精确的气体流量测量--根据需要选择匹配的气体流量计

作者:Peter Dietrich 文章来源:Endress+klauser公司流量仪表部 发布时间:2012-10-17

在整个流程工业领域中,目前大约35%的气体都是利用流量计检测气体的流量。从简单的气体流量检测到复杂的压缩空气网络的气体流量检测,再到有特定检测要求的乙烯气体测量,检测的范围非常广泛,而且每一种应用都对检测系统提出了特殊的的要求。但有一点在所有的气体检测技术中都是相同的,那就是必须精确!

迄今为止,气体检测技术领域最常使用的是机械式的气体流量计。但在实际的应用过程中,使用这种流量计的润滑、清洁等维护保养费用非常高,同时压力损失极大,从而大大地增加了能源消耗。这种流量计常因被测气体中含有污垢成分而被卡死,出现检测值漂移,污垢会对轴承、支撑部件以及其他零部件造成磨损。另外,在应用机械流量计的过程中还必须对压力和温度进行补偿。这些会给用户带来很高的使用成本和维修费用。同时,大多数机械式气体流量计的检测系统不能采用双向操作。因此,现代化的气体流量计就能凸显自己的优势。

Endress+Hauser公司现代化的Proline流量计方案把紧凑的结构和业内优化了的传感器技术以及统一的检测数据转换器结合在了一起,为各种气体流量检测的应用领域提供了最佳的解决方案。这一流量计方案包括以下流量计系列:

高精度的单管式科氏力气体流量计Promass系列;

无压力损失、节能型的高温气体流量计t-mass系列;

经济实惠、坚固耐用的涡街气体流量计Prowirl系列;

能够在压力较低和潮湿的工况下,利用超声波可靠地完成气体流量检测的Prosonic Flow B 200系列。

这一气体流量计方案能够满足用户以下使用要求:

安全可靠、节约时间的调整试车,以及统一的QuickSetup操作进行维护保养;

借助于统一的零部件和配件降低了备件库存,提高了流程设备的可用性,具有良好的功能扩展;

采用统一的选型、操作和检验工具以及现场管理、现场检验(Fieldcheck)等技术,使得流程设备的生产操作更加安全可靠,运行费用更低。

较高的稳定性

Promass科氏力检测系统以其较高的工作稳定性、符合SIL-2的安全完整性等级认证以及无密封件、全焊接的检测管等特点为用户在恶劣的使用环境中提供了最高的安全可靠性和很高的检测精度。新型的Proline3 Promass E和F型气体流量计使得科氏力流量计首次可以在高效的两线制技术中使用。用户根据实际的使用经验得出,两线制系统比四线制系统的流量计的优点更明显。例如,在设备的规划设计时可以明显的降低设备成本。在生产工作时,其本安的防爆技术方案提供了最大的安全可靠性。新型Promass 200型两线制流量计几乎是一种万能型的流量计,可以在整个流程工业生产领域中使用,尤其是在气体介质的流量检测中使用。

内置气体引擎

t-mass系列热式质量流量计已经在流程工业领域中使用了多年。使用寿命很长的传感器结合创新性的气体引擎,也就是流量计中的所谓“Gas Engine”,它使得t-mass流量计成为一种使用非常灵活的气体质量流量计。这种流量计可以检测空气、氮气、甲烷、氢气等20种气体,可以检测8种气体成分组成的混合气。

压缩空气的测量

新型的Proline3型t-mass 150气体流量计专门针对压缩空气系统的气体检测,这种流量计在成本费用方面进行了优化,尤其是针对压缩空气系统在部分负荷情况下的流量(辅助)检测进行了优化。这就使得用户能够实现能源和生产优化以及能源成本的最佳分摊。较低的费用和坚固、免维护的仪器以及满足相关的检测精度要求等特性满足了用户现代化能源监控的要求。

满足更高的稳定耐用要求

Prowirl涡街气体流量计以其在蒸汽检测和气体检测中的稳定耐用而著称。它的最大优点是能够在温度大幅度变化、蒸汽冲击或者气流流速很高的情况下,具有很高的稳定性。

沼气测量

最新的Prosonic Flow B 200型气体流量计能够在很低的压力、潮湿且有冷凝水的环境中使用,能够适应污垢严重和过程条件交替变化的工况,它能够准确地完成沼气的流量检测。Prosonic Flow B 200型气体流量计集成了连续式甲烷检测,首次实现发酵罐和沼气池的过程优化控制,通过甲烷下限的识别功能保证了燃气轮机能够安全可靠地发电,保证了操作者的安全。

