ích cho các đường có đường kính{0}}lớn
- Hấp dẫn để trang bị thêm và xác minh tạm thời
- Có thể lắp đặt mà không cần cắt ống
Hạn chế chính:
- Kết quả chính nói chung là lưu lượng thể tích; dòng chảy lớn đòi hỏi thông tin về mật độ.
- Vật liệu ống, độ dày thành ống, lớp lót và lớp cách nhiệt ảnh hưởng đến đường truyền âm.
- Cấu trúc có vỏ bọc chân không hoặc cách nhiệt cao có thể yêu cầu giao diện cảm biến được thiết kế đặc biệt.
- Dòng chảy hai pha hoặc túi khí có thể làm mất ổn định tín hiệu.
- Hiệu suất hiện trường phụ thuộc vào dữ liệu đường ống và chất lỏng chính xác.
- Khả năng nhiệt độ phụ thuộc vào bộ chuyển đổi và hệ thống lắp đặt hoàn chỉnh.
Thông tin Flexim hiện tại của Emerson mô tả các hệ thống-gắn siêu âm không xâm nhập cho nhiệt độ khắc nghiệt xuống tới xấp xỉ −200 độ. Khả năng đó thuộc về cách sắp xếp lắp đặt và phần cứng được chỉ định, không thuộc về mọi cảm biến kẹp-tiêu chuẩn.Trang công nghệ Flexim chính thứcnên được sử dụng để xác nhận cấu hình lắp đặt và đầu dò có liên quan.
Để biết nội dung trang web có liên quan, hãy xemkẹp-trên máy đo lưu lượng siêu âmtrang và lời giải thích của mộtđồng hồ đo lưu lượng không{0}}xâm nhập.
Phép đo siêu âm-kẹp đặc biệt đáng được đánh giá đối với các đường ống LNG lớn, các dự án trang bị thêm, khảo sát tạm thời và các địa điểm mà việc tránh hạn chế nội tuyến mới giúp giảm nguy cơ nhấp nháy.
4. Máy đo lưu lượng dòng xoáy đông lạnh
Máy đo độ xoáy đặt một vật thể vô tội vạ vào dòng chảy. Các dòng xoáy luân phiên hình thành ở hạ lưu và tần suất dịch chuyển của dòng xoáy-có liên quan đến tốc độ dòng chảy.
của trang webphạm vi đo lưu lượng xoáyvà bài viết trênnguyên lý làm việc của đồng hồ đo lưu lượng dòng xoáycung cấp thêm nền tảng.
Điểm mạnh chính:
- Không có vòng bi rôto
- Áp dụng cho chất lỏng, khí và hơi trong phạm vi hoạt động được định cấu hình
- Hữu ích cho việc đo lường quy trình chung
- Có sẵn ở nhiều kích cỡ đường dây và các loại áp suất
- Một số thiết kế hiện tại bao gồm chẩn đoán và chức năng đa biến
Hạn chế chính:
- Cần có vận tốc và số Reynolds thích hợp.
- Dòng chảy rất thấp có thể không tạo ra tín hiệu xoáy ổn định.
- Các nhiễu loạn phía dòng vào, độ rung và xung có thể ảnh hưởng đến phép đo.
- Thân vô tội vạ tạo ra tổn thất áp suất.
- Nhấp nháy hoặc thay đổi trạng thái chất lỏng-thành-hơi có thể làm gián đoạn tín hiệu.
Sê-ri YEWFLO kỹ thuật số cũ đã bị ngừng sản xuất, nhưng Yokogawa xác định Sê-ri VY hiện tại là sản phẩm kế thừa của nó. Tài liệu hiện tại của VY bao gồm loại đông lạnh trong dòng sản phẩm nên bài viết hiện tại không được ám chỉ rằng Yokogawa không còn cung cấp tùy chọn xoáy nhiệt độ-thấp nữa.Trang đo lưu lượng dòng xoáy hiện tại của Yokogawanên được sử dụng để xác minh kích thước có sẵn, cấu hình nhiệt độ và phê duyệt.
