SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS
tiếng việt

So sánh lưu lượng kế xoáy và lưu lượng kế Coriolis: Cách lựa chọn

Câu trả lời nhanh

Cảm biến Vortex là lựa chọn rẻ hơn, đơn giản hơn cho hơi nước, khí hoặc chất lỏng sạch khi chỉ cần đo lưu lượng thể tích. Nó cần một đường ống thẳng dài và không thể đo được dưới vận tốc tối thiểu. Cảm biến Coriolis đo lưu lượng khối lượng trực tiếp, có độ chính xác cao hơn và xử lý được chất lỏng nhớt, bẩn hoặc đa pha — nhưng nó đắt hơn, nặng hơn khi đường kính vượt quá DN150 và vẫn gặp khó khăn khi khí mang theo lượng chất lỏng đáng kể.

Mỗi phương pháp đo lưu lượng như thế nào?

Một thiết bị đo xoáy thả một vật cản vào dòng chảy. Khi chất lỏng chảy qua vật cản, các xoáy nước tách ra từ các phía xen kẽ, và tốc độ tách xoáy tỷ lệ thuận với vận tốc. Đếm tần số đó, nhân với diện tích mặt cắt ngang của ống, và bạn sẽ có lưu lượng thể tích. Không có gì chuyển động bên trong ống, và tín hiệu thô không cần mật độ.

Một thiết bị đo Coriolis sẽ làm rung một hoặc hai ống ở tần số tự nhiên của chúng. Chất lỏng chuyển động qua ống rung tạo ra lực Coriolis làm xoắn nhẹ ống. Sự xoắn này thể hiện dưới dạng độ lệch pha giữa đầu vào và đầu ra, và độ lệch này tỷ lệ thuận với lưu lượng khối. Sự rung động tương tự cũng cho biết mật độ, vì vậy một cảm biến sẽ xuất ra lưu lượng khối, lưu lượng thể tích và mật độ cùng một lúc.

Tóm lại, sự khác biệt nằm ở chỗ: định luật xoáy suy ra dòng chảy từ vận tốc và cần biết diện tích ống; định luật Coriolis đo trực tiếp khối lượng và không quan tâm đến mật độ.

choose vortex or coriolis flowmeter by application

Ưu điểm và hạn chế của từng công nghệ

Lưu lượng kế xoáy:

  • Phạm vi hoạt động rộng với nhiều loại chất lỏng: hoạt động được với chất lỏng sạch, khí và hơi nước mà không cần thay đổi nguyên lý cảm biến.
  • Không có bộ phận chuyển động nào trong đường dẫn dòng chảy, do đó hiện tượng hỏng hóc do mài mòn rất hiếm xảy ra.
  • Độ giảm áp suất thấp hơn so với các thiết kế áp suất chênh lệch.
  • Điểm 0 ổn định lâu dài vì không có bộ phận cơ khí nào bị hao mòn.
  • Nó hoạt động kém hiệu quả dưới số Reynolds tối thiểu; lưu lượng thấp nằm hoàn toàn ngoài phạm vi hoạt động của nó.
  • Cần một đoạn ống thẳng dài để duy trì lưu lượng dòng chảy ổn định.
  • Nhạy cảm với rung động đường ống; lắp đặt cách xa máy bơm hoặc sử dụng giá đỡ chắc chắn.
  • Không thích hợp cho chất lỏng có độ nhớt cao, bẩn hoặc đa pha.

Lưu lượng kế Coriolis:

  • Đo lưu lượng khối trực tiếp, do đó sự thay đổi mật độ và độ nhớt không làm sai lệch kết quả đo.
  • Xử lý được các loại bùn, chất lỏng có độ nhớt cao và chất lỏng có chứa các hạt rắn nhỏ.
  • Ngõ ra đa thông số: lưu lượng khối, lưu lượng thể tích, mật độ và nhiệt độ từ một cảm biến duy nhất.
  • Không yêu cầu đường ống thẳng; hướng lắp đặt linh hoạt miễn là ống đầy nước.
  • Được thiết kế để không bị ảnh hưởng bởi rung động bên ngoài.
  • Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với hầu hết các công nghệ dòng chảy khác.
  • Hình dạng ống dẫn có nghĩa là độ sụt áp vừa phải, và nó tăng lên theo kích thước đường ống.
  • Các mẫu có đường kính lớn nhanh chóng trở nên nặng và đắt tiền, điều này khiến các dây chuyền sản xuất lớn phải chuyển sang các công nghệ khác.

