Није нужно. Капацитет компресора се може изразити у референтним условима, док мерач извештава о запремини гаса који пролази кроз цев под притиском. Оба очитавања могу описати исту количину гаса.
Ово је разлика измеђустварне и стандардне брзине протока гаса, који се понекад назива радни и стандардни проток. Разумевање је неопходно када се претвара потрошња гаса, израчунава брзина цевовода или бира индустријски мерач протока гаса.
Конверзија зависи од апсолутног притиска, температуре, својстава гаса и референтних услова који се користе. За димензионисање бројила, инжењери такође морају узети у обзир комплетан радни опсег, а не једну номиналну вредност протока.
Стварни у односу на стандардни проток гаса: у чему је разлика?
Стварни запремински проток је запремина гаса који се креће кроз цевовод при његовом радном притиску и температури. Може се изразити у стварним м³/х, Ам³/х или АЦФМ.
Стандардни запремински проток изражава еквивалентну запремину гаса при специфицираним референтним условима. Уобичајене јединице укључују Нм³/х, См³/х и СЦФМ.
Када се гас компресује, његова густина се генерално повећава и иста маса заузима мањи волумен. Сходно томе, стварни запремински проток може бити много мањи од стандардног запреминског протока у цевоводу под притиском.
Масени проток се разликује од оба. Она представља масу која пролази кроз мерни део у јединици времена, обично у кг/х. Однос је даље објашњен у ФловТ-упоређење масеног протока у односу на запремински проток.
| Меасуремент | Типичне јединице | Главна сврха |
|---|---|---|
| Стварни волуметријски проток | Ам³/х, АЦФМ | Брзина цеви и димензионисање волуметријског мерача |
| Стандардни волуметријски проток | Нм³/х, См³/х, СЦФМ | Поређење потрошње и капацитета гаса |
| Масени проток | кг/х, кг/с | Биланс масе и контрола процеса |
Шта су стандардни референтни услови за гас?
Не постоји универзална референтна температура за сваку примену мерења гаса. У зависности од важећег стандарда или комерцијалног споразума, референтне температуре могу укључивати 0 степени, 15 степени, 20 степени или 60 степени Ф.
на пример,ИСО 13443успоставља референтне услове за природни гас, укључујући температуру, притисак и влажност. Друге индустријске примене могу користити различите уговорне референтне услове.
Према томе, спецификација која наводи само "1.000 Нм³/х" је непотпуна осим ако нису познати применљиви референтни услови. Притисак мора бити идентификован као апсолутни, а основа гаса мора бити конзистентна, укључујући да ли се пријављена количина односи на суви или влажни гас.
Ово је важно када упоредите опрему различитих добављача. Количина гаса изражена на 20 степени заузима приближно 7,3% више запремине него на 0 степени када је притисак непромењен и када се претпоставља идеално-понашање гаса.
Формула за конверзију стварног тока гаса у стандардни
За непромењени састав гаса, однос између стварног и референтног запреминског протока је:
Кстд=Кацтуал × (Пацтуал / Пстд) × (Тстд / Тацтуал) × (Зстд / Зацтуал)
Да бисте израчунали стварни запремински проток из стандардног протока:
Кацтуал=Кстд × (Пстд / Пацтуал) × (Тацтуал / Тстд) × (Зацтуал / Зстд)
- Кстд: запремински проток у референтним условима
- Кацтуал: волуметријски проток у радним условима
- Пстд и Пацтуал: апсолутни притисци
- Тстд и Тацтуал: температуре у келвинима
- Зстд и Зацтуал: фактори компресије гаса
Прерачунајте манометарски притисак
Једна од најчешћих грешака је третирање манометарског притиска као апсолутног притиска.
Апсолутни притисак=Манометар + локални атмосферски притисак
За цевовод који ради на 7 бара(г), под претпоставком да је атмосферски притисак 1,01325 бара:
Пактуал=7 + 1.01325=8.01325 бар(а)
Коришћење 7 бара(а) уместо тога би преценило израчунату стварну запремину за приближно 14,5% у овом примеру, уз остале варијабле непромењене.
За даље појашњење, погледајте ФловТ објашњење заПСИ, ПСИА и ПСИГ. Погодантрансмитер притискаможе обезбедити информације о притиску систему компензације, али његов тип мерења и опсег калибрације морају бити верификовани.