Vortex nói chung là một ứng cử viên đo lường-quy trình khi tốc độ dòng chảy duy trì trên giới hạn dưới của đồng hồ đo, có đủ ống thẳng và quy trình có thể chịu được tổn thất áp suất.
5. Đồng hồ đo lưu lượng áp suất-vi sai
Hệ thống-áp suất chênh lệch sử dụng phần tử chính như lỗ, vòi phun, ống thông hơi hoặc phần tử điều hòa nhỏ gọn để tạo ra sự chênh lệch áp suất có thể đo được. Bộ truyền chuyển đổi áp suất chênh lệch đó thành dòng chảy bằng cách sử dụng mật độ đã định cấu hình và mối quan hệ phần tử-chính.
Điểm mạnh chính:
- Phương pháp đo lường trưởng thành và được hiểu rộng rãi
- Sự lựa chọn rộng rãi của các yếu tố chính
- Áp dụng trên nhiều kích cỡ ống
- Gắn từ xa có thể bảo vệ máy phát khỏi quá trình lạnh
- Các nhà máy hiện tại có thể đã có các tiêu chuẩn kỹ thuật và bảo trì DP
- Máy phát đa biến có thể hỗ trợ bù áp suất và nhiệt độ
Hạn chế chính:
- Tổn thất áp suất vĩnh viễn phụ thuộc vào phần tử chính.
- Việc bù mật độ phải phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.
- Cách ly nhiệt và định vị máy phát yêu cầu thiết kế cẩn thận.
- Turndown phụ thuộc rất nhiều vào thành phần chính và cấu hình máy phát được chọn.
- Ống xung hoặc lắp từ xa có thể làm tăng thêm độ phức tạp của việc lắp đặt.
- Giảm áp suất bổ sung có thể làm tăng nguy cơ nhấp nháy.
Emerson đã xuất bản hướng dẫn thử nghiệm và lắp đặt cho máy đo DP nhỏ gọn được sử dụng với nitơ lỏng và áp dụng cho dịch vụ LNG và argon lỏng. Hướng dẫn nhấn mạnh đến vị trí của máy phát, cổ không được cách nhiệt và sự tách nhiệt khỏi quá trình đông lạnh.Ghi chú kỹ thuật DP đông lạnh chính thứcchứng tỏ tại sao việc lắp đặt hoàn chỉnh, không chỉ phần tử chính, mới quyết định sự phù hợp.
Một sản phẩm trang web liên quan là đây-máy phát áp suất vi sai. Việc sử dụng nó trong dịch vụ đông lạnh phải được xác nhận dựa trên việc lắp đặt, vật liệu, hệ thống làm đầy và giới hạn nhiệt độ chính xác.
Cách chọn máy đo lưu lượng đông lạnh
1. Xác định chính xác chất lỏng và thành phần
Không chỉ định "chất lỏng đông lạnh." Ghi lại xem chất lỏng là LNG, LN₂, LOX, LAr, LH₂, CO₂ lỏng hay hỗn hợp. Thành phần ảnh hưởng đến mật độ, trạng thái bão hòa, vật liệu, phân loại khu vực, nguy cơ rò rỉ và yêu cầu làm sạch.
Thành phần LNG hỗn hợp, ô nhiễm, khí hòa tan hoặc nhiễm từ quá trình khác cũng có thể ảnh hưởng đến việc bù mật độ và hoạt động của pha.
2. Xác nhận nhiệt độ-Đường bao áp suất và điều kiện pha
Ghi lại nhiệt độ và áp suất tối thiểu, bình thường và tối đa tại vị trí đồng hồ, không chỉ tại bình chứa.
