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電磁流量計

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使用電磁流量計技术降低能源成本

來源:作者:发表时间:2020-03-05 11:23:42

        流体流速的测量是加工工业中的重要步骤。选择合适的流量测量技术是一个很大的挑战。在许多流量测量技术适合单个应用程序的情况下,考虑节省能源成本可以帮助缩小选择范围。

 
本文介紹了可用于流量計技術的各種能源成本評估方法。
 
電磁流量計技术
        可用的不同类型的流量计技术及其在加工业中的使用水平以流程图的形式表示(图1)。
流程工业中的流量计技术
        图中描绘的大多数技术:渦輪机,渦流,超声,電磁流量計和风速计实际上确定了管道中流体的流速。可以将体积流速确定为测得的平均流速与管道或仪表的横截面积的乘积。流体流量的限制是由基于压差运行的流量计引入的。
 
        流量计的不同类型是喷嘴,楔子,先导管,孔板和文丘裏管。由于限制而导致的压力损失无法恢复,可以通过体积流量进行测量。
 
        可以使用電磁流量計来测量真实的体积流量;他们测量通过仪表主体的实际流体量,而没有考虑速度。特定数量的流体被電磁流量計捕獲並進入出口。清空腔室並填充另一個腔室的機構由流體壓力控制。
 
        需要为体积流量计提供其他信息,例如流体密度,压力和/或温度,以便测量质量流率。
 
        電磁流量計和变送器中还提供了其他传感器来获取此信息。质量流量可以使用科裏奧利流量计直接测量,对于气体流量可以通过热探头直接测量。这些流量计的市场份额目前为18%,并有望在未来增加。
 
        图2显示了特定流量计技术对不同液体和气体条件的适用性。很明显,对于给定的一组流体条件,不止一种技术是适用的。在这些情况下,可以通过考虑**小的能源成本来缩小选择范围。
 
需要減少能源
        電磁流量計在系统中引起压力损失,这转化为能量和资本损失。流量计,阀门,管道摩擦,膨胀器和减压器等测量设备是增加系统永久压力损失(PPL)的因素。電磁流量計的无忧操作可能需要上游减压器和下游膨胀器。在为新流程设计系统时,PPL是决定因素。
 
        在为新流程设计系统时,工程师需要考虑PPL,因为泵(液体),锅炉(蒸汽)或压缩机(气体)的大小是根据PPL决定的,以便满足所需的流程条件并交付正确的压力和/或流量。
 
        运营过程中的能量补偿也基于PPL,并且能量补偿会影响年度运营成本。可以通过**小化这些压力损失来控制对补充泵送或压缩的需求,也可以影响环境。通过在昂贵的蒸汽锅炉中用压力损失小的流量计代替现有的流量计,可以提高其容量。
 
        工程师可以通过选择压力损失低的流量计来**大程度地减少泵送或压缩成本,增加容量,并**大程度地减少泵,锅炉的占地面积。
 
        電磁流量計中的压力损失取决于流体密度,流体速度(Vf)2的平方以及对流体流的阻塞程度(K 米)。从**高压力损失到**低压力损失,下面列出了不同流量计的K 米的大小。
 
科裏奧利
孔口/噴嘴
渦輪
渦流
文丘裏
平均皮托管
電磁流量計/超声波(可忽略的PPL)
根據以上排名,當用平均皮托管代替孔板時,PPL和能量需求或壓力損失可降低20倍。平均皮托管不僅提供**小的PPL,而且可提供還便宜且易于安裝。
 
能源使用示例
        单位时间的能耗可以基于系统的永久压力损失(PPL),体积流量(Q)和机械效率(ME)(以小数点表示)来计算。功率以瓦特表示,PPL以英寸水柱为单位,体积流量以CFM表示,以下公式给出了能源使用的价值:
 
功率=(0.118 PPL * Q)/ ME
 
電動機與壓縮機或泵的十進制效率乘積等于系統的機械效率。鍋爐的系統效率可以類似的方式計算。在下面的分析中,假設系統效率爲氮0.70和水爲0.90。效率低的系統需要額外的功率來補償過程中的壓力損失。
 
通过将能源乘以当地的电费($ / kwh)和一年的工作小时数(每年总计8760小时),可以计算出年度成本。