tiếng việt
Đối với hệ thống làm mát động cơ và máy phát điện có ba đường hồi riêng biệt, loại lưu lượng kế phù hợp phụ thuộc vào môi chất. Sử dụng lưu lượng kế kiểu tuabin cho đường hồi nước (DN80 / 3 inch, 225-2250 LPM, SG 1.0, 0.75 cP) và đường hồi dầu (DN25 / 1 inch, 26-266 LPM, SG 0.88, 20 cP). Sử dụng lưu lượng kế kiểu bánh răng oval cho đường hồi dầu diesel (DN15 / nửa inch, 1-200 LPH) khi độ nhớt trung bình và lưu lượng thấp. Cả ba loại đều hỗ trợ đầu ra 4-20mA hoặc 0-10V ở điện áp 24V DC.
Các mạch làm mát động cơ và tổ máy phát điện thường có ba đường hồi chất lỏng riêng biệt về bể chứa hoặc bộ trao đổi nhiệt: đường hồi nước (chất làm mát), đường hồi dầu bôi trơn và đường hồi nhiên liệu diesel. Mỗi đường có kích thước ống, phạm vi lưu lượng, độ nhớt và mật độ khác nhau. Việc lựa chọn sai loại đồng hồ đo trên bất kỳ đường nào trong ba đường này là nguyên nhân phổ biến gây ra các sự cố về thiết bị đo tại công trường.
Hướng dẫn này trình bày cách chọn lưu lượng kế cho từng đường hồi, các thông số kỹ thuật cần xác nhận trước khi đặt hàng, và lý do tại sao lưu lượng kế kiểu tuabin hoạt động tốt với nước và dầu nhưng lưu lượng kế kiểu bánh răng hình bầu dục lại phù hợp với dầu diesel có lưu lượng thấp.
Đường ống hồi nước dẫn nước làm mát từ bộ trao đổi nhiệt hoặc bộ tản nhiệt trở lại bể chứa hoặc tháp giải nhiệt. Lưu lượng nước cao và độ nhớt thấp, thường khoảng 0,75 cP ở nhiệt độ hoạt động. Ống 3 inch (DN80) có lưu lượng từ 225 đến 2250 lít/phút rất phù hợp với đồng hồ đo kiểu tuabin: phạm vi vận tốc đủ rộng để tạo ra tín hiệu ổn định, và nước đủ sạch để đảm bảo tuổi thọ của ổ trục tuabin.
Đường hồi dầu thì khác. Dầu bôi trơn ở áp suất 20 cP có độ nhớt gấp khoảng 20 đến 25 lần so với nước. Điều đó ảnh hưởng đến việc lựa chọn đồng hồ đo và phạm vi lưu lượng hợp lệ cho đồng hồ đo kiểu tuabin nói riêng. Ống 1 inch (DN25) với lưu lượng từ 26 đến 266 LPM vẫn nằm trong phạm vi độ nhớt hoạt động của đồng hồ đo kiểu tuabin, nhưng chỉ khi lưu lượng tối thiểu không bị giảm quá thấp.
Đường hồi dầu diesel là đường đòi hỏi khắt khe nhất trong ba loại. Lưu lượng trên đường hồi dầu diesel từ kim phun hoặc mạch cung cấp nhiên liệu thường thấp hơn nhiều so với dự kiến: 1 đến 200 lít/giờ là lưu lượng rất nhỏ, và 1 lít/giờ trong ống nửa inch tương ứng với vận tốc cực kỳ chậm. Đồng hồ đo kiểu tuabin không quay ổn định ở vận tốc đó. Đồng hồ đo kiểu bánh răng hình bầu dục thì có thể.
Lưu lượng kế tuabin đo lưu lượng bằng cách đếm vòng quay của rôto đặt trong dòng chảy. Tốc độ quay của rôto tỷ lệ thuận với vận tốc, từ đó chuyển đổi thành lưu lượng thể tích bằng hệ số hiệu chuẩn (hệ số K). Đối với nước sạch ở áp suất 0,75 cP và lưu lượng từ 225 đến 2250 LPM trong đường ống 3 inch, công nghệ này rất phù hợp.
