Đồng hồ đo lưu lượng hơi nước 3 inch (DN80): Phạm vi đo và kích thước

📑 Table of Contents▼

Loại đồng hồ đo lưu lượng nào phù hợp với đường ống hơi nước 3 inch?
Đồng hồ đo lưu lượng xoáy 3 inch, phạm vi đo lưu lượng.
Lưu lượng hơi bão hòa DN80 (kg/h)
Phạm vi lưu lượng hơi nước quá nhiệt DN80 (kg/h)
Khi đường ống hơi nước 3 inch cần đồng hồ đo nhỏ hơn
Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng hơi nước 3 inch
Câu hỏi thường gặp
Tính toán kích thước của đồng hồ đo lưu lượng hơi nước 3 inch?

Đồng hồ đo lưu lượng hơi nước 3 inch được thiết kế để đo lưu lượng hơi nước trong đường ống 3 inch (DN80). Ký hiệu 3 inch đề cập đến kích thước danh nghĩa của đường ống, chứ không phải phạm vi đo lưu lượng của đồng hồ. Đồng hồ đo lưu lượng kiểu xoáy là lựa chọn phổ biến cho ứng dụng này.

Đối với hơi nước bão hòa, đồng hồ đo áp suất hơi nước Silver Automation Instruments STLU-G DN80 có phạm vi lưu lượng xấp xỉ 147 đến 2.942 kg/h ở áp suất 0,4 MPa(g) và 256 đến 5.126 kg/h ở áp suất 0,8 MPa(g). Nếu lượng tiêu thụ hơi nước thường xuyên thấp hơn lưu lượng tối thiểu của đồng hồ DN80, thì đồng hồ DN65 hoặc DN50 có bộ giảm áp có thể phù hợp hơn, miễn là phạm vi đo của nó bao phủ được lưu lượng thực tế.

Các phần sau đây đề cập đến phạm vi lưu lượng DN80 cho hơi nước bão hòa và hơi nước quá nhiệt, cùng với các yếu tố cần xem xét khi nào nên sử dụng đồng hồ đo nhỏ hơn cho đường ống 3 inch.

steam flow meter installation

Loại đồng hồ đo lưu lượng nào phù hợp với đường ống hơi nước 3 inch?

Lưu lượng kế xoáy là một lựa chọn phổ biến cho đường ống hơi nước 3 inch. Nó không có bộ phận chuyển động và cần ít bảo trì định kỳ. Với khả năng bù áp suất và nhiệt độ, nó cũng có thể tính toán lưu lượng khối lượng hơi nước theo kg/h.

Ngoài ra, còn có hai công nghệ khác được sử dụng để đo hơi nước:

Tấm chắn lỗ (áp suất chênh lệch).Các tấm chắn lỗ có giá thành tương đối thấp và được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, tỷ lệ điều chỉnh lưu lượng điển hình của chúng vào khoảng 3:1, có thể không đủ đối với đường ống dẫn hơi nước có sự biến động lớn về nhu cầu giữa ngày và đêm.
Đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis.Đồng hồ đo Coriolis đo lưu lượng khối trực tiếp, nhưng nhiệt độ hơi nước cao và chi phí thiết bị có thể khiến chúng kém thực tế hơn đối với đường ống 3 inch. Các cấu hình chịu nhiệt độ cao có thể có sẵn cho các ứng dụng cụ thể.

Đối với nhiều đường ống dẫn hơi nước, đồng hồ đo lưu lượng xoáy là một lựa chọn tốt để bắt đầu. Sự lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào điều kiện vận hành, tỷ lệ điều chỉnh lưu lượng yêu cầu và độ chính xác cần thiết.

Đồng hồ đo lưu lượng xoáy 3 inch, phạm vi đo lưu lượng.

Đồng hồ đo lưu lượng xoáy Silver Instruments STLU-G DN80 có phạm vi lưu lượng thể tích tiêu chuẩn từ 55 đến 1.100 m³/h, tương đương với khoảng 3 đến 61 m/s qua đường kính trong 80 mm. Tỷ lệ điều chỉnh lưu lượng là 20:1.

Đối với phép đo hơi nước, độ chính xác điển hình là ±1,5% giá trị đo. Đồng hồ đo xoáy đo lưu lượng thể tích, trong khi lưu lượng khối lượng phụ thuộc vào mật độ hơi nước ở áp suất và nhiệt độ hoạt động. Các bảng sau đây cho thấy phạm vi lưu lượng khối lượng tương ứng đối với hơi nước bão hòa và hơi nước quá nhiệt.

Lưu lượng hơi bão hòa DN80 (kg/h)

Mật độ hơi nước tăng theo áp suất, do đó cùng một lưu lượng thể tích tương ứng với lưu lượng khối lượng cao hơn ở áp suất cao hơn. Bảng dưới đây hiển thị phạm vi DN80 được tính toán ở các áp suất hơi nước bão hòa khác nhau.