Ôn tập:
- Áp suất bão hòa ở nhiệt độ vận hành
- Giảm áp suất qua các van và phụ kiện đầu nguồn
- Đầu tĩnh
- Nguy cơ tạo bọt và nhiệt đầu vào của bơm
- Đồng hồ đo tổn thất áp suất
- Cầu cách nhiệt và cách nhiệt
- thiết kế trả lại hơi nước
- dự kiến sôi-
- Luồng hai pha-là bình thường, tạm thời hay không được chấp nhận
Các dấu hiệu cảnh báo về sự mất ổn định pha bao gồm mật độ thay đổi nhanh chóng, đầu ra dòng chảy ồn ào, tổng không nhất quán, tiếng ồn của máy bơm, nhiệt độ tăng gần đồng hồ đo hoặc số đọc thay đổi mạnh khi vị trí van điều khiển thay đổi.
3. Quyết định xem dự án có cần khối lượng lớn hay không
Coriolis đo trực tiếp dòng chảy khối lượng. Các hệ thống tuabin, siêu âm, xoáy và DP thường bắt đầu bằng vận tốc, thể tích hoặc chênh lệch áp suất và yêu cầu thông tin về mật độ khi cần lưu lượng khối.
Phép đo thể tích có thể đủ khi trạng thái quy trình ổn định và yêu cầu thương mại hoặc kiểm soát dựa trên khối lượng-. Dòng khối trực tiếp sẽ hấp dẫn hơn khi mật độ thay đổi đáng kể hoặc khi giao dịch được xác định theo khối lượng.
Không so sánh trực tiếp độ chính xác của dòng chảy khối lượng với độ chính xác của dòng chảy thể tích trừ khi bao gồm độ không đảm bảo về mật độ.
4. Xác định độ chính xác, khả năng lặp lại và các yêu cầu pháp lý
Nêu mục đích của phép đo:
- Chỉ dẫn địa phương
- Kiểm soát quá trình
- trộn
- Hàng tồn kho
- Phát hiện rò rỉ
- Tổng hợp giao hàng
- Chuyển giao quyền giám hộ
Sau đó kiểm tra cách thể hiện đặc tả:
- Phần trăm đọc hoặc tỷ lệ
- Tỷ lệ phần trăm của nhịp hoặc quy mô đầy đủ
- Không ổn định
- Độ lặp lại
- tuyến tính
- Độ chính xác mật độ
- Độ không đảm bảo hiệu chuẩn
- Sự không chắc chắn của hệ thống hoàn chỉnh
Khả năng-chuyển giao quyền giám sát phải được xác nhận cho toàn bộ hệ thống, bao gồm cảm biến, bộ phát, máy tính lưu lượng, hiệu chuẩn, phê duyệt, phạm vi hoạt động và cài đặt.
5. Xem lại kích thước ống, phạm vi dòng chảy và tổn thất áp suất
Cung cấp lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa. Máy đo chỉ được chọn ở mức công suất tối đa có thể không mang lại kết quả ổn định khi vận hành-nhu cầu thấp.
Kích thước ống thay đổi so sánh thực tế:
- Coriolis thường hấp dẫn ở kích thước vừa và nhỏ, nhưng cấu hình dòng lớn{0}}đặc biệt có thể trở nên đắt tiền hoặc không có sẵn.
- Việc kẹp-bằng sóng siêu âm giúp tránh thân đồng hồ đo nội tuyến lớn và gây thêm vật cản, điều này có thể cải thiện tính kinh tế của nó trên một số đường ống lớn.
- Tua bin và xoáy yêu cầu vận tốc chất lỏng đủ.
- DP phải có kích thước sao cho chênh lệch áp suất sẵn có không tạo ra tổn thất vĩnh viễn không thể chấp nhận được.
Đối với các công nghệ nhạy cảm với đặc tính dòng chảy, hãy tham khảo phần thảo luận của trang web vềphần ống thẳng{0}}thượng nguồn và hạ lưu.
6. Đánh giá các ràng buộc về cài đặt và tắt máy
Đối với đường dây có vỏ bọc cách điện hoặc chân không-hiện có, đồng hồ đo nội tuyến có thể yêu cầu cách ly, thanh lọc, cắt, hàn, kiểm tra áp suất, tái cách điện và chạy thử lại.
