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流能管理:3个非常棒的应用程序可降低能源成本

来源: 作者: 发布日期:2020-05-21 08:26:50
      随着公司努力控制成本,减少能源使用并遵守政府法规,越来越多的流行语如“流能”或“流能管理”变得越来越流行。但是什么是流能和流能管理?你为什么要在乎呢?
 
在这个分为三部分的系列中,我们将:
 
 
探索什么是流动能
 
讨论真正影响利润的应用和流量计
 
提供使用流量计提高能源效率的提示和技巧
 
查看现实中管理流能的示例以及它们如何从这种实践中受益
 
3个非常棒的应用程序通过高效的流能管理降低能源成本
 
      流能定义为对您的设施的日常运行至关重要的流。换句话说,持续的流动会花费金钱。这些流量包括天然气,压缩空气,水和蒸汽。
 
      设施管理人员通常具有管理其设施中所有流动能的艰巨任务。由于这些商品都不是“免费”的,因此,它们必须努力准确地衡量其“能源”使用量,确定使用非常多能源的过程,并提高其效率。这些举措直接有助于提高利润。
 
      挑战在于确定每种流体应使用哪种流量计技术。在博客系列的非常好部分中,我们着眼于非常佳的测量应用程序(或“非常棒的应用程序”),以实现针对气体,液体和蒸汽测量的非常佳流动能量管理,并针对每种方法探索非常佳的流量计技术。
 
非常棒的应用1:天然气和压缩空气测量
 
      天然气和压缩空气测量在“非常棒的应用程序”中名列前茅,几乎每个设施都必须测量和管理。许多设施在制造过程中将天然气用于燃烧器控制或燃烧锅炉以产生蒸汽或热水。工厂可能需要跟踪天然气的分配,分配和计费。
 
      无论何种应用,设施管理员都必须进行精确的天然气测量,以有效管理流动能,从而降低能源成本。
 
      压缩空气是另一种昂贵的流动能,需要消耗大量能量的压缩机才能产生。设施管理人员通常承担执行压缩空气使用量审核的任务,以确定压缩机效率,发现系统中的泄漏以及平衡分配和分配。
 
      过去,工厂使用插入式涡轮流量计进行压缩空气测量,但是涡轮流量计在压缩空气流量低的情况下不能很好地工作。另外,也可以选择插入皮托管,但不能测量直接的质量流量。两种技术都容易阻塞。
 
质量流量优势
 
      热质量流量计是天然气燃烧和分配应用的理想选择,因为质量流量而不是体积流量是直接关注的数量。例如,基于质量计算出用于有效燃烧的非常佳燃料/空气比。天然气也按质量计费。
 
      测量压缩空气提出了自己的挑战。在许多工厂中,一天中的使用情况千差万别,从高峰制造时的繁重工作到大多数生产处于待机状态时的小流量(可能由于泄漏)。热流量计的量程比非常宽(100:1),可以应对这些波动。此外,它们几乎没有压力降。设施已经支付了压缩空气的费用,因此不必要的压降浪费了金钱。
 
      由于热质量流量计会计算气体分子,因此它们不受入口温度和压力变化的影响。在热流量计非常简单的工作配置中,流体流过加热的热传感器和温度传感器。当流体流的分子通过加热的热传感器时,热量流失到流动的流体中。热传感器冷却下来,而温度传感器继续测量流动流体的相对恒定温度。
 
热质量流量计如何工作
图1.热质量流量的工作原理
 
      损失的热量取决于流体的热特性和流体的流速。因此,通过测量热传感器和温度传感器之间的温差,可以确定流量(图1)。
 
      四传感器热技术的新发展,再加上稳定的“干式”传感器技术和先进的热力学建模算法,使某些热流量计的读数精度达到+/- 0.5%,可与科里奥利流量计的精度相媲美成本(图2)。在板上,软件应用程序还支持气体混合功能,原位验证和直通管道。
 
四传感器热技术
图2。具有四传感器热技术的QuadraTherm®插入式热流量计
 
气体热质量流量计的优点:
 
      直接测量气体的质量流量,无需温度或压力补偿
      精度+/- 0.5%读数; 高流量60,000 sfpm(0-305 smps); 100:1的夜视
      多变量:质量流量,温度和压力
      先进的四传感器“干感”技术可非常大程度地减少漂移并实现现场验证
      插入版本具有热龙头功能,易于安装
      易于设置,现场校准,直通管道和气体混合的软件应用程序
      数字通讯套件
 
非常棒的应用2:蒸汽的生产,分配和分配
 
      从化工厂和炼油厂的工艺流程到能源生产中的地热蒸汽,工业上几乎所有地方都使用蒸汽。必须测量锅炉产生的蒸汽,以优化锅炉效率。蒸汽用于加热建筑物,食品加工和热水。即使是核电站,也使用核裂变产生的蒸汽。
 
多变量插入涡街流量计
图3.多变量插入涡街流量计非常适合饱和和过饱和蒸汽测量。
 
      传统上,蒸汽流量是用压差仪测量的。这通常是孔板。但是,此类设备本质上是体积流量测量。压力和温度的变化将改变蒸汽的质量流量。即使蒸汽压力发生10%的“小”变化,也​​将导致非补偿质量流量出现10%的误差。这意味着,在典型的压差测量安装中,必须通过测量温度和压力来补偿设备测量的体积流量,然后将这三个测量值(ΔP,T和P)与流量计算机集成以计算质量流量。
 
