tiếng việt
Đồng hồ đo lưu lượng khí tự nhiên: Hướng dẫn thực hành về đo khối lượng nhiệt, xoáy và hiệu ứng Coriolis.
Đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt là công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất để đo khí tự nhiên trên các đường ống công nghiệp và tiện ích từ DN15 đến DN300 (1/2 inch đến 12 inch), vì chúng đọc trực tiếp lưu lượng khối và bỏ qua việc bù nhiệt độ và áp suất riêng biệt mà các đồng hồ đo thể tích cần. Silver Automation Instruments cung cấp loại lắp đặt SRK-100 và loại đặt trên đường ống SRK-DL, cả hai đều có đầu ra 4-20 mA, HART và RS485 Modbus RTU. Đối với các đường ống truyền tải áp suất cao, chuyển giao hàng hóa hoặc đường kính rất lớn, đồng hồ đo xoáy hoặc Coriolis thường phù hợp hơn.
Nhu cầu khí đốt tự nhiên toàn cầu đã tăng gần 2,8% vào năm 2024, sau đó giảm xuống dưới 1% vào năm 2025 do giá LNG giao ngay cao và hoạt động công nghiệp suy yếu ảnh hưởng đến tiêu thụ trên khắp châu Á. Tăng trưởng dự kiến sẽ phục hồi vào năm 2026, với Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự báo tăng trưởng nhu cầu gần 2% khi nguồn cung LNG mới từ Hoa Kỳ, Canada và Qatar đi vào hoạt động. Thị trường châu Á Thái Bình Dương được dự báo sẽ chiếm khoảng một nửa mức tăng trưởng đó.
Khu vực Trung Đông lại có xu hướng khác. Việc sử dụng khí đốt trong ngành điện ở đó đã tăng nhanh chóng khi các công ty điện lực chuyển đổi từ dầu mỏ sang khí đốt để sản xuất điện. Sự chuyển đổi này đã mở ra thêm nhiều điểm đo lường mới, tại các tuabin khí, trạm nén khí và đường ống phân phối.
Đối với người mua đồng hồ đo lưu lượng, điều này quy về một thực tế thiết thực. Cho dù nhu cầu khí đốt quốc gia đang tăng hay giữ nguyên, số lượng điểm đo riêng lẻ, tại các giếng khoan, trạm phân phối khí đốt thành phố, nồi hơi công nghiệp và bể phân hủy khí sinh học, vẫn tiếp tục tăng lên. Việc tìm kiếm... lựa chọn đồng hồ đo Việc thực hiện đúng ngay từ đầu ở mỗi điểm sẽ tránh được việc phải làm lại tốn kém sau này.
Các thiết bị đo lưu lượng khí xuất hiện xuyên suốt chuỗi giá trị khí tự nhiên. Đo lường năng lượng và chuyển giao quyền sở hữu nằm ở một đầu của chuỗi. Điều khiển quy trình trên lò nung, nồi hơi và động cơ khí nằm ở giữa. Giám sát môi trường, trạm tiếp nhiên liệu CNG và LNG, và các thiết bị thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc nhà máy thí điểm hoàn thiện danh sách. Vì công nghệ đo phù hợp phụ thuộc rất nhiều vào vị trí điểm đo trong chuỗi đó, nên việc chỉ chọn một thiết bị đo vì chất lỏng là khí tự nhiên hiếm khi là đủ.
Các nhà sản xuất đồng hồ đo lưu lượng của Trung Quốc, bao gồm cả Silver Automation Instruments, chế tạo một số loại. các công nghệ đồng hồ đo khí khác nhau Dùng cho khí đốt tự nhiên. Mỗi loại phù hợp với một dải áp suất, kích thước đường ống và ngân sách khác nhau.
Hướng dẫn này tập trung chủ yếu vào các đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt, vì đây là lĩnh vực mà hầu hết các kỹ sư ở Đông Nam Á, Trung Đông và Châu Phi thường đặt ra các câu hỏi kỹ thuật.
Việc đo lưu lượng khí tự nhiên được chia thành hai phương pháp cơ bản: lưu lượng thể tích và lưu lượng khối lượng. Đồng hồ đo lưu lượng thể tích, bao gồm loại tuabin và loại lỗ, báo cáo giá trị tính bằng m³/h hoặc feet khối tiêu chuẩn mỗi giờ ở điều kiện thực tế của đường ống. Khí có thể nén được, do đó thể tích thay đổi theo nhiệt độ và áp suất, và cần có sự bù trừ bên ngoài để chuyển đổi trở lại điều kiện tham chiếu tiêu chuẩn trước khi giá trị đó có ý nghĩa.