Kẹp-trên hệ thống siêu âm có thể tránh mở ranh giới áp suất nhưng đường ống vẫn phải cung cấp vị trí đầu dò và đường dẫn âm thanh đã được phê duyệt. Ống bọc chân không-có thể yêu cầu phần đo lường được thiết kế-có mục đích thay vì gắn cảm biến lên vỏ bọc bên ngoài.
Đối với các dự án mới, công nghệ nội tuyến có thể được áp dụng vào bố cục đường ống trước khi chế tạo.
7. Xác nhận vật liệu, độ sạch và phân loại khu vực
Xác minh:
- Áp suất chính xác-có chứa loại vật liệu
- Độ bền nhiệt độ-thấp
- Vật liệu-ống đo, ổ trục, rôto và trục
- Vật liệu làm kín và đệm
- Quá trình kết nối và lớp áp lực
- Tài liệu và làm sạch oxy LOX
- Phê duyệt khu vực-nguy hiểm đối với LNG hoặc LH₂
- Nối đất và liên kết
- Lớp nhiệt độ điện
- Yêu cầu kiểm tra rò rỉ và khí heli-nếu có
"Thép không gỉ" không phải là thông số kỹ thuật vật liệu hoàn chỉnh. Lớp, hàn, làm sạch, niêm phong, xây dựng và tài liệu đều quan trọng.
8. Thiết lập Chiến lược Hiệu chuẩn và Xác minh
Xác định kỳ vọng hiệu chuẩn trước khi phát hành đơn đặt hàng. Các tùy chọn có thể bao gồm:
- Hiệu chuẩn nhà máy ở điều kiện môi trường xung quanh
- Chuyển giao kỹ thuật từ hiệu chuẩn nước
- Hiệu chuẩn nitơ lỏng
- Hiệu chỉnh chất lỏng-thực tế
- So sánh tại chỗ với máy đo tham chiếu
- Sử dụng một câu tục ngữ
- Xác minh định kỳ hoặc kiểm tra-đo lường pháp lý
Trước đây, NIST đã vận hành Cơ sở đo lưu lượng nitơ đông lạnh-lỏng từ đầu những năm 1970 đến năm 2015. Sau đó, cơ sở này được chuyển đến CEESI, nơi hoạt động hợp tác tiếp tục diễn ra đến năm 2019. Lịch sử này chứng tỏ tầm quan trọng của việc thử nghiệm đồng hồ đo trong các điều kiện nhiệt độ-thấp đại diện, nhưng cơ sở NIST không nên được mô tả là dịch vụ hiệu chuẩn NIST hiện đang hoạt động.Trang hiệu chỉnh dòng chảy đông lạnh lịch sử của NISTcung cấp ngày hoạt động và điều kiện kiểm tra.
Trang web cũng cung cấp các trang vềhiệu chuẩn đồng hồ đo lưu lượngvà sự khác biệt giữahiệu chuẩn, xác minh và xác nhận.
Chứng chỉ hiệu chuẩn hữu ích phải xác định chất lỏng, nhiệt độ, áp suất, điểm dòng chảy, độ không đảm bảo, khả năng truy xuất nguồn gốc, hướng, cấu hình đồng hồ đo, hệ số hiệu chỉnh và cơ sở cho mọi phép ngoại suy ở nhiệt độ thấp.
Trình điều khiển chi phí và vòng đời công nghệ
Cần yêu cầu giá chính xác cho kích thước thực tế, vật liệu, cấp áp suất, hiệu chuẩn và phê duyệt. Bảng sau đây so sánh các yếu tố thúc đẩy chi phí thay vì đưa ra các phạm vi giá phổ biến.