So sánh lõi: Silver Automation STLU Vortex so với SH-CMF Coriolis

Tham sốĐồng hồ đo lưu lượng xoáyĐồng hồ đo lưu lượng Coriolis
Nó đo lường điều gìLưu lượng thể tích (vận tốc x diện tích)Lưu lượng khối trực tiếp, cộng với mật độ và nhiệt độ.
Sự chính xác±1,0% (chất lỏng), ±1,5% (khí/hơi nước)Sai số ±0,1% đến ±0,5% của giá trị đo được.
Tỷ lệ giảm6:1 đến 30:120:1 đến 100:1
Đường ống thẳngThông thường là 10D đến 20D ở thượng nguồn, 5D ở hạ nguồn.Không cần thiết cho chính đồng hồ đo; việc lắp đặt không gây áp lực mới là yếu tố hạn chế thực sự.
Phạm vi kích thướcDN25 đến DN300 kiểu thẳng hàng; DN250 đến DN1000 kiểu chènTừ DN1 đến DN300 đường kính đầy đủ; các kích thước lớn hơn sẽ nhanh chóng trở nên nặng và đắt đỏ.
Nhiệt độ môi trườngNhiệt độ hoạt động tiêu chuẩn từ -40°C đến 250°C, có thể mở rộng lên đến 300°C.-50°C đến 350°C
Áp suất định mức1,6 / 2,5 / 4,0 MPa và các loại khácÁp suất lên đến 32 MPa đối với kích thước nhỏ.
Giảm áp suấtThấp, khoảng 1/4 đến 1/2 của tấm chắn lỗ.Mức độ vừa phải, cao hơn xoáy ở cùng kích thước đường kẻ.
Trị giáThấp hơnCàng cao thì khoảng cách càng rộng khi kích thước ống càng lớn.

vortex steam measurement

Đồng hồ đo lưu lượng xoáy

coriolis effect mass flow meter

máy đo khối lượng hiệu ứng Coriolis

Điểm khác biệt thực sự giữa hai loại: Hơi khô so với dòng hơi ẩm hoặc dòng hai pha.

Hầu hết các bài viết so sánh đều dừng lại ở bảng trên. Câu hỏi lựa chọn thực sự trong lĩnh vực này là chất lỏng đó hoạt động như thế nào khi nó không phải là một pha đơn tinh khiết.

Đối với hơi nước khô, bão hòa hoặc quá nhiệt mà không có lượng ngưng tụ đáng kể, đồng hồ đo xoáy thường là lựa chọn thiết thực. Đây là loại đồng hồ đo rẻ hơn, không cần bù nhiệt độ và áp suất để đạt độ chính xác hợp lý đối với khí ổn định, và công nghệ này đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ với hệ thống hơi nước. Đồng hồ đo Coriolis cũng hoạt động tốt trong trường hợp này, nhưng đối với hơi nước khô thông thường, nó thường vượt quá nhu cầu của ứng dụng.

Dòng chảy hai pha là điểm mà cả hai công nghệ đều gặp khó khăn, chỉ khác nhau ở cách thức. Đồng hồ đo Coriolis đo khối lượng chất lỏng di chuyển trong ống. Khi một khối chất lỏng đi qua, đồng hồ sẽ báo cáo một đỉnh lưu lượng khối lượng phản ánh khối chất lỏng đó, chứ không phải tốc độ dòng khí thực tế. Nó không phân biệt được giữa "nhiều khí hơn" và "một khối chất ngưng tụ". Tần số tách dòng của đồng hồ đo xoáy theo dõi vận tốc khối lượng, vì vậy lượng chất lỏng nhẹ có ít ảnh hưởng đến kết quả đo hơn bạn nghĩ, nhưng các giọt hoặc lớp màng lớn vẫn làm nhiễu loạn mô hình xoáy và làm thay đổi số Strouhal mà đồng hồ dựa vào. Cả hai loại đồng hồ đều không phải là giải pháp tối ưu cho hiện tượng chất lỏng bị cuốn theo đáng kể trong đường ống dẫn khí.