检查无需拆卸

怎样才能保证安装好的气体流量计能够正确地计量检测气体的流量、质量?在那些不能拆卸下来的供气管道中,气体流量计的定期计量检定成本较高。而利用现场工具Fieldcheck则可以在气体流量计安装就位的状态下完成气体的计量检定,且花费的时间最少(大约30分钟)。一些气体供应商通过实际应用已经明确表示Fieldcheck具有很大的节约潜力。利用Fieldcheck还可以为用户编制完整无误的计量检定检查报告(ISO 9000格式)。

公认的水标定技术

Endress+Hauser公司研发和生产能够准确无误地保证检测精度、提供可追溯性证明的计量检定设备已经有30多年的历史。该公司能够保证世界各地用户的检测质量始终保持不变。除此之外,他们还研发了全球性的计量检定技术解决方案,这些方案包括利用水对法律法规要求的气体流量计进行计量检定。

水是一种非常合适的计量检定介质。与气体介质计量检定设备相比较,利用水作为计量检定介质可以更好地保持计量检定时的参考条件稳定不变。水的压缩性可以忽略不计,计量检定时可以轻松地调节和控制水的温度。计量检定介质很高的稳定性能够实现0.015%的检测精度。而目前精度最高的气体介质计量检定设备的检测精度范围为0.16%~0.3%。

利用水作为计量检定介质的设备精度要比气体计量检定设备高20倍。另外,利用水作为计量检定介质时,按照SI单位制的千克来制定可追溯性资料也非常简单。这是气态计量检定介质的标定设备无法实现的。目前,各个国家之间利用气体介质作为计量检定介质进行的标定还没有一个统一的标准。

所有的测试机构和德国联邦物理技术研究所(PTB)都确认利用水作为计量检定介质的水标定技术是高精度的气体计量检定标定技术的替代方案。结合上面介绍的检测技术,水标定技术能够满足全部可追溯性要求甚至可以在现场对气体介质计量检定进行认证复查。计量检定设备的公认性质是可比性的关键,它保证了设备按照国际标准(例如:METAS、PTB、NPL、LNE、NIST、CN等)具有可追述性,并在世界范围内得到了认可。定期由国家级的计量检定部门进行核查和检验,保证了流量计检测结果的可靠性。

氧气生产设备中最高的安全可靠性

在氧气流量检测应用中,BGV和Eiga IGC都规定了检测系统要采取特殊的安全保护措施。Endress+Hauser公司能够在用户选择和设计合适的流量计时给予大力的支持和帮助。该公司的产品获得了BS IEC 08:1999标准认证、符合Ex易燃易爆安全防护要求。Endress+Hauser公司所提供的清洁技术满足了氧气流量检测时的最高要求,从而也保证了在氧气生产设备中最高的安全可靠性。

在气体流量检测中实际模拟非常重要

Endress+Hauser检测技术公司流量计市场部专业技术负责人Peter Dietrich先生在接受PROCESS记者的采访时说道:“在采购检测仪器过程中,采购人员往往只考虑采购成本。这是目光短浅的做法。”他建议,采购人员在采购检测仪器,尤其是采购气体介质的流量检测时应把眼光放远一点。

PROCESS:Dietrich先生,用户在选择气体流量计时常犯的错误有哪些?

Peter Dietrich:在选择气体流量计时应根据具体的检测任务的要求来选择,而不是根据采购成本来选择。每一种检测任务都有与之相匹配的检测技术。Endress+Hauser公司是用户气体检测技术领域中最好的合作伙伴。作为成套方案的供应商,我们为用户准备了5套现代化的流量检测技术和丰富多样的检测仪器,能够为用户组建最佳的气体检测解决方案。

PROCESS:Fieldcheck不仅是一种气体检测工具,而且也是一种模拟工具。在气体的流量检测中,这种模拟能够为用户带来什么好处?

Peter Dietrich:尤其是在气体介质的流量检测中,利用近似实际生产的模拟核查设备的“干式”状态是非常重要的。这种智能化的Fieldcheck模拟器能够在没有真实流体的情况下模拟生产过程。从而再现流程工艺过程中的流量和故障情况,例如管道堵塞、泵被卡死等。通过模拟实际检测范围的上下极限值可以对用户设定的报警系统进行检验。在调整、试车时,Fieldcheck可以对后续的信号进行检验,它能承担控制阀和调节回路的循环检测任务。
 

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