| Công nghệ | Giao dịch mua chính-Trình điều khiển chi phí | Cài đặt chính-Trình điều khiển chi phí | Vòng đời chính-Trình điều khiển chi phí |
|---|---|---|---|
| coriolis | Kích thước đường dây, vật liệu ống, định mức áp suất, cấu hình-siêu lạnh, máy phát và phê duyệt | Ống chỉ nội tuyến, giá đỡ, kiểm soát ứng suất, cách nhiệt và tắt máy | Xác minh, kiểm tra bằng 0, hiệu chuẩn và dịch vụ chuyên môn |
| Tua bin | Kích thước đường dây, vòng bi, vật liệu rôto, kết nối, khả năng tương thích và chứng nhận của thiết bị chuẩn | Bộ lọc, ống thẳng, điều hòa,-kiểm soát áp suất ngược và lắp đặt nội tuyến | Kiểm tra vòng bi và rôto, kiểm soát ô nhiễm và hiệu chuẩn lại |
| Kẹp-vào sóng siêu âm | Kênh, bộ chuyển đổi,-phần cứng gắn nhiệt độ cực cao và bộ phát | Truy cập, sửa đổi cách điện, phần lắp đặt và vận hành | Kiểm tra cảm biến, chẩn đoán, kiểm tra khớp nối hoặc lắp đặt và phục hồi cách điện |
| xoáy | Kích thước đường dây, cấp áp suất, cổ đông lạnh, máy phát, chẩn đoán và phê duyệt | Ống chỉ nội tuyến, ống thẳng, kiểm soát độ rung và cách nhiệt | Xác minh định kỳ, đánh lừa-kiểm tra nội dung và xử lý-điều kiện |
| Áp suất chênh lệch | Phần tử sơ cấp, máy phát, ống góp, bù áp suất và nhiệt độ | Định hướng, lắp từ xa, ống xung, ranh giới cách nhiệt và ống thẳng | Xác minh máy phát, đầu vào mật độ, kiểm tra đường ống và kiểm tra phần tử-chính |
Khởi động, thời gian hồi chiêu và xác minh hiện trường
Không nên chấp nhận máy đo đông lạnh chỉ vì màn hình hiển thị hoạt động. Các kết quả được ghi lại trong thời gian hồi chiêu ban đầu có thể phản ánh sự thay đổi nhiệt độ,
dịch chuyển hơi, làm đầy chất lỏng không đầy đủ hoặc chuyển động cơ học.
Trước khi chấp nhận phép đo:
- Xác nhận rằng đồng hồ và đường ống được kết nối đã đạt đến nhiệt độ hoạt động ổn định.
- Xác minh rằng đường dây hoàn toàn chứa chất lỏng-trong trường hợp công nghệ yêu cầu chất lỏng{{1} một pha.
- Kiểm tra áp suất ngược dòng và hạ lưu để biết biên độ bão hòa thích hợp.
- Xem lại các giá trị mật độ, chẩn đoán và chất lượng tín hiệu- đối với những thay đổi đột ngột.
- Kiểm tra số đọc bằng 0 trong điều kiện-không có dòng chảy đã được xác nhận khi quy trình cho phép.
- So sánh số đọc tại một số điểm dòng chảy ổn định.
- Xác nhận rằng kết quả có thể lặp lại sau ít nhất một chu kỳ nhiệt khi quy trình dự án yêu cầu.
- Kiểm tra ranh giới cách nhiệt, nhiệt độ máy phát và bằng chứng về mô hình băng giá có thể chỉ ra cầu nhiệt.
- So sánh kết quả với máy đo tham chiếu, thiết bị chuẩn, thay đổi kiểm kê bể chứa hoặc phép đo quy trình có thể bảo vệ khác.
- Ghi lại cấu hình cuối cùng, hệ số hiệu chỉnh và điều kiện vận hành.
Sự thay đổi đầu ra lớn trong thời gian hồi chiêu không tự động có nghĩa là đồng hồ đo bị lỗi. Nó có thể biểu thị quá trình làm sạch hơi, thay đổi mật độ, ứng suất lắp đặt, bù nhiệt độ hoặc đường truyền âm không ổn định.