Áp suất MPa(g)	Nhiệt độ bão hòa °C	DN80 phạm vi kg/h
0,2	134	91,2-1.823
0,4	152	147-2.942
0,6	165	202-4.040
0,7	170	229-4.584
0,8	175	256-5,126
1.0	184	310-6,206
1.2	192	364-7,283
1.6	204	472-9,435

Các giá trị lưu lượng khối được tính bằng cách nhân phạm vi thể tích tiêu chuẩn với mật độ hơi nước bão hòa, sử dụng các đặc tính hơi nước IAPWS-IF97. Tất cả áp suất đều là áp suất dư.

Đối với các kích thước ống khác từ DN15 đến DN300, vui lòng xem hướng dẫn lựa chọn kích thước đồng hồ đo lưu lượng hơi nước của chúng tôi.

Phạm vi lưu lượng hơi nước quá nhiệt DN80 (kg/h)

Hơi nước quá nhiệt có mật độ thấp hơn hơi nước bão hòa ở cùng áp suất. Do đó, cùng một lưu lượng thể tích tương ứng với lưu lượng khối lượng thấp hơn. Ví dụ, ở 1,6 MPa(g), phạm vi lưu lượng của DN80 là từ 370 đến 7.393 kg/h ở 300 °C, so với từ 472 đến 9.435 kg/h đối với hơi nước bão hòa ở cùng áp suất.

Áp suất MPa(g)	Nhiệt độ °C	Phạm vi lưu lượng DN80 (kg/h)
1.0	250	261–5,226
1.6	300	370–7.393
2,5	300	580–11.605

Cấu hình STLU tiêu chuẩn chịu được nhiệt độ lên đến 250 °C, trong khi phiên bản mở rộng có khả năng chịu được nhiệt độ lên đến 300 °C. Nếu điều kiện hoạt động của bạn nằm ngoài giới hạn này, hãy gửi cho chúng tôi áp suất và nhiệt độ để kiểm tra kích thước. Các mức áp suất mặt bích có sẵn là 1,6, 2,5 và 4,0 MPa.

Khi đường ống hơi nước 3 inch cần đồng hồ đo nhỏ hơn

Kích thước đường ống và kích thước đồng hồ đo là hai quyết định riêng biệt. Đường ống thường được thiết kế để đáp ứng nhu cầu cao điểm, nhưng đồng hồ đo cũng phải đo lượng hơi nước tiêu thụ khi nhu cầu thấp.

Hãy xem xét một đường ống hoạt động ở áp suất 0,8 MPa(g), với lưu lượng tối đa là 1.200 kg/h, lưu lượng bình thường là 500 kg/h và tải trọng ban đêm chỉ 150 kg/h. Bảng dưới đây so sánh ba kích thước đồng hồ đo trong các điều kiện này.

Kích thước mét	Phạm vi ở 0,8 MPa(g)	Vận tốc ở mức 150 / 500 / 1.200 kg/h	Tải ban đêm trong phạm vi?
DN80	256-5.126 kg/giờ	1,8 / 5,9 / 14,2 m/s	KHÔNG
DN65	163-3.355 kg/giờ	2,7 / 9,0 / 21,6 m/s	Không, ngay bên dưới
DN50	93-1.864 kg/giờ	4,6 / 15,2 / 36,4 m/s	Đúng

Ống DN80 đáp ứng được lưu lượng bình thường và lưu lượng đỉnh, nhưng lưu lượng tối thiểu 256 kg/h của nó quá cao so với tải ban đêm 150 kg/h. Ống DN65 gần đáp ứng được hơn, mặc dù lưu lượng tối thiểu 163 kg/h vẫn cao hơn mức yêu cầu. Với bộ chuyển đổi từ DN80 sang DN50, đồng hồ đo DN50 có thể đáp ứng cả ba điểm vận hành.

Ở lưu lượng cực đại 1.200 kg/h, vận tốc trong đồng hồ đo DN50 đạt khoảng 36 m/s, nằm trong phạm vi tiêu chuẩn đã nêu. Đường kính nhỏ hơn cũng làm tăng tổn thất áp suất, vì vậy hãy kiểm tra tổn thất áp suất cho phép trước khi chọn DN50. Hãy chia sẻ điều kiện vận hành và giới hạn tổn thất áp suất của bạn với chúng tôi, và chúng tôi có thể kiểm tra xem đồng hồ đo có phù hợp hay không.

Nếu lưu lượng hơi nước không bao giờ giảm xuống dưới khoảng 260 kg/h, DN80 có thể đủ dùng mà không cần bộ giảm áp. Để biết phương pháp tính toán kích thước đầy đủ và nhiều ví dụ minh họa hơn, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về cách tính toán kích thước đồng hồ đo lưu lượng hơi nước .

Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng hơi nước 3 inch

Yêu cầu về ống thẳng

Lưu lượng kế xoáy cần đoạn ống thẳng đủ dài để duy trì lưu lượng ổn định. Điểm bắt đầu điển hình là 20D ở phía thượng nguồn và 5D ở phía hạ nguồn, trong đó D là đường kính lỗ của lưu lượng kế. Đối với DN80, khoảng cách này xấp xỉ 1,6 m ở phía thượng nguồn và 0,4 m ở phía hạ nguồn. Van điều khiển hoặc hai đoạn cong ở các mặt phẳng khác nhau phía thượng nguồn có thể yêu cầu đoạn ống thẳng dài hơn. Hãy kiểm tra các yêu cầu lắp đặt của nhà sản xuất so với bố trí đường ống thực tế.

vortex steam flow measurement

Lắp đặt bộ giảm tốc

Nếu lắp đặt đồng hồ đo DN65 hoặc DN50 trong đường ống 3 inch, hãy đặt các bộ giảm đường kính bên ngoài các đoạn ống thẳng cần thiết bất cứ khi nào có thể. Đo chiều dài đoạn ống thẳng từ đồng hồ đo bằng đường kính lỗ của đồng hồ, thay vì kích thước danh nghĩa của đường ống chính.

Quản lý chất ngưng tụ

Chọn vị trí lắp đặt sao cho nước ngưng tụ ít có khả năng tích tụ, đồng thời đảm bảo hệ thống thoát nước và bẫy hơi phù hợp cho đường ống. Nước đọng có thể làm gián đoạn tín hiệu xoáy và làm hỏng cảm biến. Bố trí cuối cùng cần tuân thủ các yêu cầu về đường ống hơi và thoát nước của địa điểm lắp đặt.

Bù áp suất và nhiệt độ

Đối với hơi nước bão hòa, có thể sử dụng áp suất hoặc nhiệt độ để xác định mật độ, miễn là hơi nước vẫn ở trạng thái bão hòa. Hơi nước quá nhiệt cần cả hai phép đo. Cấu hình STLU bù sử dụng dữ liệu áp suất và nhiệt độ để tính toán lưu lượng khối lượng và xuất kết quả theo kg/h.

Câu hỏi thường gặp

Ống dẫn hơi nước 3 inch có phải là DN80 không?

Đúng vậy, đường ống dẫn hơi nước 3 inch (NPS 3) là DN80. Ống thép DN80 có đường kính ngoài 88,9 mm và đường kính trong là 77,9 mm theo tiêu chuẩn Schedule 40 và 73,7 mm theo tiêu chuẩn Schedule 80. Mặt bích của đồng hồ đo phải phù hợp với đường ống, ví dụ như ASME B16.5 Loại 150 hoặc 300, hoặc EN 1092-1 PN16 hoặc PN40.

Một lưu lượng kế xoáy 3 inch có thể đo được bao nhiêu hơi nước?

Với hơi nước bão hòa, thiết bị DN80 Silver Instruments STLU-G có công suất từ 147 đến 2.942 kg/h ở áp suất 0,4 MPa(g), từ 310 đến 6.206 kg/h ở 1,0 MPa(g) và từ 472 đến 9.435 kg/h ở 1,6 MPa(g). Hơi nước quá nhiệt cho công suất thấp hơn ở cùng áp suất.

Nên dùng tấm xoáy hay tấm chắn lỗ cho đường ống hơi nước 3 inch?

Đối với hầu hết các đường ống hơi nước 3 inch, lưu lượng kế xoáy là lựa chọn đơn giản hơn. Một lưu lượng kế xoáy DN80 bao phủ phạm vi 20:1 trong một thiết bị duy nhất và cho ra lưu lượng kg/h với chức năng bù tích hợp. Lưu lượng kế dạng tấm chắn lỗ bao phủ phạm vi khoảng 3:1 và cần bộ truyền áp suất chênh lệch, cảm biến áp suất và nhiệt độ, cùng với máy tính đo lưu lượng để cho ra lưu lượng khối.

Làm sao tôi có thể ước tính lưu lượng hơi nước nếu tôi chỉ biết công suất định mức của nồi hơi?

Nếu công suất định mức của nồi hơi được tính bằng kg/h hoặc t/h hơi nước, hãy lấy khoảng 80% công suất định mức làm lưu lượng bình thường và 110% làm lưu lượng tối đa. Nếu công suất định mức được tính bằng kW, mỗi kW công suất đầu ra sẽ tạo ra khoảng 1,5 kg/h hơi nước bão hòa. Một nồi hơi 1.000 kW ở áp suất 0,8 MPa(g) với nước cấp ở 80 °C sẽ tạo ra khoảng 1.480 kg/h. Một nhánh đường ống 3 inch thường chỉ truyền tải một phần lượng hơi nước đó, vì vậy hãy xác nhận tải trọng trên chính nhánh đường ống đó.

Liệu đồng hồ đo lưu lượng hơi nước 3 inch có thể hiển thị tổng lượng hơi nước tiêu thụ không?

Đúng vậy, đồng hồ đo lưu lượng hơi nước xoáy 3 inch có thể hiển thị tổng lượng hơi nước tiêu thụ. Với màn hình hiển thị kỹ thuật số, STLU hiển thị lưu lượng tức thời tính bằng kg/h và tổng lượng tiêu thụ hiện tại tính bằng kg hoặc tấn. Tổng lượng tiêu thụ cũng có thể được truyền đến PLC hoặc hệ thống giám sát năng lượng thông qua đầu ra xung hoặc RS-485 Modbus, và có phiên bản chạy bằng pin dành cho những nơi không có nguồn điện 24 VDC.