Làm thế nào để đo lưu lượng khí đốt tự nhiên?

Để đo lưu lượng khí thiên nhiên, có thể sử dụng lưu lượng kế thể tích hoặc lưu lượng kế khối lượng . Theo nguyên lý đo lưu lượng khí thiên nhiên, có thể sử dụng lưu lượng kế dịch chuyển dương ( PD ), lưu lượng kế chênh lệch áp suất (DP), lưu lượng kế urbine , lưu lượng kế xoáy , lưu lượng kế siêu âm, lưu lượng kế Coriolis hoặc lưu lượng kế khối lượng nhiệt .

Lưu lượng kế chênh lệch áp suất để đo lưu lượng khí đốt tự nhiên

Lưu lượng kế chênh lệch áp suất dựa trên phương trình Bernoulli và phương trình liên tục lưu chất. Khi chất lỏng (như khí thiên nhiên) đi qua lưu lượng kế chênh lệch áp suất (DP), chênh lệch áp suất được tạo ra trước và sau thiết bị tiết lưu, và giá trị chênh lệch áp suất này tỷ lệ thuận với bình phương lưu lượng. Lưu lượng kế chênh lệch áp suất bao gồm lưu lượng kế dạng tấm tiết lưu, lưu lượng kế hình nón chữ V, lưu lượng kế cân bằng, lưu lượng kế dạng ống dẫn, lưu lượng kế dạng vòi phun, lưu lượng kế dạng vòi phun bán kính dài, v.v. Để đo lưu lượng khí thiên nhiên, chúng tôi thường sử dụng lưu lượng kế dạng tấm tiết lưu, lưu lượng kế hình nón chữ V, lưu lượng kế cân bằng, v.v.
Lưu lượng kế chênh lệch áp suất thường bao gồm bộ phận chính, lưu lượng kế chênh lệch áp suất, ống phân phối 3 chiều, để đo khí tự nhiên, chúng ta cũng cần trang bị bộ truyền lưu lượng đa biến, cảm biến áp suất, RTD để thực hiện bù nhiệt độ và áp suất.

Lưu lượng kế tuabin khí để đo lưu lượng khí tự nhiên

Làm thế nào để sử dụng lưu lượng kế tuabin khí (TUF) đo NG?
Khi khí tự nhiên chảy qua cảm biến lưu lượng tuabin, tuabin bị buộc phải quay dưới tác động của lực đẩy NG (khí tự nhiên), và tốc độ của tuabin tỷ lệ thuận với vận tốc dòng chảy trung bình của khí tự nhiên. Sự quay của tuabin làm thay đổi định kỳ giá trị điện trở của bộ chuyển đổi từ điện, và từ thông trong cuộn dây phát hiện cũng thay đổi theo. Những thay đổi định kỳ xảy ra, tạo ra các tín hiệu xung điện định kỳ. Trong một phạm vi lưu lượng nhất định (số Reynolds), tín hiệu xung điện tỷ lệ thuận với lưu lượng thể tích của khí tự nhiên chảy qua cảm biến lưu lượng tuabin.

Ưu điểm của lưu lượng kế tuabin khí tự nhiên:
✅ Đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí cho NG có độ chính xác cao: 1,0~ 1,5%
✅ Đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí kỹ thuật số có màn hình điện tử, đầu ra xung, đầu ra tần số, đầu ra 4-20mA
✅ Bộ truyền lưu lượng tuabin khí tự nhiên có các tùy chọn giao thức MODBUS hoặc HART
✅ Cấu trúc nhỏ gọn và dễ lắp đặt
✅ Có thể chế tạo thành đồng hồ đo lưu lượng khí đốt tự nhiên kỹ thuật số áp suất cao
✅ Cảm biến lưu lượng khí bằng thép không gỉ
✅ Màn hình kỹ thuật số hiển thị lưu lượng khí tự nhiên tổng thể, lưu lượng tiêu chuẩn (Trạng thái tiêu chuẩn là nhiệt độ 20 ℃ và áp suất 101,325kPa hoặc 0 ℃, 101,325kPa), áp suất vận hành, nhiệt độ và áp suất của khí tự nhiên