Зашто је фактор компресибилности битан
Фактор компресије З узима у обзир одступања од идеалног-понашања гаса. Она варира у зависности од састава гаса, притиска и температуре.
За прелиминарну идеалну{0}}процену гаса, инжењери понекад претпостављају Зацтуал/Зстд=1.. Ова претпоставка се не сме третирати као верификовано својство компримованог ваздуха или природног гаса при повишеним притисцима.
Размислите о идеалном-прорачуну гаса који производи 100 м³/х. Ако је стварни однос Зацтуал/Зстд 0,97, кориговани резултат постаје 97 м³/х. Ако је однос 1,03, резултат постаје 103 м³/х.
Ови односи су илустративне вредности осетљивости, а не мерена својства гаса. Они показују да нетачна претпоставка компресибилности директно утиче на резултат конверзије.
За природни гас,ИСО 15970бави се мерењем својстава која се користе у конверзији запремине, укључујући притисак, температуру, густину и фактор компресије. Одговарајуће{1}}методе својстава гаса и информације о саставу треба да се користе тамо где то захтева прецизност мерења.
Пример 1: Претворите 800 Нм³/х компримованог ваздуха
Размотрите систем{0}}компримованог ваздуха са следећим претпостављеним условима:
- Референтни проток: 800 Нм³/х
- Референтна температура: 0 степени (273,15 К)
- Референтни притисак: 1,01325 бар(а)
- Радни притисак: 7 бара (г)
- Радна температура: 35 степени (308,15 К)
- Претпостављени атмосферски притисак: 1,01325 бара
- Претпостављено Зацтуал/Зстд: 1
Прво, претворите радни притисак на 8,01325 бара(а).
Кацтуал=800 × (1,01325 / 8,01325) × (308,15 / 273,15)
Кацтуал ≈ 114,1 м³/х
Под овим претпоставкама, иста количина гаса представљена са 800 Нм³/х заузима приближно 114,1 м³ на сат унутар цевовода под притиском.
Израчунајте брзину цевовода
Претпоставимо да цевовод има стварни унутрашњи пречник од 100 мм. Његова површина{2}}попречног пресека је приближно 0,007854 м².
Брзина=(114,1 / 3600) / 0,007854 ≈ 4,04 м/с
Ако је инжењер погрешно употребио 800 м³/х као радни проток, израчуната брзина би била приближно 28,3 м/с.
Та разлика би могла материјално утицати на предложену величину мерача и опсег мерења. Увек користите стварни унутрашњи пречник, а не само називну ознаку цеви.
За апликације где се преферира директно мерење{0}}везано за масу, ФловТ обезбеђујеопције мерења масеног протока гаса. Њихова подобност се мора проверити у односу на састав гаса и услове рада.
Пример 2: Израчунајте радни опсег природног гаса
Систем природног гаса ретко ради на једном фиксном притиску, температури и протоку. Избор мерача треба да узме у обзир минимални и максимални стварни запремински проток.
Претпоставите следећу хипотетичку спецификацију:
- Референтни проток: 300–1000 См³/х
- Референтни услови: 15 степени и 1,01325 бар(а)
- Радни притисак: 3-8 бар(г)
- Радна температура: 10-50 степени
- Претпостављени атмосферски притисак: 1,01325 бара
- Зацтуал/Зстд=1 за прелиминарни прорачун
Највећа стварна запремина се јавља у овом поједностављеном моделу када су референтни проток и температура највећи, а радни притисак најнижи.
Кацтуал,мак=1000 × (1,01325 / 4,01325) × (323,15 / 288,15) ≈ 283,1 м³/х
Најмања стварна запремина се јавља при минималном референтном протоку, максималном притиску и минималној температури.
Кацтуал,мин=300 × (1,01325 / 9,01325) × (283,15 / 288,15) ≈ 33,1 м³/х
Прелиминарни стварни оквир протока је приближно 33–283 м³/х.
Ове вредности нису коначне цифре за пројектовање природног гаса. Они претпостављају независне радне екстреме и идеално{1}}понашање гаса. У погону који ради, притисак, температура и потражња могу бити у корелацији, а фактор компресије се мора проценити.