Công nghệ khởi đầu tốt nhất theo ứng dụng
| Ứng dụng | Ứng viên khởi đầu mạnh mẽ | Thay thế để xem xét | Điều kiện không đủ tiêu chuẩn chính |
|---|---|---|---|
| Xe phân phối LNG | coriolis | Hệ thống tuabin được chứng nhận | Phần hơi không được kiểm soát hoặc thiếu phê duyệt chuyển giao |
| Phân phối hydro lỏng | Mục đích-được tạo ra-cực đông lạnh Coriolis | Ứng dụng-hệ thống được thiết kế dành riêng cho ứng dụng | Mô hình nhiệt độ-thấp tiêu chuẩn không có xác nhận LH₂ |
| Giao hàng số lượng lớn LN₂, LOX hoặc LAr | Tua bin đông lạnh hoặc Coriolis | DP trong các ứng dụng quy trình phù hợp | Phê duyệt dịch vụ ô nhiễm, nhấp nháy hoặc thiếu oxy |
| Ống chuyển LNG lớn | Kẹp-siêu âm để theo dõi không-xâm nhập | Công nghệ nội tuyến nếu yêu cầu chuyển giao quyền giám hộ-yêu cầu | Cấu trúc đường ống không phù hợp, mật độ thay đổi hoặc dòng chảy hai pha |
| Giám sát tiện ích đông lạnh | Xoáy hoặc DP | siêu âm | Vận tốc thấp, đường ống thẳng không đủ hoặc tổn thất áp suất quá mức |
| Dòng hiện tại không thể mở được | Kẹp-vào sóng siêu âm | Mục đích-phần đo lường bên ngoài được thiết kế | Áo khoác chân không hoặc vật liệu cách nhiệt ngăn chặn đường dẫn âm thanh hợp lệ |
| Phân mẻ đông lạnh-dòng chảy thấp | coriolis | Mục đích-xây dựng tua-bin dòng chảy thấp{1}} | Dòng chảy dưới phạm vi ổn định hoặc bị cuốn theo khí nghiêm trọng |
| Quá trình với phần hơi không chắc chắn | Nghiên cứu ứng dụng trước khi lựa chọn đồng hồ | Những thay đổi về quản lý giai đoạn- | Đang cố gắng áp dụng thông số kỹ thuật về độ chính xác một pha |
Tại sao máy đo độ dịch chuyển từ tính và dương{0}}không có trong năm loại máy đo chính
Đồng hồ đo lưu lượng từ yêu cầu chất lỏng dẫn điện. Emerson phát biểu rằng các máy đo từ tính thông thường thường yêu cầu chất lỏng xử lý dẫn điện, trong khi nhiều loại khí hóa lỏng thông thường không cung cấp độ dẫn điện cần thiết cho nguyên lý này. Máy đo từ tính vẫn có thể phù hợp với chất lỏng đông lạnh dẫn điện khác, nhưng nó không phải là lựa chọn phổ biến cho LNG, LN₂, LOX, LAr hoặc LH₂.Tổng quan về máy đo lưu lượng từ của Emersongiải thích yêu cầu về độ dẫn điện.
Đồng hồ đo độ dịch chuyển-dương có thể đo một số chất lỏng có nhiệt độ-thấp, nhưng độ hở chuyển động, chất bôi trơn, sự co nhiệt và tổn thất áp suất đòi hỏi kỹ thuật-đặc trưng của sản phẩm. Họ không bị loại trừ khỏi mọi dự án; chúng bị bỏ qua trong năm phần chính vì tính phù hợp của chúng phụ thuộc nhiều hơn vào thiết kế đông lạnh chuyên dụng và xem xét ứng dụng hẹp hơn.
Thông số kỹ thuật không nên so sánh trực tiếp
Độ chính xác khối lượng và độ chính xác thể tích
Đặc tả luồng-khối lượng không thể được xếp hạng trực tiếp so với đặc tả luồng-khối lượng trừ khi bao gồm độ không chắc chắn về mật độ và mật độ-bù.
Độ lặp lại và độ chính xác
Một máy đo có thể liên tục tạo ra cùng một kết quả sai lệch. Độ lặp lại tốt có giá trị cho việc kiểm soát quá trình nhưng nó không chứng minh được độ chính xác có thể theo dõi được.