Nhược điểm của lưu lượng kế tuabin khí tự nhiên
Cần kiểm tra và hiệu chuẩn định kỳ sau một thời gian đo khí thiên nhiên.
Cần phải hiệu chỉnh và bù nhiệt độ và áp suất vì mật độ khí tự nhiên có tác động lớn đến độ chính xác của cảm biến lưu lượng tua bin khí.
Khi lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí tự nhiên, cần có đủ đường ống thẳng ở thượng nguồn và hạ nguồn.
Lưu lượng kế tuabin khí thiên nhiên không phù hợp để đo lưu lượng dao động và lưu lượng pha hỗn hợp.
Lưu lượng kế tuabin khí tự nhiên nội tuyến không thể được chế tạo cho đường ống NG lớn, trong khi lưu lượng kế khối nhiệt lắp vào có thể hoạt động.

Lưu lượng kế Vortex để đo khí đốt tự nhiên

Đồng hồ đo lưu lượng xoáy hoạt động như thế nào để đo NG?
Một bộ tạo xoáy không theo đường dòng được đặt trong cảm biến lưu lượng dòng xoáy, và khí thiên nhiên được tách luân phiên ở cả hai phía của bộ tạo xoáy để giải phóng hai hàng đường xoáy đều đặn và xen kẽ. Trong một phạm vi lưu lượng nhất định (số Reynolds), tần số tách của dòng xoáy tỷ lệ thuận với lưu lượng thể tích khí thiên nhiên chảy qua cảm biến lưu lượng dòng xoáy.


Ưu điểm của lưu lượng kế Vortex Shedding cho khí đốt tự nhiên
✅ Cấu trúc đơn giản, không có bộ phận chuyển động, dễ lắp đặt và bảo trì
✅ Độ chính xác của lưu lượng kế xoáy cho khí đốt tự nhiên có thể là 1,5-2%
✅ Tỷ lệ giảm cho lưu lượng kế xoáy khí tự nhiên là 10: 1
✅ Tổn thất áp suất thấp cho đường ống dẫn khí đốt tự nhiên
✅ Đồng hồ đo lưu lượng xoáy khí thiên nhiên kỹ thuật số có màn hình kỹ thuật số để hiển thị lưu lượng tức thời và lưu lượng tổng của khí thiên nhiên
✅ Bộ truyền dòng xoáy có đầu ra tần số, xung hoặc 4-20mA
✅ Tùy chọn hiệu chỉnh nhiệt độ và áp suất cho lưu lượng kế xoáy


Nhược điểm của lưu lượng kế xoáy cho khí đốt tự nhiên
Không phù hợp để đo khí Reynolds thấp, lưu lượng thấp hoặc đường ống dẫn khí đốt tự nhiên có đường kính nhỏ
Cần có đường ống thẳng dài trước và sau đồng hồ đo lưu lượng khí tự nhiên.
Lưu lượng kế xoáy nội tuyến chỉ phù hợp với cảm biến lưu lượng xoáy DN300 (12 inch)
Không phải hàng hóa cho dòng khí thiên nhiên dao động hoặc dòng khí thiên nhiên đa pha

Lưu lượng kế dịch chuyển tích cực để đo lưu lượng khí tự nhiên

Lưu lượng kế dịch chuyển tích cực , hay lưu lượng kế PD, là loại lưu lượng kế chính xác nhất.
Thân quay của lưu lượng kế dịch chuyển dương, liên tục quay dưới tác động của chênh lệch áp suất dòng khí thiên nhiên, và liên tục xả khí thiên nhiên từ một không gian nhỏ với thể tích đã biết. Theo số vòng quay của thân quay trong một khoảng thời gian nhất định, có thể thu được thể tích khí thiên nhiên chảy qua cảm biến lưu lượng PD.