За цев са стварним унутрашњим пречником од 150 мм, одговарајући опсег брзине је приближно 0,52–4,45 м/с.
Овај опсег је почетна тачка за избор мерача, а не доказ да било који мерач може да га мери.
Како одредити величину мерача протока гаса користећи стварни проток
Када је стварни проток израчунат, следећи корак је упоређивање радног опсега са објављеним границама перформанси изабраног мерача.
Корак 1: Успоставите реалне услове рада
Забележите минимални, нормални и максимални проток гаса уз одговарајуће притиске и температуре. Где је могуће, користите симултане оперативне податке уместо комбиновања неповезаних екстрема.
Идентификујте састав гаса, стање влаге, опсег притиска и потребну сврху мерења. Праћење процеса и регулисано мерење{1}}трансфера складиштења могу имати различите захтеве за опремом.
Корак 2: Израчунајте стварни проток и брзину
Претворите референтни проток у стварни проток у свакој релевантној радној тачки. Користите одговарајућу корекцију компресије и прави унутрашњи пречник цеви.
Израчунајте брзину користећи Кацтуал подељену са површином унутрашњег протока. Ово помаже у екранизацији волуметријских технологија, али сама брзина не утврђује прикладност.
Корак 3: Проверите опсег мерења произвођача
Упоредите најнижу и највишу радну тачку са одређеним границама мерача кандидата.
За авртложни мерач протока, доња граница мерења зависи од дизајна инструмента и услова као што су густина гаса и Рејнолдсов број. Мерач који ради исправно при нормалном протоку можда неће пружити поуздан сигнал при минималној потражњи.
За атермички мерач масеног протока, потврдите калибрисани гас, опсег масеног{0}}протока, термичка својства, ограничења температуре и захтеве за инсталацију.
Ако израчунати минимални проток падне испод валидиране доње границе инструмента, одабир већег мерача само да би се прилагодио вршном протоку неће решити проблем.
Корак 4: Проверите тачност и услове инсталације
Пажљиво прочитајте спецификацију тачности. Тачност изражена као проценат очитавања није еквивалентна проценту пуне скале, посебно при малом протоку.
Проверите потребне праве{0}}дужине цеви, сметње протока, губитак притиска, вибрације, електричне везе и захтеве за опасне{1}}областе.
За ануметање термалног мерача масеног протока, положај уградње и профил брзине су важни. За инлине вортекс инструмент, специфицирани оперативни Рејнолдсов број и густина гаса морају бити задовољени.
Топлотна маса у односу на Вортек: Који мерач одговара апликацији?
| Фактор селекције | Термална маса | Вортек |
|---|---|---|
| Основа мерења | Масовни{0}}пренос топлоте | Фреквенција вртлога и стварни запремински проток |
| Типичне примене | Очистите компримовани ваздух и процесне гасове | Погодни гасови, пара и течности |
| Референтни излазни волумен | Често се може конфигурисати из мерења{0}}у вези са масом | Захтева одговарајућу конверзију или компензацију |
| Ниска{0}}ограничења протока | Зависи од сензора и калибрације | Зависи од минималних услова{0}}осипања вртлога |
| Важне провере | Састав гаса, контаминација, термичка својства | Густина, Рејнолдсов број, брзина, инсталација |
Мерење топлотне масе може бити привлачно за праћење потрошње чистог компримованог{0}}вадуха, посебно када је захтевани излаз масени проток или еквивалентна референтна запремина. ФловТ такође наводиинструменти термалне масе за мерење гаса.
Вортек технологија може бити погодна за стабилне процесне{0}}услове гаса када стварна брзина и густина гаса остају унутар валидираног опсега. Доступност функција компензације мора се проверити за изабрану конфигурацију.
Ултразвучна технологија је још једна могућа опција за одређене примене гаса. Његова погодност зависи од дизајна инструмента, акустичких својстава гаса, уградње и услова рада. ФловТ'собјашњење ултразвучног мерача протока гасапружа даљу позадину.
Не треба бирати никакву технологију мерења само зато што предајник може да прикаже Нм³/х или См³/х.