Giải pháp thực tế là tách chất lỏng ở thượng nguồn, chứ không phải là sử dụng đồng hồ đo lưu lượng tốt hơn. Nếu hiện tượng chất lỏng lẫn trong dòng chảy là vấn đề đã biết, thì việc sử dụng thùng tách hoặc bộ thu chất lỏng trước đồng hồ đo lưu lượng sẽ giải quyết được nhiều vấn đề hơn là việc thay đổi công nghệ đồng hồ đo lưu lượng. Nếu việc tách chất lỏng không khả thi và hàm lượng chất lỏng đáng kể, hãy chấp nhận độ chính xác giảm sút từ cả hai công nghệ và lựa chọn phù hợp, hoặc xem xét các thiết kế đo áp suất chênh lệch được thiết kế cho môi trường ẩm ướt.

Tuyển chọn theo đơn đăng ký

Hơi nước.

  • Nếu bạn đang đo lưu lượng hơi khô ở đường ống có kích thước tiêu chuẩn và ngân sách là vấn đề quan trọng, hãy chọn đồng hồ đo xoáy. Loại đồng hồ này thường được sử dụng trong mạng lưới sưởi ấm khu vực và đường ống dẫn hơi của nhà máy nồi hơi.
  • Nếu bạn cần đo hơi nước có chất lượng thay đổi, hoặc cần cả mật độ và lưu lượng để đo năng lượng, hãy chọn cảm biến Coriolis. Cảm biến này có độ giảm áp suất cao hơn và giá thành cao hơn, nhưng đó là cái giá phải trả để có được dữ liệu đáng tin cậy trong trường hợp này.

Khí sạch, một pha.

  • Nếu khí sạch và đơn pha, hãy chọn đồng hồ đo xoáy; loại này hoạt động tốt, chi phí thấp hơn và được sử dụng rộng rãi để giám sát khí nén và đo lường phân phối khí tự nhiên.
  • Tốt hơn hết chỉ nên chọn hệ thống Coriolis nếu bạn cần lưu lượng khối trực tiếp để chuyển giao hàng hóa hoặc pha trộn, hoặc nếu khí chảy ở lưu lượng rất thấp, nơi mà giới hạn vận tốc tối thiểu của hệ thống xoáy trở thành vấn đề.

Dạng lỏng, độ nhớt thấp đến trung bình, sạch.

Cả hai loại đồng hồ đo đều dùng được ở đây.

  • Hãy chọn chế độ xoáy nếu lưu lượng thể tích là điều mà quy trình thực sự cần; chế độ này thường được sử dụng trong hệ thống làm mát bằng nước và các vòng tuần hoàn nước sinh hoạt thông thường.
  • Chọn bơm Coriolis nếu bạn cần cả mật độ và lưu lượng, nếu chất lỏng có tính ăn mòn và bạn không muốn có các bộ phận chuyển động cũng như không gặp rắc rối với đường ống thẳng. Đây cũng là lựa chọn tốt hơn cho các công việc đòi hỏi độ chính xác cao như định lượng nhiên liệu hoặc hệ thống phun hóa chất.

Hỗn hợp sệt, có độ nhớt cao, hoặc chất lỏng có chứa chất rắn.

  • Hãy chọn Coriolis. Đây là phương pháp tiêu chuẩn trong các dây chuyền thực phẩm và đồ uống xử lý siro, sô cô la hoặc các sản phẩm từ sữa, và trong các nhà máy hóa chất định lượng nhựa hoặc các chất khác.độ nhớt caochất phụ gia.
  • Không nên sử dụng xoáy ở đây; cả tín hiệu vật cản và tín hiệu tách hạt đều bị suy giảm khi có chất rắn nặng hoặc độ nhớt cao.

Chuyển giao quyền giám hộ và đo lường giao dịch.

Trong hầu hết mọi trường hợp, người ta chọn cảm biến Coriolis, bao gồm chuyển dầu thô và sản phẩm tinh chế, nạp khí LNG và đo lường thương mại tại các nhà ga. Việc đo khối lượng trực tiếp với đầu ra mật độ có thể kiểm chứng độc lập là điều mà các ứng dụng này cần, và độ chính xác mà cảm biến xoáy cung cấp thường không đủ cao để đáp ứng yêu cầu.

Đường ống lớn, dùng khí đốt hoặc hơi nước, chi phí thấp.

