在我之前的文章中,我介紹了金屬管子流量測量原理。在這篇文章中,我想談談金屬管轉子流量計及其在壓縮空氣應用中的應用。壓縮空氣流量應用是我收到的非常受歡迎的要求,其次是天然氣測量。壓縮空氣在所有工業設施中都非常普遍,并且已經大力推動識別機器和工廠漏氣以試圖降低電力成本。大多數工程師都熟悉的經驗法則是,100 psig下的“1/4”泄漏成本約為每年10,000美元。“
這個數字是否是完整的
無論是否準確,離心式空氣壓縮機確實是高能耗的消費者并且一直在運行。因此,了解整個工廠的壓縮空氣流量使用情況是確定是否有泄漏或壓縮機是否需要維護的良好開端。
金屬管轉子流量計可以成為你的偵探
當工程師或設施人員接觸到流量測量建議時,他們通常對管道系統和壓縮空氣系統的分支有很好的感覺。對于他們中的許多人來說,通常的做法是在壓縮機空氣干燥器之后放置計量并將其作為基本 生產數量(稱之為主壓縮機歧管計)。然后,他們在整個管道網絡中添加各種其他儀表,并從主壓縮機歧管儀表中減去這些讀數。理想情況下,凈結果應該非常接近于零,這表明對產生的空氣和空氣消耗進行了完整的計算。
如果數字不一致,那么您可以開始您的偵探工作,找出行為不端的分支并采取糾正措施。
老化機械與表征
壓縮空氣中金屬管轉子流量計的另一種常用方法是在安裝或維修間隔期間對旋轉設備進行表征或基線處理。如果在一組壓縮機上安裝了金屬管轉子流量計,則可以通過數據采集建立這些熱量計的正常基線行為。金屬管轉子流量計數據的一個有效用途是,您可以采用壓縮機系統的今天行為,并將其與上個月,去年或上次修理設備的行為進行比較。一旦獲得了穩定的數據,您就可以一目了然地了解工廠的空氣消耗是否超出正常工作范圍。
在具有挑戰性的管道布局中應用金屬管轉子流量計
一旦您決定安裝金屬管轉子流量計,您將需要選擇非常佳位置以確保讀數的準確性。遺憾的是,許多現有的管道裝置沒有為成功安裝金屬管轉子流量計提供理想的位置。我們通常建議15個上游管道直徑和5個下游管道直徑,以滿足正常的直行要求。但是,在極端情況下,任何彎頭,減速器,閥門等都需要更長的直管,非常多可達40個管道直徑。值得慶幸的是,這個問題的解決方案稱為流量調節。
為了解決流動調節背后的流體動力學,您需要可視化管道內空氣的邊界層和流動剖面。
圖1:管道中氣體的邊界層橫截面
金屬管轉子流量計設計用于讀取位于管道中心的完全發展的流動點處的氣體速度。在上面的矢量圖中(見圖1),峰值速度位于管道中心,這是金屬管轉子流量計尖端所需的位置。有些人錯誤地認為金屬管轉子流量計不喜歡湍流,但事實恰恰相反。金屬管轉子流量計需要湍流,但必須完全開發,否則氣流的速度分布將不均勻,儀表將無法記錄正確的質量流量。繞過拐角和彎頭會產生流動擾動,打破完全發展的流動所需的子彈形狀。
現在我們了解了金屬管轉子流量計的速度曲線要求,如果我們沒有推薦的直線運行,我們如何修復輪廓?答案是流量調節。
流量調節器的安裝注意事項
既然我們已經掌握了為什么我們需要完全開發的流量,那么假設您有一個站點,您想安裝一個不符合建議的直接運行要求的金屬管轉子流量計。
圖2:金屬管轉子流量計測量的推薦直線運行
針對這種情況的解決方案是內聯流量調節器,其看起來像由兩個隔板分開的兩個網板。盡管外觀稍微簡單,但流量調節器的設計仍有很多工程。但是,事實上,你并不需要知道任何一個成功地將它們應用到你的管道中。
由于流量調節器要求您將它們插入管道線軸件中,因此您需要切割儀表上游的現有管道部分。好消息是,您現在可以在儀表上游只有三個管道直徑,并且仍然達到工廠額定精度。
圖3:標準Sage流量調節器的等軸測圖和側視圖