Уобичајене грешке при конверзији протока гаса и димензионирању
- Коришћење манометарског притиска као апсолутног притиска:Ово производи нетачан однос притиска и самим тим нетачну запреминску конверзију.
- Уношење Целзијуса у гасну једначину:Односи температуре морају користити келвине.
- Занемаривање референтних услова:Два стандардна{0}}очитавања запремине можда неће бити директно упоредива када се референтна температура, притисак или влажност разликују.
- Уз претпоставку З=1 без евалуације:Ово може довести до систематских грешака у конверзији, посебно под захтевним стварним{0}}условима гаса.
- Димензионисање само од номиналног стандардног протока:Стварни минимални и максимални проток могу се веома разликовати од референтних{0}}цифара запремине.
- Збуњујуће јединице приказа са принципом мерења:Мерач који извештава о стандардној запремини може да изведе ту вредност из мерења масе или компензоване стварне запремине.
Битан је и састав гаса. Термални инструмент калибрисан за ваздух не може се аутоматски претпоставити тачним за другу мешавину гасова. Слично, волуметријски инструмент захтева одговарајућу информацију о густини када се израчунава проток масе.
Које информације треба да пошаљете добављачу мерача протока гаса?
Користан захтев за понуду треба да садржи довољно информација да добављач процени комплетан радни опсег.
- Назив гаса, састав и очекивана варијација
- Минимални, нормални и максимални проток
- Стварни, стандардни или масовни{0}}проток
- Референтни притисак, температура и основа сувог/влажног гаса
- Радни притисак и температурни опсег
- Унутрашњи пречник цевовода и детаљи веза
- Доступна права{0}}дужина цеви и услови уградње
- Потребна тачност, тотализација и излазни сигнали
- Опасна{0}}област или регулаторни захтеви, где је применљиво
Ако је потребна компензација притиска или температуре, потврдите да ли се врши унутар трансмитера или преко спољног контролног система. За инсталације које користе одвојено мерење притиска, изабраноиндустријски трансмитер притискатреба прегледати ради компатибилности медија и потребног опсега притиска, а не бирати само на основу излазног сигнала.
Често постављана питања
Да ли је радни проток исти као и стварни проток?
Обично се радни проток односи на стварни запремински проток при радном притиску и температури. Међутим, термин треба да буде потврђен у спецификацији пројекта.
Да ли се Нм³/х може претворити у м³/х коришћењем фиксног фактора?
Само када су радни и референтни услови фиксни и релевантна својства гаса су позната. Промена притиска, температуре или компресибилности мења фактор конверзије.
Да ли је мерачу топлотног масеног протока потребна компензација притиска?
Обично му није потребна иста корекција запреминског притиска{0}}температуре која се користи за претварање стварне-мере запремине у масени проток. Међутим, притисак, температура, састав гаса и услови калибрације могу и даље утицати на перформансе мерења.
Да ли мерач протока гаса треба да буде димензионисан на основу стварног или стандардног протока?
За волуметријске технологије, стварни проток и брзина су од суштинског значаја. За{1}}технологије засноване на маси, релевантни опсег-масеног протока и калибрисани услови рада морају бити проверени. Коначна одлука мора бити у складу са спецификацијама произвођача.
Зашто је мерач гаса нетачан при малом протоку?
Могући узроци укључују рад испод валидираног минималног протока, неодговарајућа својства гаса, сметње у инсталацији, контаминацију сензора или нетачна подешавања компензације. Узрок треба истражити коришћењем дијагностичких информација мерача и техничке документације.
Финал Тхоугхтс
Стварни и стандардни проток гаса представљају исту количину гаса под различитим запреминским условима. Њихова конверзија захтева јасно дефинисане референтне услове, апсолутни притисак, температуру и одговарајућу{1}}корекцију својстава гаса.
За избор инструмента, важније је питање да ли израчунати опсег радног протока спада у валидиране границе мерења мерача. Исправна конверзија је само први корак.
ФловТ нуди решења за мерење гаса заснована на различитим технологијама. Ако специфицирате мерач за компримовани ваздух, азот или други индустријски гас, наведите услове рада, састав гаса, опсег протока и потребне излазне јединице како би се предложена конфигурација могла прегледати.
Контактирајте ФловТ за избор мерача протока гаса и подршку за понуду