Hiệu chuẩn môi trường xung quanh và hiệu chuẩn đông lạnh
Hiệu chuẩn nước ở nhiệt độ môi trường có thể được chấp nhận đối với một số ứng dụng quy trình, nhưng nó không tự động thể hiện hành vi giống hệt với nitơ lỏng, LNG hoặc hydro lỏng.
Độ chính xác của thiết bị so với độ không chắc chắn của hệ thống
Kết quả cuối cùng có thể bao gồm sự không chắc chắn từ:
- Cảm biến lưu lượng
- Đo nhiệt độ và áp suất
- Tính toán mật độ
- Hồ sơ dòng chảy
- Cài đặt
- Dòng chảy hai pha
- Xử lý tín hiệu
- Máy tính dòng chảy
- Tham khảo hiệu chuẩn
Mô hình tiêu chuẩn so với cấu hình đông lạnh theo yêu cầu
Giá trị được công bố tốt nhất chỉ có thể áp dụng cho các kích cỡ, phạm vi dòng chảy, hướng, thiết bị điện tử hoặc hiệu chuẩn đã chọn. Sử dụng thông số kỹ thuật cho mã model được đặt hàng chính xác.
Thông tin cần chuẩn bị trước khi yêu cầu báo giá
Thông tin quy trình
- Chất lỏng và thành phần chính xác
- Nhiệt độ tối thiểu, bình thường và tối đa
- Áp suất tối thiểu, bình thường và tối đa
- Rủi ro bão hòa và nhấp nháy
- Phần khí hoặc hơi dự kiến
- Lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa
- Hoạt động liên tục, gián đoạn hoặc hai chiều
Thông tin về đường ống và lắp đặt
- Kích thước và lịch trình ống
- Thi công đường ống và cách nhiệt
- Chi tiết về áo khoác chân không-
- Quá trình kết nối và lớp áp lực
- Hướng lắp đặt
- Ống thẳng có sẵn
- Tổn thất áp suất cho phép
- Tắt máy và sẵn sàng hàn
- Điều kiện môi trường xung quanh
Yêu cầu đo lường và đầu ra
- Khối lượng hoặc khối lượng đầu ra
- Yêu cầu độ chính xác và độ lặp lại
- Yêu cầu về luồng-thấp
- Mục đích chuyển giao hàng loạt, kiểm soát, kiểm kê hoặc giám sát
- Đầu ra analog, xung và truyền thông
- Mật độ và nhiệt độ đầu ra
- Chẩn đoán bắt buộc
Yêu cầu về an toàn và tuân thủ
- Yêu cầu làm sạch-oxy LOX
- Phân loại khu vực-nguy hiểm
- Yêu cầu phê duyệt khu vực
- Tài liệu vật liệu
- yêu cầu kiểm tra rò rỉ-
- Yêu cầu nối đất và liên kết
Yêu cầu hiệu chuẩn và vòng đời
- Chất lỏng hiệu chuẩn
- Yêu cầu truy xuất nguồn gốc
- Sự không chắc chắn cần thiết
- Phương pháp chứng minh hoặc{0}}xác minh tại chỗ
- Khoảng thời gian bảo trì
- Kỳ vọng về-phụ kiện thay thế
- Nhu cầu hỗ trợ kỹ thuật và vận hành
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Máy đo lưu lượng tốt nhất cho chất lỏng đông lạnh là gì?
Đáp: Không có công nghệ phổ quát nào là tốt nhất. Coriolis thường là ứng cử viên sáng giá cho phép đo khối lượng trực tiếp, tuabin để truyền thể tích chất lỏng- sạch, siêu âm cho các đường ống lớn hoặc khó tiếp cận, xoáy cho các điều kiện quy trình phù hợp và DP cho các hệ thống lắp đặt được thiết kế kỹ thuật đã được thiết lập.
Hỏi: Có thể sử dụng đồng hồ đo lưu lượng tiêu chuẩn ở nhiệt độ đông lạnh không?