Đơn vị đo lưu lượng khối lượng khí tự nhiên
Phương pháp đo lưu lượng khối lượng bỏ qua hoàn toàn vấn đề đó. Một kilogram khí vẫn là một kilogram khí bất kể áp suất hay nhiệt độ tại thời điểm đó là bao nhiêu. Đó là lý do chính khiến các đồng hồ đo lưu lượng khối lượng nhiệt trở nên phổ biến trong việc đo khí tự nhiên trong hai thập kỷ qua, đặc biệt là trong các nhà máy khí sinh học.
Khí tự nhiên chủ yếu là metan, thường lẫn với một lượng nhỏ etan và các ankan nhẹ khác. Nó dễ cháy, và tùy thuộc vào nguồn gốc, nó có thể mang theo hydro sunfua hoặc các hợp chất lưu huỳnh khác. Sự kết hợp đó là lý do tại sao thiết bị đo khí dùng cho khí tự nhiên hầu như luôn cần có chứng nhận khu vực nguy hiểm ATEX, IECEx hoặc tương đương.
Đơn vị đo cũng khác nhau tùy theo khu vực. Tại Hoa Kỳ, thể tích khí thường được báo cáo bằng feet khối tiêu chuẩn, quy chiếu đến 14,73 psia và 60°F. Hầu hết các quốc gia khác trên thế giới sử dụng mét khối thông thường, quy chiếu đến 101,325 kPa và 0°C. Giá trị nhiệt lượng điển hình vào khoảng 10,8 kWh trên mỗi mét khối thông thường, hoặc khoảng 1.000 BTU trên mỗi feet khối tiêu chuẩn, mặc dù con số này thay đổi khi thành phần khí thay đổi.
Điểm cuối cùng này đặc biệt quan trọng đối với các đồng hồ đo nhiệt. Một cảm biến được hiệu chuẩn với một thành phần khí nhất định sẽ cho kết quả khác nhau trên hỗn hợp có tỷ lệ metan, etan, nitơ hoặc CO2 khác nhau. Nếu thành phần khí cung cấp của bạn thay đổi theo mùa hoặc theo nguồn khí, hãy thông báo cho nhà cung cấp đồng hồ đo lưu lượng trước khi đặt hàng, chứ không phải sau khi đồng hồ đã được hàn vào đường ống.
MỘT đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt Thiết bị sử dụng hai cảm biến nhiệt độ, một cảm biến được làm nóng và một cảm biến được dùng làm tham chiếu. Khí đi qua cảm biến được làm nóng sẽ mang nhiệt đi với tốc độ phụ thuộc vào lưu lượng khối lượng và các đặc tính nhiệt của khí. Mạch điện tử của đồng hồ đo sẽ chuyển đổi tốc độ làm mát đó thành chỉ số lưu lượng khối lượng trực tiếp, tính bằng kg/h hoặc Nm3/h, mà không cần đến bộ truyền áp suất, bộ truyền nhiệt độ và máy tính đo lưu lượng riêng biệt để tính toán ngược khối lượng từ thể tích.
Đó là ưu điểm cốt lõi so với các loại đồng hồ đo lưu lượng kiểu tấm chắn và tuabin, cả hai đều cần sự bù trừ bên ngoài để đạt được giá trị khối lượng hoặc thể tích tiêu chuẩn có thể sử dụng được.
Đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt không phải là giải pháp phù hợp cho mọi ứng dụng khí tự nhiên, và chúng tôi muốn nói rõ điều đó ngay từ đầu thay vì để khách hàng phải tự mình phát hiện ra sau sáu tháng vận hành.