Vận tốc tại lưu lượng tối thiểu (225 LPM trong DN80) vào khoảng 0,74 m/s. Hầu hết các đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin công nghiệp bắt đầu tạo ra tín hiệu đáng tin cậy ở trên 0,3 m/s, vì vậy vẫn có đủ biên độ an toàn ở mức thấp. Tại lưu lượng tối đa (2250 LPM), vận tốc vào khoảng 7,4 m/s, nằm trong giới hạn hoạt động bình thường của đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin. Tỷ lệ điều chỉnh lưu lượng ở đây là 10:1, mà đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin có thể xử lý mà không gặp vấn đề gì.
| Tham số | Giá trị |
| Trung bình | Nước |
| Kích thước ống | 3 inch / DN80 |
| Phạm vi lưu lượng | 225 - 2250 lít/phút |
| Tỷ trọng riêng | 1.0 |
| Độ nhớt | 0,75 cP |
| Tốc độ tối thiểu ở mức 225 LPM (DN80) | Xấp xỉ 0,74 m/s |
| Tốc độ tối đa ở mức 2250 LPM (DN80) | Xấp xỉ 7,4 m/s |
| Tỷ lệ giảm | 10:1 |
| Đầu ra tín hiệu | 4-20mA / 0-10V |
| Loại đồng hồ đo được đề xuất | Đồng hồ đo lưu lượng tuabin |
Hệ thống SCADA đồng hồ đo lưu lượng
Các tùy chọn đầu ra là 4-20mA cho đầu vào PLC analog hoặc 0-10V cho các hệ thống ưu tiên tín hiệu điện áp. Cả hai đầu ra đều thể hiện toàn bộ dải lưu lượng một cách tuyến tính. Đối với hệ thống làm mát mà bạn muốn xem lưu lượng chính xác trên màn hình SCADA hoặc kích hoạt báo động khi lưu lượng thấp, đầu ra 4-20mA là lựa chọn phổ biến hơn vì nó ít bị ảnh hưởng bởi sự sụt giảm điện áp trên các đoạn cáp dài.
Một lưu ý khi lắp đặt: đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin yêu cầu đoạn ống thẳng dài 10 đường kính ống ở phía thượng lưu và 5 đường kính ống ở phía hạ lưu để giữ cho biên dạng vận tốc đối xứng. Trong bố trí nhà máy chật hẹp gần cửa xả bơm hoặc van, đây là điều đầu tiên cần kiểm tra trước khi lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin có mặt bích.
Ở mức áp suất 20 cP, các kỹ sư bắt đầu đặt câu hỏi liệu đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin có còn là lựa chọn phù hợp hay không. Câu trả lời là có, miễn là vận tốc dòng chảy tối thiểu vẫn cao hơn ngưỡng khởi động đã được hiệu chỉnh theo độ nhớt. Ở mức 20 cP, hiệu suất hoạt động ở lưu lượng thấp của đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin giảm so với khi sử dụng với nước: ma sát ổ trục của rôto cao hơn, do đó cần vận tốc chất lỏng nhanh hơn để bắt đầu quay ổn định.
Đối với ống 1 inch (DN25) ở lưu lượng tối thiểu 26 LPM, vận tốc ở lưu lượng tối thiểu khoảng 0,92 m/s. Con số này cao hơn ngưỡng khởi động thực tế của một đồng hồ đo lưu lượng tuabin công nghiệp được thiết kế tốt ở áp suất 20 cP. Vận tốc tối đa ở 266 LPM đạt khoảng 9,4 m/s. Tỷ lệ điều chỉnh lưu lượng (turndown) xấp xỉ 10:1.