Trả lời: Chỉ khi nhà sản xuất phê duyệt rõ ràng mô hình và cấu hình hoàn chỉnh cho chất lỏng mục tiêu, nhiệt độ, áp suất, vật liệu và lắp đặt tối thiểu. Một mô hình môi trường xung quanh tiêu chuẩn có thể có các vòng đệm, vòng bi, khe hở, thiết bị điện tử hoặc giả định hiệu chuẩn không phù hợp.
Hỏi: Có phải mọi máy đo đông lạnh đều yêu cầu hiệu chuẩn-chất lỏng thực tế không?
Đáp: Không. Phương pháp hiệu chuẩn được yêu cầu phụ thuộc vào mục đích đo lường và độ không đảm bảo đo có thể chấp nhận được. Giám sát quy trình chung có thể sử dụng chuyển giao kỹ thuật từ một chất lỏng hiệu chuẩn khác, trong khi chuyển giao-có giá trị cao hoặc được quản lý có thể yêu cầu hiệu chuẩn-nitơ lỏng, thử nghiệm-chất lỏng thực tế, chứng minh hoặc một phương pháp có thể theo dõi khác.
Hỏi: Kẹp-trên máy đo siêu âm có thể đo được qua ống-có vỏ bọc chân không không?
Đáp: Không tự động. Bộ chuyển đổi cần có đường dẫn âm thanh hợp lệ vào đường ống xử lý. Vỏ chân không bên ngoài, lớp cách nhiệt nhiều lớp hoặc đường ống bên trong không thể tiếp cận có thể cản trở việc lắp đặt tiêu chuẩn. Dự án có thể yêu cầu phần đo lường được thiết kế có mục đích.
Câu hỏi: Làm thế nào để tôi biết khi nào chỉ số lưu lượng đông lạnh ổn định sau khi hồi chiêu?
Đáp: Xác nhận rằng nhiệt độ và áp suất của quy trình đã ổn định, đường dây-được đổ đầy chất lỏng, các giá trị chẩn đoán ổn định, số 0 đã được kiểm tra khi thích hợp và các số đọc lặp lại ở điều kiện dòng ổn định phù hợp với tiêu chí chấp nhận của dự án.
Khuyến nghị cuối cùng
Không bắt đầu lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng đông lạnh bằng xếp hạng thương hiệu hoặc một con số chính xác duy nhất.
Bắt đầu với:
- Chất lỏng và thành phần chính xác
- Đường bao nhiệt độ-áp suất
- Biên độ bão hòa và tỷ lệ hơi dự kiến
- Phép đo khối lượng hoặc thể tích cần thiết
- Kích thước đường ống và phạm vi dòng chảy
- Tổn thất áp suất cho phép
- Các ràng buộc cài đặt và tắt máy
- Các yêu cầu về vật liệu, vệ sinh và-khu vực nguy hiểm
- Chiến lược hiệu chuẩn và xác minh
Sử dụng những điều kiện đó để đưa vào danh sách rút gọn một hoặc hai công nghệ đo lường. Chỉ nên chọn mô hình cuối cùng sau khi nhà cung cấp xác nhận cấu hình nhiệt độ-thấp chính xác, vật liệu được đặt hàng, cấp áp suất, hiệu chuẩn, phê duyệt, yêu cầu lắp đặt và hiệu suất dự kiến.
Chuẩn bị dữ liệu dự án được liệt kê ở trên vàgửi yêu cầu đo lưu lượng đông lạnhđể có được-đánh giá kỹ thuật cụ thể về mô hình.
Nguồn và phương pháp luận
Hướng dẫn này tách biệt các nguyên tắc đo lường chung với các ví dụ hiện tại của nhà sản xuất. Tình trạng sẵn có của sản phẩm, mã mẫu, xếp hạng nhiệt độ, chứng nhận và thông số hiệu suất có thể thay đổi. Chúng phải được xác nhận lại với nhà sản xuất trong quá trình mua sắm và một lần nữa trước khi cập nhật xuất bản.