Lưu lượng kế Roots để đo khí đốt tự nhiên
Lưu lượng kế Roots là một loại lưu lượng kế PD điển hình. Nó có thể có độ chính xác rất cao khi đo lưu lượng khí thiên nhiên. Lưu lượng kế chịu tải nặng với kết cấu chắc chắn có thể sử dụng trong 15 năm. Giống như lưu lượng kế PD thông thường, lưu lượng kế Roots không cần ống thẳng ở thượng lưu và hạ lưu đường ống dẫn khí thiên nhiên. Nó có thể là lưu lượng kế đọc trực tiếp mà không cần nguồn điện, cũng có thể là lưu lượng kế PD khí thiên nhiên kỹ thuật số với đầu ra xung hoặc dòng điện.

Lưu lượng kế khối lượng Coriolis để đo lưu lượng khí tự nhiên

Lưu lượng kế khối lượng Coriolis (sau đây gọi tắt là CMF) là lưu lượng kế khối lượng trực tiếp sử dụng nguyên lý lực Coriolis tỷ lệ thuận với lưu lượng khối lượng khi khí tự nhiên chảy trong ống rung.

Ưu điểm của lưu lượng kế Coriolis cho khí đốt tự nhiên
Nó có thể đo trực tiếp lưu lượng khí thiên nhiên, với độ chính xác cao (0,2%, 0,15%), không cần đoạn ống thẳng khi lắp đặt cảm biến lưu lượng khí thiên nhiên, giá trị đo được không bị ảnh hưởng bởi độ nhớt, và sự thay đổi mật độ khí thiên nhiên có ảnh hưởng nhỏ đến giá trị đo được. Lưu lượng kế Corioils có thể được chế tạo thành lưu lượng kế khí thiên nhiên áp suất cao với mức áp suất định mức 600#, 900 LB hoặc thậm chí cao hơn.

Nhược điểm của lưu lượng kế Coriolis đối với khí đốt tự nhiên
- Không tốt cho việc đo lưu lượng khí đốt tự nhiên lưu lượng thấp
- Kích thước tối đa của lưu lượng kế Coriolis là 10”, có thể sử dụng cho kích thước lớn hơn.
- Lưu lượng kế Coriolis hiện là lưu lượng kế tiên tiến nhất, giá thành không hề rẻ, giá khởi điểm từ 3000$
- Không có điểm không ổn định để đo khí thiên nhiên
- Tổn thất áp suất lớn khi đo lưu lượng khí thiên nhiên

Lưu lượng kế LNG đông lạnh
Lưu lượng kế Coriolis đo trực tiếp LNG đông lạnh ở -162°C với độ chính xác tuyệt đối. Được thiết kế để hoạt động trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, chúng cung cấp dữ liệu lưu lượng khối lượng và mật độ mà không cần hiệu chuẩn lại. Lý tưởng cho các quy trình vận chuyển LNG quan trọng và giao nhận hàng hóa. Lưu lượng kế Coriolis có thể được sử dụng như thiết bị đo lưu lượng LNG đông lạnh.


Nhược điểm của lưu lượng kế Coriolis đối với khí đốt tự nhiên
- Không tốt cho việc đo lưu lượng khí đốt tự nhiên lưu lượng thấp
- Kích thước tối đa của đồng hồ đo lưu lượng Coriolis là 10”, có thể sử dụng cho đường ống dẫn khí đốt tự nhiên có kích thước lớn hơn.
- Lưu lượng kế Coriolis hiện là lưu lượng kế tiên tiến nhất, giá thành không hề rẻ, giá khởi điểm từ 3000$
- Không có điểm không ổn định để đo khí thiên nhiên
- Tổn thất áp suất lớn khi đo lưu lượng khí thiên nhiên