| Tham số | Giá trị |
| Trung bình | Dầu bôi trơn |
| Kích thước ống | 1 inch / DN25 |
| Phạm vi lưu lượng | 26 - 266 LPM |
| Tỷ trọng riêng | 0,88 |
| Độ nhớt | 20 cP |
| Tốc độ tối thiểu ở mức 26 LPM (DN25) | Xấp xỉ 0,92 m/s |
| Tốc độ tối đa đạt 266 LPM (DN25) | Xấp xỉ 9,4 m/s |
| Tỷ lệ giảm | Xấp xỉ 10:1 |
| Đầu ra tín hiệu | 4-20mA / 0-10V |
| Loại đồng hồ đo được đề xuất | Đồng hồ đo lưu lượng tuabin |
Nhiệt độ trong quá trình vận hành quan trọng hơn ở đây so với đường ống dẫn nước. Dầu bôi trơn trong mạch động cơ có thể đạt đến 80 đến 100°C. Vật liệu thân đồng hồ đo lưu lượng tuabin và vật liệu ổ trục rôto cần phải phù hợp. Thân bằng thép carbon hoặc thép không gỉ với ổ trục bằng vonfram cacbua hoặc gốm là tiêu chuẩn cho hệ thống dầu bôi trơn. Việc lựa chọn sai vật liệu ổ trục là một nguyên nhân phổ biến gây hỏng hóc sớm ở các đồng hồ đo lưu lượng tuabin dầu trong phòng máy phát điện.
Nếu dầu có chứa tạp chất dạng hạt (mảnh vụn kim loại mài mòn, cặn carbon), việc lắp đặt lưới lọc thô phía trước đồng hồ đo lưu lượng tuabin là một biện pháp tốt. Ổ trục rôto tuabin không được thiết kế để xử lý các hạt mài mòn mịn liên tục.
Đây là phần mà hầu hết các kỹ sư thường mắc sai lầm khi thiết kế hệ thống ba đường ống. Lưu lượng dầu diesel hồi về từ 1 đến 200 lít/giờ trong ống nửa inch (DN15) trông có vẻ tương tự như hai đường ống còn lại trên lý thuyết. Nhưng thực tế không phải vậy.
Một lít/giờ trong ống DN15 có vận tốc khoảng 0,0016 m/s. Con số này thấp hơn nhiều so với vận tốc khởi động tối thiểu của bất kỳ đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin nào. Rôto tuabin sẽ không quay ở tốc độ đó bất kể nó được chế tạo tốt đến đâu. Đồng hồ đo lưu lượng kiểu bánh răng hình bầu dục hoạt động dựa trên một nguyên lý hoàn toàn khác: hai rôto hình bầu dục ăn khớp với nhau bên trong một buồng được gia công chính xác. Mỗi vòng quay của cặp rôto làm dịch chuyển một thể tích chất lỏng cố định. Đồng hồ đếm số vòng quay bằng cơ học, không có ngưỡng vận tốc tối thiểu. Nó hoạt động chính xác từ 1 lít/giờ xuống đến lưu lượng thấp hơn nữa tùy thuộc vào từng kiểu máy.
| Tham số | Giá trị |
| Trung bình | Nhiên liệu diesel |
| Kích thước ống | 1/2 inch / DN15 |
| Phạm vi lưu lượng | 1 - 200 LPH |
| Tỷ trọng riêng (dầu diesel) | Xấp xỉ 0,82-0,85 |
| Độ nhớt (dầu diesel ở 20°C) | Khoảng 2-4 cP |
| Vận tốc ở 1 LPH (DN15) | Xấp xỉ 0,0016 m/s |
| Vận tốc ở mức 200 LPH (DN15) | Xấp xỉ 0,31 m/s |
| Tỷ lệ giảm | 200:1 |
| Đầu ra tín hiệu | 4-20mA / 0-10V |
| Loại đồng hồ đo được đề xuất | Bánh răng hình bầu dục (thể tích dịch chuyển dương) |
Tỷ lệ điều chỉnh 200:1 trên đồng hồ đo lưu lượng kiểu bánh răng hình bầu dục bao phủ toàn bộ dải lưu lượng từ 1 đến 200 lít/giờ với độ chính xác ổn định. Đây cũng là lý do tại sao đồng hồ đo lưu lượng kiểu bánh răng hình bầu dục là tiêu chuẩn để giám sát mức tiêu thụ dầu diesel trên các máy phát điện tại các trung tâm dữ liệu, bệnh viện và nhà máy công nghiệp trên khắp Đông Nam Á và Trung Đông.