多变量涡街流量计提高了精度
 
      插入式多变量涡街流量计允许一台仪器和一个过程连接同时测量质量流量,温度,压力,体积流量和流体密度(图3)。饱和蒸汽的密度随温度或压力而变化,而过热蒸汽则随温度和压力而变化,因此多变量涡街流量计可确保流量计的密度计算正确。因此,正确测量质量蒸汽流量可以非常大程度地提高蒸汽生产率。
 
      多变量涡街流量计提供的蒸汽精度为读数的1%,量程比为30:1以及压力和温度补偿。
 
      几十年来,涡旋技术一直是用于气体,液体和蒸汽应用的稳定且经过验证的测量技术。涡流是自然力,当流体流过障碍物时形成“漩涡”,就像水在小溪中绕着岩石流过或风在旗杆中流过一样。在涡流计中,当每个涡流流过时,传感器接片会左右弯曲,从而产生与流量成正比的频率输出(图4)。将温度传感器浸入流中以测量流动的气体,液体或蒸汽的温度,同时压力感测端口通向压力传感器,即可实现多变量质量流量。先进的板载软件应用程序使设置,仪表调整和验证变得容易,易于使用。
 
涡流工作原理
图4.涡流传感器剖面图,显示了涡流的工作原理
 
多变量涡街流量计用于蒸汽测量的优势:
 
      多变量:质量流量,体积流量,密度,压力,温度
      精度高达读数的0.7%;30:1的夜视
      动态密度计算可提高蒸汽计量精度
      热抽头探针卷收器,易于蒸汽安装
      板载软件应用程序,例如仪表设置,原位校准/验证,调试
 
非常棒的应用3:水和BTU的测量
 
      水也是一种昂贵的流动能源,并且资源有限。许多设施测量水流量以核实账单,确定泄漏率以及测量进水和出水流量。另一个增长的应用是热流能量测量。设施必须花钱生产用于工艺或HVAC的冷热水。必须测量此热能以进行分配,分配和计费。
 
      当然,有许多方法可以测量水流量。涡轮流量计或螺旋桨流量计很常见,但运动部件容易堵塞。涡街流量计也被广泛使用,但在流量低时会停止工作。电磁流量计已在世界范围内使用,但无法测量某些过程工业中发现的去离子水。
 
      夹钳式超声波液体流量计提供易用性和灵活性
 
      夹钳式超声波流量计非常适合水流应用。它们在低流量和高流量下均能实现高精度,节省时间,而无需切断管道或关闭过程,并且不受外部噪声的影响。
 
      结合“热”和“冷”腿上的温度传感器,可以测量获得或损失的热能(图5)。这在分布式和区域能源中得到了广泛的应用,在该区域中,集中供热和制冷设备为整个设施提供了HVAC。
 
夹式超声波液体流量计
图5. 具有热能/ BTU功能的夹钳式超声波液体流量计
 
      在运行时间超声波液体流量计中,超声波信号沿下游流体的方向传输,然后另一个信号逆着上游流体传输(图6)。在非常基本的形式中,将声音脉冲向下游传播的时间与脉冲向上游传播的时间进行比较。然后,该微分时间用于计算流动流体的速度。然后,仪表使用此流体速度来计算管道中的体积流速。BTU能量测量可以从冷,热管之间的体积流量和温度差得出。
 
      超声波技术的新发展与现代软件应用程序相结合,可实现实时液体密度补偿,从而提高准确性,并提供带有可视信号的安装功能,以确保正确安装。
 
渡越时间超声波工作原理
图6.渡越时间超声波的工作原理
 
超声波流量计用于水/ BTU测量的优点:
 
      夹式或插入式换能器测量双向流量
      一米适用于从2到236英寸(5.0厘米到6.0M)的各种管道尺寸
      从0.16到40 ft / s(0.05到12 m / s)的读数精度+/- 0.5%
      夹紧式或插入式PT 100温度输入,用于热能/ BTU测量
      软件应用程序可轻松设置以获得非常佳信号强度
 
整合在一起—完整的流能管理解决方案
 
      大多数设施管理人员必须找到合适的流量计来测量这些“非常棒的应用程序”中的至少一个(通常是三个),以成功管理其设施中的流能。为气体,液体和蒸汽应用的流能管理确定非常佳的流量计技术取决于特定的测量目标,流体,流速,量程比要求,温度和压力。要配备设施,必须与一家久经考验的流量测量公司及每种流量计技术的专家团队合作。
 
      非常好的情况是与一家流量计公司打交道,以指定和支持用于您的所有气体,液体和蒸汽流量测量的仪器。这意味着在产品的整个生命周期内,只有一个联络点负责产品规格和安装,一个易于集成的操作系统以及一个本地支持团队。
 
一种完整的流能解决方案的优点:
 
      一家公司和联络点提供所有气体,液体和蒸汽流量计的产品规格
      所有三种技术的一个调试团队
      三种技术的专业本地支持团队
      共享软件应用程序和操作系统,易于集成
      本地化的校准专业知识和资产,可确保产品使用寿命内的准确性
 

咨询热线

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