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        電磁流量計

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        使用電磁流量計技術降低能源成本

        來源:作者:發表時間:2020-03-05 11:23:42

                流體流速的測量是加工工業中的重要步驟。選擇合適的流量測量技術是一個很大的挑戰。在許多流量測量技術適合單個應用程序的情況下,考慮節省能源成本可以幫助縮小選擇范圍。

         
        本文介紹了可用于流量計技術的各種能源成本評估方法。
         
        電磁流量計技術
                可用的不同類型的流量計技術及其在加工業中的使用水平以流程圖的形式表示(圖1)。
        流程工業中的流量計技術
                圖中描繪的大多數技術:渦輪機,渦流,超聲,電磁流量計和風速計實際上確定了管道中流體的流速。可以將體積流速確定為測得的平均流速與管道或儀表的橫截面積的乘積。流體流量的限制是由基于壓差運行的流量計引入的。
         
                流量計的不同類型是噴嘴,楔子,先導管,孔板和文丘里管。由于限制而導致的壓力損失無法恢復,可以通過體積流量進行測量。
         
                可以使用電磁流量計來測量真實的體積流量;他們測量通過儀表主體的實際流體量,而沒有考慮速度。特定數量的流體被電磁流量計捕獲并進入出口。清空腔室并填充另一個腔室的機構由流體壓力控制。
         
                需要為體積流量計提供其他信息,例如流體密度,壓力和/或溫度,以便測量質量流率。
         
                電磁流量計和變送器中還提供了其他傳感器來獲取此信息。質量流量可以使用科里奧利流量計直接測量,對于氣體流量可以通過熱探頭直接測量。這些流量計的市場份額目前為18%,并有望在未來增加。
         
                圖2顯示了特定流量計技術對不同液體和氣體條件的適用性。很明顯,對于給定的一組流體條件,不止一種技術是適用的。在這些情況下,可以通過考慮**小的能源成本來縮小選擇范圍。
         
        需要減少能源
                電磁流量計在系統中引起壓力損失,這轉化為能量和資本損失。流量計,閥門,管道摩擦,膨脹器和減壓器等測量設備是增加系統永久壓力損失(PPL)的因素。電磁流量計的無憂操作可能需要上游減壓器和下游膨脹器。在為新流程設計系統時,PPL是決定因素。
         
                在為新流程設計系統時,工程師需要考慮PPL,因為泵(液體),鍋爐(蒸汽)或壓縮機(氣體)的大小是根據PPL決定的,以便滿足所需的流程條件并交付正確的壓力和/或流量。
         
                運營過程中的能量補償也基于PPL,并且能量補償會影響年度運營成本。可以通過**小化這些壓力損失來控制對補充泵送或壓縮的需求,也可以影響環境。通過在昂貴的蒸汽鍋爐中用壓力損失小的流量計代替現有的流量計,可以提高其容量。
         
                工程師可以通過選擇壓力損失低的流量計來**大程度地減少泵送或壓縮成本,增加容量,并**大程度地減少泵,鍋爐的占地面積。
         
                電磁流量計中的壓力損失取決于流體密度,流體速度(Vf)2的平方以及對流體流的阻塞程度(K 米)。從**高壓力損失到**低壓力損失,下面列出了不同流量計的K 米的大小。
         
        科里奧利
        孔口/噴嘴
        渦輪
        渦流
        文丘里
        平均皮托管
        電磁流量計/超聲波(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
                單位時間的能耗可以基于系統的永久壓力損失(PPL),體積流量(Q)和機械效率(ME)(以小數點表示)來計算。功率以瓦特表示,PPL以英寸水柱為單位,體積流量以CFM表示,以下公式給出了能源使用的價值:
         
        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,假設系統效率為氮0.70和水為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。
         
        通過將能源乘以當地的電費($ / kwh)和一年的工作小時數(每年總計8760小時),可以計算出年度成本。
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