Một vấn đề thực tế với đồng hồ đo kiểu bánh răng hình bầu dục trên đường hồi dầu diesel: dầu diesel có thể chứa bọt khí trong mạch hồi, đặc biệt nếu áp suất ngược của kim phun thấp. Không khí trong đồng hồ đo kiểu dịch chuyển tích cực có thể gây ra hiện tượng đọc sai. Lắp đặt một bộ lọc khí nhỏ phía trước đồng hồ đo sẽ loại bỏ nguồn lỗi này. Hầu hết khách hàng không làm điều này trong lần lắp đặt đầu tiên và sau đó gọi lại sau khi thấy các chỉ số cao bất thường. Chúng tôi thường xuyên thấy điều này trong các dự án đường hồi dầu diesel.
| Đồng hồ tuabin | Đồng hồ bánh răng hình bầu dục | |
| Nguyên lý đo lường | Vận tốc (quay rôto) | Thể tích dịch chuyển dương (thể tích trên mỗi vòng quay) |
| Khả năng lưu lượng tối thiểu | Bị giới hạn bởi vận tốc khởi động của rôto | Tuyệt vời, độ hao hụt xuống dưới 1 lít/giờ. |
| Phạm vi độ nhớt | Tốt nhất khi dưới 30 cP | Hoạt động với độ nhạy từ < 1 cP đến > 1000 cP |
| Tỷ lệ giảm | Thông thường tỷ lệ là 10:1 đến 15:1. | Từ 100:1 đến 200:1 |
| Giảm áp suất | Thấp đến trung bình | Mức độ vừa phải đến cao hơn khi lưu lượng nước cao. |
| Sự chính xác | 0,5% điển hình | 0,5% điển hình |
| Thích hợp cho đường ống nước (DN80) | Đúng | Không khả thi ở lưu lượng/kích thước này. |
| Thích hợp cho đường ống dẫn dầu (DN25) | Vâng, ở mức 20 cP | Có thể nhưng quá khổ so với công suất 266 LPM. |
| Thích hợp cho hệ thống hồi dầu diesel (DN15, 1-200 LPH) | KHÔNG | Đúng |
| Tùy chọn đầu ra tín hiệu | 4-20mA, 0-10V, xung | 4-20mA, 0-10V, xung |
Cả hai loại đồng hồ đo kiểu tuabin và kiểu bánh răng oval trong ứng dụng này đều có sẵn với đầu ra analog 4-20mA hoặc 0-10V. Sự lựa chọn phụ thuộc vào phía nhận tín hiệu.
Ngõ vào analog tiêu chuẩn là 4-20mA cho PLC và DCS công nghiệp. Ngõ vào 0 (4mA = dòng điện bằng 0) có nghĩa là khi dây bị đứt, dòng điện sẽ hiển thị dưới 4mA, từ đó kích hoạt báo động lỗi thay vì hiển thị dòng điện bằng 0. Việc sử dụng ngõ vào 4-20mA cho phép chạy cáp dài đến vài trăm mét mà không gặp lỗi sụt áp. Vì lý do này, hầu hết các kỹ sư trong lĩnh vực giám sát máy phát điện và năng lượng đều sử dụng ngõ vào 4-20mA.
Ngõ ra 0-10V phù hợp với các đoạn cáp ngắn và một số card đầu vào SCADA ưu tiên tín hiệu điện áp. Chất lượng tín hiệu bị suy giảm trên cáp dài do điện trở, vì vậy hãy giữ chiều dài cáp 0-10V dưới 30 mét nếu có thể. Nếu bảng điều khiển nằm trong cùng phòng với các đồng hồ đo, thì 0-10V là đủ.
Một số mẫu máy hỗ trợ cả hai đầu ra đồng thời hoặc cho phép chuyển đổi giữa chúng thông qua công tắc DIP hoặc menu cấu hình. Hãy xác nhận điều này ở giai đoạn đặt hàng nếu khách hàng muốn có sự linh hoạt trong tương lai.
