Lưu lượng kế nhiệt và xoáy được sử dụng trong quản lý năng lượng

Hơi nước đóng một phần quan trọng trong cuộc sống của mọi người. Nó rất quan trọng trong việc chuẩn bị thực phẩm, để làm mát và sưởi ấm các tòa nhà, trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy, và là nguồn năng lượng cho tàu. Có lẽ sử dụng quan trọng nhất của nó là cho sản xuất điện.

Các nhà máy điện hơi nước lấy năng lượng từ nhiều nguồn khác nhau. Những nhà máy này cần một nguồn nhiên liệu để làm nóng nước và tạo hơi nước. Nhiều người sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than, dầu hoặc khí tự nhiên để làm năng lượng, trong khi những người khác sử dụng năng lượng hạt nhân. Các nguồn năng lượng tái tạo cho các nhà máy điện hơi nước bao gồm chất thải rắn, gió, địa nhiệt và sinh khối.
Tất cả các nguồn năng lượng này tạo ra nhiệt, làm nóng nước để tạo ra hơi nước. Trong một nhà máy điện, hơi nước quay một tuabin được chế tạo hơi giống cối xay gió và quay trên một bánh xe làm bằng lưỡi kim loại được bó chặt. Tua bin được nối với nhau bằng một trục với máy phát, quay xung quanh với các cánh tuabin. Khi máy phát điện quay, nó sử dụng động năng từ tuabin để tạo ra điện.

Đo lưu lượng khí và không khí

Nhiều nhà máy điện sử dụng khí đốt tự nhiên làm nhiên liệu được đốt cháy để tạo ra hơi nước. Khí tự nhiên này phải được đo lường chính xác và quản lý hiệu quả để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy của nguồn nhiệt của nhà máy điện. Quản lý và kiểm soát tỷ lệ nhiên liệu trên không tối ưu đòi hỏi phải tính toán lưu lượng lớn - và có thể thu về cổ tức lớn nếu được thực hiện đúng. Loại quản lý chính xác và hiệu quả này đảm bảo chi phí nhiên liệu thấp hơn. Một số cơ sở có thể yêu cầu phân phối khí và thanh toán được theo dõi.
Một yếu tố quan trọng khác trong bối cảnh này là việc đo khí nén . Khí tự nhiên phải được đo lường và quản lý chính xác, vì vậy việc quản lý hiệu quả khí nén trong nhà máy điện có thể thu về cổ tức lớn. Giống như trong các tòa nhà chung cư nơi dòng nước lên đến đỉnh điểm vào buổi sáng và buổi tối, nhưng tối thiểu vào ban đêm, do đó, nhu cầu năng lượng trong một nhà máy điện có thể thay đổi theo thời gian trong ngày. Điều này mang lại lợi thế cho lưu lượng kế nhiệt trong các loại ứng dụng này bởi vì chúng thường có độ chính xác 100 đến 1 và có thể đo lưu lượng thấp hiệu quả như lưu lượng cao. Chúng cũng không bị tắc nghẽn, không giống như các máy đo tuabin và ống pitot.

Làm thế nào hơi được đo?

Là một phần của quy trình sản xuất điện, hơi nước phải được đo để tối đa hóa hiệu suất lò hơi. Lưu lượng kế áp suất chênh lệch (DP) chiếm ưu thế trong đo lưu lượng hơi. Lưu lượng kế DP dựa vào một co thắt được đặt trong dòng chảy tạo ra áp suất giảm trong dòng sau khi co. Lưu lượng kế DP yêu cầu một phương tiện để phát hiện sự khác biệt về áp suất ngược dòng so với hạ lưu trong dòng chảy. Trong khi điều này có thể được thực hiện với áp kế, lưu lượng kế DP sử dụng các máy phát DP cảm nhận sự khác biệt về áp suất, và sau đó sử dụng giá trị này để tính tốc độ dòng chảy.

Ưu điểm lưu lượng kế xoáy

Bất chấp sự thống trị của lưu lượng kế DP, một số người dùng cuối đang chuyển sang sử dụng đồng hồ đo lưu lượng xoáy đa biến để đo lưu lượng hơi. Lưu lượng kế xoáy có một số lợi thế so với các loại lưu lượng kế công nghệ mới khác khi đo lưu lượng khí và hơi nước. Đo lưu lượng khí vẫn là một ứng dụng tương đối mới đối với máy đo Coriolis và việc sử dụng máy đo Coriolis để đo lưu lượng hơi mới bắt đầu xảy ra. Trong khi các máy đo siêu âm đã được sử dụng trong một số năm để đo lưu lượng khí và lưu lượng nước cấp của lò hơi, thì lưu lượng hơi là một ứng dụng mới cho chúng.
Lưu lượng kế từ tính không thể được sử dụng để đo lưu lượng khí, lưu lượng hơi hoặc chất lỏng không dẫn điện như hydrocarbon. Lưu lượng kế DP đa biến có thể được sử dụng để đo chất lỏng, khí và hơi nước. Tuy nhiên, hầu hết các lưu lượng kế DP đa biến có áp suất giảm đáng kể so với đồng hồ đo xoáy vì sự có mặt của một phần tử chính.
Một lý do khiến lưu lượng kế xoáy hoạt động tốt với hơi nước là chúng có thể xử lý nhiệt độ và áp suất cao liên quan đến đo lưu lượng hơi. Đối với máy đo xoáy, chỉ có cơ thể vô tội vạ và các cảm biến phát hiện các xoáy đang tiếp xúc với dòng chảy. Máy phát thường được gắn ở một nơi nào đó cách xa đường ống.
Lưu lượng kế dòng xoáy rất phù hợp để đo lưu lượng hơi, và chúng được sử dụng rộng rãi cho mục đích này. Hơi nước là chất lỏng khó đo nhất. Điều này là do áp suất cao và nhiệt độ cao của hơi nước và do các thông số đo thay đổi theo loại hơi. Các loại hơi chính bao gồm hơi ướt, hơi bão hòa và hơi quá nhiệt. Hơi nước thường được đo trong các nhà máy quá trình và để phát điện. Ngoài khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất quá trình cao, máy đo xoáy có độ rộng lớn. Điều này cho phép họ đo lưu lượng hơi nước với vận tốc khác nhau. Trong quá trình và nhà máy điện, hơi nước thường được đo đến từ lò hơi.
Lưu lượng kế xoáy đa biến đo nhiều biến trong một công cụ. Cụ thể, họ đo lưu lượng thể tích, áp suất, nhiệt độ, lưu lượng khối và mật độ. Mật độ của hơi nước bão hòa thay đổi theo nhiệt độ hoặc áp suất, trong khi mật độ của hơi quá nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Bởi vì lưu lượng kế đa biến đo mật độ chính xác, chúng cung cấp một phép đo chính xác của lưu lượng khối. Với độ chính xác của lưu lượng hơi là 1,5 phần trăm của việc đọc, họ cung cấp dữ liệu cần thiết để quản lý lưu lượng hơi đáng tin cậy và hiệu quả.