Bảng dưới đây liệt kê các thông số mà các kỹ sư thường hỏi đến đầu tiên khi lựa chọn đồng hồ đo khí. Hãy gửi cho chúng tôi điều kiện quy trình, kích thước đường ống, áp suất, nhiệt độ và thành phần khí, và chúng tôi sẽ xác nhận các số liệu chính xác so với SRK-100 hiện hành. SRK-DL Vui lòng xem bảng thông số kỹ thuật trước khi đặt hàng.
| Tham số | SRK-100 (Đường ống, Chèn & Trong đường ống) | SRK-DL (Đồng hồ đo/bộ điều khiển lưu lượng siêu nhỏ) |
| Nhiệm vụ điển hình | Đường ống dẫn khí công nghiệp, ống thông gió và các đầu nối quy trình. | Các dòng khí nhỏ chuyên dụng, dùng trong phòng thí nghiệm, để hiệu chuẩn và các ứng dụng đặc biệt khác. |
| Kích thước đường dây / kết nối | Đầu dò phù hợp với đường kính lỗ từ Ø6 đến Ø6000 mm (kiểu lắp đặt); mặt bích tiêu chuẩn DN15 đến DN100 theo catalog, kích thước lớn hơn theo yêu cầu. | Các loại phụ kiện ống: Φ3, Φ6, 1/8 inch, 1/4 inch |
| Phạm vi lưu lượng | 0,05 đến 80 Nm/s (không khí, 20°C, 101,33 kPa), được điều chỉnh theo kích thước ống. | 2 SCCM đến 30 SL/M |
| Sự chính xác | Sai số ±1% so với giá trị đo, ±0,5% so với phạm vi toàn dải. | ±1% so với thang đo tối đa |
| Khả năng lặp lại | ±0,5% của phạm vi toàn dải | ±0,2% so với thang đo tối đa |
| Tỷ lệ giảm | Thông thường là 100:1, được thiết lập theo thang đo đã hiệu chuẩn. | 50:1 (bộ điều khiển), 100:1 (đồng hồ đo) |
| Áp suất quy trình | Áp suất âm lên đến 3,0 MPa (khoảng 30 bar), trong các phạm vi có thể lựa chọn. | Áp suất hoạt động dP từ 0,05 đến 0,5 MPa; định mức tối đa 3 MPa hoặc 10 MPa tùy thuộc vào từng model. |
| Nhiệt độ xử lý | -20°C đến 300°C trên 5 dải nhiệt độ có thể lựa chọn. | 0°C đến 50°C |
| Vật liệu ướt | Thép không gỉ 316 tiêu chuẩn, tùy chọn cảm biến Hastelloy và titan. | Thân máy bằng thép không gỉ, với gioăng làm kín bằng Viton, neoprene hoặc cao su nitrile. |
| Đầu ra / thông tin liên lạc | 4-20 mA (tải tối đa 1000 ohm), HART, RS485 | 0-5V, 4-20 mA, hoặc 1-5V, với giao tiếp RS232 hoặc RS485 Modbus |
Các loại đồng hồ đo lưu lượng kiểu xoáy, chẳng hạn như dòng STLU, xử lý được khí có áp suất và vận tốc cao hơn so với đồng hồ đo nhiệt, và nhiều nhà máy sử dụng chúng với khí nén và hơi nước cùng với khí tự nhiên, điều này giúp đơn giản hóa việc lập kế hoạch dự trữ phụ tùng trên toàn bộ nhà máy.
Đồng hồ đo Coriolis có khả năng đánh giá áp suất và độ lặp lại cao hơn. Tuy nhiên, thông số mật độ mà hầu hết các đồng hồ đo Coriolis quảng cáo chỉ áp dụng cho chất lỏng chứ không phải khí, vì vậy nó sẽ không mang lại giá trị thực sự trên đường ống dẫn khí tự nhiên. Đối với hầu hết các điểm đo khí áp suất thấp trong quy trình và tiện ích, dưới khoảng 10 bar (145 psi), đồng hồ đo nhiệt vẫn là lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn.
Tại Đông Nam Á, các nhà máy chế biến dầu cọ và nhà máy chế biến thực phẩm sử dụng hệ thống khí sinh học là một trong những nguồn cung cấp thông tin về đồng hồ đo nhiệt ổn định nhất mà chúng tôi thường gặp, thường là trên các đường ống có áp suất dưới 5 bar cấp khí cho nồi hơi hoặc động cơ khí.
Tại Trung Đông, khí đồng hành từ quá trình sản xuất dầu mỏ và việc đo lường khí nhiên liệu cho tua bin là động lực chính tạo ra nhu cầu, thường đi kèm với yêu cầu về vỏ thiết bị đạt chứng nhận ATEX hoặc IECEx.
Các công ty điện lực và nhà sản xuất điện độc lập ở châu Phi thường xuyên hỏi chúng tôi về việc thu hồi khí thải và đo lường LPG, thường liên quan đến mục tiêu giảm phát thải hơn là vấn đề thanh toán thuế.