Đường ống dẫn nước hồi lưu (tuabin 3 inch)
Lắp đặt theo chiều ngang với trục rôto nằm ngang. Cho phép đường ống thẳng có đường kính 10 x DN ở phía thượng lưu và 5 x DN ở phía hạ lưu. Tránh lắp đặt ở phía hạ lưu của van tiết lưu đang mở một phần. Lắp đặt van cách ly ở phía thượng lưu và hạ lưu để bảo trì. Kết nối tín hiệu 4-20mA với đầu vào analog của PLC; 4mA = 0 LPM, 20mA = lưu lượng tối đa theo cấu hình.
Đường hồi dầu (tuabin 1 inch)
Các yêu cầu về đường ống thẳng tương tự như đồng hồ đo nước. Lắp đặt bộ lọc chữ Y ở phía thượng nguồn, có định mức phù hợp với kích thước ống và áp suất hoạt động. Xác nhận vật liệu ổ trục tương thích với dầu bôi trơn ở nhiệt độ vận hành tối đa. Nếu đường ống hồi có nhiệt độ gần 80 đến 100°C, hãy chọn đồng hồ đo có tùy chọn mạch điện tử chịu nhiệt độ cao hoặc vỏ bộ phát tín hiệu từ xa.
Đường hồi dầu diesel (bánh răng hình bầu dục nửa inch)
Lắp đặt theo bất kỳ hướng nào. Lắp thêm bộ lọc mịn (100 micron hoặc mịn hơn) ở phía trước. Cân nhắc sử dụng bộ loại bỏ khí nếu mạch nhiên liệu có áp suất ngược thấp hoặc hoạt động không liên tục. Xác nhận vật liệu cấu tạo: hầu hết các đồng hồ đo nhiên liệu kiểu bánh răng hình bầu dục dùng cho động cơ diesel đều sử dụng thân bằng nhôm với gioăng NBR theo tiêu chuẩn, tương thích với dầu diesel thông thường và dầu nhiên liệu nhẹ. Đối với hỗn hợp biodiesel trên B20, hãy chỉ định gioăng PTFE hoặc FKM thay thế.
| Đường kẻ | Phạm vi lưu lượng | Kích thước ống | Loại đồng hồ đo | Dòng sản phẩm | Đầu ra |
| Nước hồi lưu | 225 - 2250 lít/phút | 3 inch / DN80 | Tuabin | Dòng TFM | 4-20mA / 0-10V |
| Dầu hồi | 26 - 266 LPM | 1 inch / DN25 | Tuabin | Dòng TFM | 4-20mA / 0-10V |
| Dầu diesel hồi | 1 - 200 LPH | 1/2 inch / DN15 | Bánh răng hình bầu dục | Dòng OGM | 4-20mA / 0-10V |
Công ty Silver Automation Instruments cung cấp đồng hồ đo lưu lượng tuabin và đồng hồ đo lưu lượng bánh răng oval cho cả ba loại đường hồi từ kho hàng tiêu chuẩn. Các tùy chọn tùy chỉnh bao gồm tiêu chuẩn kết nối quy trình (mặt bích ANSI / DIN hoặc ren NPT / BSP), vật liệu thân (nhôm, thép carbon, thép không gỉ 316L) và vật liệu gioăng (NBR, FKM, PTFE).
Yêu cầu báo giáĐể lập báo giá cho đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin và bánh răng hình bầu dục dùng cho đường ống hồi nước, dầu và diesel, vui lòng gửi các thông tin sau đến địa chỉ sales@silverinstruments.com : • Kích thước ống và tiêu chuẩn kết nối (DN hoặc NPS, mặt bích hoặc ren) cho mỗi đường ống • Phạm vi lưu lượng tối thiểu và tối đa (LPM hoặc LPH) cho mỗi đường ống • Môi trường, tỷ trọng và độ nhớt ở nhiệt độ hoạt động • Áp suất và nhiệt độ hoạt động • Tín hiệu đầu ra yêu cầu: 4-20mA, 0-10V hoặc xung • Nguồn điện có sẵn: 24V DC hoặc nguồn khác • Số lượng mỗi dòng và địa điểm giao hàng Xem dòng sản phẩm đồng hồ đo lưu lượng tuabin và dòng sản phẩm đồng hồ đo lưu lượng bánh răng hình bầu dục tại silverinstruments.com để biết thông số kỹ thuật đầy đủ, bản vẽ kích thước và mã đặt hàng. |