Hãy chọn loại đồng hồ đo xoáy; nó thường được sử dụng trong hệ thống phân phối nước lạnh và hơi nước HVAC tại các khu phức hợp hoặc nhà máy lớn. Đồng hồ đo Coriolis DN300 nặng, đắt tiền và thường có thời gian giao hàng dài, vì vậy đồng hồ đo xoáy hoặc loại lắp đặt sẽ đáp ứng được nhu cầu của hệ thống đường ống lớn với chi phí thấp hơn nhiều.

choose vortex or coriolis flowmeter by application

Câu hỏi thường gặp

Liệu lưu lượng kế Coriolis luôn chính xác hơn lưu lượng kế xoáy?
Đối với chất lỏng sạch, đơn pha nằm trong phạm vi hiệu chuẩn, thì đúng là đồng hồ Coriolis thường cho độ chính xác cao hơn. Khoảng cách đó thu hẹp hoặc biến mất khi chất lỏng không còn sạch và đơn pha nữa. Cả đồng hồ đo xoáy đo khí có lẫn chất lỏng nặng và đồng hồ Coriolis làm điều tương tự đều bị giảm độ chính xác. Đồng hồ đo xoáy thường bị lỗi theo cách dễ nhận thấy hơn, vì chỉ số đo trở nên thất thường thay vì giảm dần một cách âm thầm.
Tại sao lưu lượng kế xoáy cần nhiều đoạn ống thẳng như vậy?
Vật cản cần có cấu hình vận tốc ổn định, phát triển để tạo ra các xoáy nước với tần số có thể dự đoán được. Các khúc uốn, van và bộ giảm tốc làm biến dạng cấu hình đó. Nếu không có đủ đoạn thẳng, số Strouhal mà đồng hồ đo dựa vào sẽ thay đổi và kết quả đo sẽ sai lệch. Đồng hồ Coriolis không có yêu cầu này vì nó đo trực tiếp khối lượng, chứ không phải tín hiệu suy ra từ vận tốc.
Liệu máy đo lưu lượng xoáy có thể đo lưu lượng khối lượng không?
Không trực tiếp. Nó đo lưu lượng thể tích từ tần số tạo xoáy. Để có được lưu lượng khối lượng, cần phải thêm hiệu chỉnh nhiệt độ và áp suất, rồi tính toán mật độ từ đó, điều này lại gây ra sai số nếu thành phần hoặc trạng thái của chất lỏng không được biết rõ. Đây là một lợi thế thực sự của cảm biến Coriolis: nó đọc lưu lượng khối lượng và mật độ từ cùng một tín hiệu rung, không cần tính toán hiệu chỉnh.
Liệu phương pháp Coriolis có phải là quá mức cần thiết cho việc đo hơi nước?
Đối với hơi nước khô, ổn định ở kích thước đường ống tiêu chuẩn, thường thì câu trả lời là có. Máy bơm xoáy có giá thành thấp hơn, đã được sử dụng lâu năm trong ngành vận hành hệ thống hơi nước và không cần đầu tư thêm. Máy bơm Coriolis sẽ hiệu quả hơn khi chất lượng hơi nước thay đổi, khi cần dữ liệu về mật độ để đo năng lượng, hoặc khi kích thước đường ống đủ nhỏ để máy bơm Coriolis vẫn cạnh tranh về chi phí.
Kích thước tối đa thực tế của đồng hồ đo lưu lượng Coriolis là bao nhiêu?
Dòng sản phẩm SH-CMF bao gồm các kích thước tiêu chuẩn từ DN1 đến DN150, với DN150 có thể xử lý lưu lượng lên đến khoảng 300 tấn/giờ tùy thuộc vào mật độ chất lỏng. Các kích thước lớn hơn cũng có trên thị trường, nhưng trọng lượng, chi phí và thời gian giao hàng đều tăng mạnh khi vượt quá DN150, đó là lý do tại sao các đường ống dẫn khí hoặc hơi nước lớn thường được phục vụ bởi các đồng hồ đo kiểu xoáy hoặc kiểu chèn.

Nhận đề xuất

Hãy cho chúng tôi biết kích thước đường ống (DN), loại chất lỏng, nhiệt độ và áp suất hoạt động, và bạn cần đo lưu lượng khối hay lưu lượng thể tích. Chúng tôi sẽ đề xuất loại đồng hồ đo lưu lượng phù hợp dựa trên điều kiện quy trình thực tế của bạn, chứ không phải là loại mặc định.

WhatsApp: +86 18936759191 | sales@silverinstruments.com | https://www.silverinstruments.com/

Email
sales@silverinstruments.com
WA
WhatsApp QR Scan to WhatsApp
Inquiry
Send a Quote