Tại Nam Mỹ, việc đo lưu lượng khí đốt cho nồi hơi công nghiệp tại các nhà máy chế biến là điểm chung, thường được lắp đặt thêm vào các đường ống hiện có thông qua việc đấu nối nóng để tránh phải ngừng hoạt động.
Trên khắp nước Úc và New Zealand, các khu khai thác mỏ sử dụng máy phát điện khí và các nhà máy vệ tinh LNG ở vùng sâu vùng xa là những nơi mà mức tiêu thụ điện năng thấp và đầu ra RS485 cho hệ thống SCADA đều rất quan trọng.
Đây không phải là hồ sơ khách hàng cụ thể, mà chỉ là một mô hình chúng tôi thường gặp nên đáng để phân tích. Một bể phân hủy sinh học cung cấp khí cho động cơ khí cần đo lưu lượng khí sinh học thô trước khi nó đi vào thiết bị lọc. Kích thước đường ống khoảng DN80 (3 inch), áp suất thấp, dưới 0,5 bar, và thành phần khí bao gồm metan cùng với một lượng đáng kể CO2 và hơi ẩm.
Trên thực tế, các tấm chắn lỗ gặp khó khăn ở đây vì tín hiệu áp suất chênh lệch ở lưu lượng thấp bị lẫn vào nhiễu, và hơi ẩm làm tắc nghẽn các đường ống theo thời gian. Một đồng hồ đo nhiệt dạng cắm như SRK-100 xử lý tốt áp suất và vận tốc thấp, miễn là mức độ ẩm được kiểm tra so với dung sai định mức của cảm biến và có thêm bộ lọc kết tụ ở phía trước nếu hiện tượng ngưng tụ là một vấn đề đã biết. Chúng tôi đã tư vấn cho một số khách hàng về sự đánh đổi này trước khi hoàn tất đơn đặt hàng, và thường thì vấn đề nằm ở độ ẩm thực tế của khí tại địa điểm cụ thể đó.
Hãy gửi cho chúng tôi các thông số quy trình của bạn và chúng tôi sẽ đề xuất công nghệ và kích thước đồng hồ đo phù hợp cho dây chuyền của bạn, cùng với báo giá. Bao gồm:
E-mail sales@silverinstruments.com Với những thông tin chi tiết này, hoặc gửi bảng dữ liệu hoặc sơ đồ P&ID của đường ống và chúng tôi sẽ tính toán kích thước trực tiếp.
Bộ điều khiển lưu lượng khối lượng kỹ thuật số
Nguyên lý phân tán nhiệt. Đồng hồ đo/bộ điều khiển lưu lượng khí. Lưu lượng tối thiểu bắt đầu từ 2 sccm. Đối với không khí, CO2, N2, khí tự nhiên...
VIEW
Lưu lượng kế phân tán nhiệt loại trong dòng
Đo lưu lượng khí. Kết nối bằng mặt bích hoặc ren. Tỷ lệ giảm tải lớn - 100:1. Không có bất kỳ sự bù trừ nhiệt độ và áp suất nào.
VIEW
Cảm biến lưu lượng nhiệt loại chèn
Cảm biến lưu lượng khí chèn và lắp đặt dễ dàng. Đồng hồ đo giá rẻ cho đường ống lớn. Giá đồng hồ đo lưu lượng nhiệt nhà máy Dành cho ống lớn hoặc ống dẫn hình chữ nhật hoặc ống khói.
VIEW
Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng Coriolis
Đo lưu lượng khối trực tiếp. Độ chính xác cao: 0,1%~0,2%. Ngoài ra còn đo mật độ, nhiệt độ, áp suất. Dùng để đo mọi chất lỏng.
VIEW
Đồng hồ đo lưu lượng xoáy
Đồng hồ đo lưu lượng Vortex dùng để đo lưu lượng chất lỏng, khí và hơi nước sạch. Liên hệ với chúng tôi để chọn loại cảm biến lưu lượng phù hợp và nhận báo giá cạnh tranh.
VIEW
Đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí
Lưu lượng kế khí mạnh mẽ để đo lưu lượng khí tự nhiên, LPG, khí sinh học. Yêu cầu báo giá lưu lượng kế khí TUF với EVC sản xuất trực tiếp từ Trung Quốc.
VIEW
