Đo lưu lượng khí tự nhiên

Các doanh nghiệp phải đối mặt với những thách thức khó khăn trong việc kiểm soát quy trình, cải thiện hiệu quả và quản lý chi phí nếu không có hồ sơ chính xác về lưu lượng khí, đặc biệt là trong các ngành sử dụng và xử lý khí ở quy mô lớn trong các điều kiện khác nhau. Do việc đo lường chính xác khí tự nhiên có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất, an toàn vận hành và thậm chí là tuân thủ quy định nên việc lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng phù hợp cho khí tự nhiên đã trở thành một quyết định mang tính chiến lược, tạo ra những tác động sâu rộng đến năng suất, tuân thủ môi trường và hiệu quả chi phí.

Tại sao đo lưu lượng khí lại quan trọng trong công nghiệp?

Ngoài các lý do trên, việc đo lưu lượng chính xác của lưu lượng khí giúp kiểm soát toàn bộ hoạt động, do đó có thể dễ dàng nhận thấy các rò rỉ tiềm ẩn và mức tiêu thụ quá mức. Hiển thị báo cáo chi tiết liên quan đến vấn đề sử dụng khí đốt và phát thải trong nhiều ngành, trong đó các phép đo chính xác cũng hỗ trợ việc tuân thủ các tiêu chuẩn quy định liên quan đến các yêu cầu về môi trường và an toàn.

Hơn nữa, sự dao động mạnh của dòng khí cho thấy sự tắc nghẽn, rò rỉ hoặc bảo trì đặc biệt cần được thực hiện để loại bỏ các rủi ro tiềm ẩn. Và từ đó có biện pháp giải quyết những vấn đề đó nếu cần thiết.

Các thông số quan trọng của đồng hồ đo lưu lượng khí

Cần phải xem xét nhiều yếu tố trước khi chọn đồng hồ đo lưu lượng khí phù hợp, bao gồm nhưng không giới hạn ở:

✤Loại khí

✤Thông tin luồng

✤Điều kiện môi trường

✤Môi trường hoạt động

✤áp suất và nhiệt độ

✤mục tiêu dự kiến

✤lắp đặt và bảo trì

Ngoại trừ các điểm đã nêu ở trên, các yêu cầu về độ chính xác đáng được bạn quan tâm vì có nhiều mức sai số có thể chấp nhận được. Dung sai lỗi tối thiểu được yêu cầu trong các ngành công nghiệp đặc biệt như phản ứng hóa học và sản xuất dược phẩm. Áp suất và nhiệt độ cũng là những giới hạn trong việc lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng phù hợp. Máy đo phải chịu được các điều kiện khắc nghiệt mà không làm giảm hiệu suất trong các ứng dụng áp suất cao. Điều đó có nghĩa là việc duy trì độ tin cậy của đồng hồ đo lưu lượng trong những điều kiện như vậy là rất quan trọng để hệ thống vận hành lâu dài.

Những thách thức trong việc đo lưu lượng khí

Khí tự nhiên, với vai trò là nguồn năng lượng sạch, ngày càng được sử dụng nhiều hơn, tỷ trọng trong cơ cấu năng lượng tăng lên hàng năm. Với sự phát triển của Dự án Đường ống dẫn khí Đông-Tây ở Trung Quốc, phạm vi bao phủ của khí đốt tự nhiên ngày càng mở rộng, khiến việc đo lưu lượng khí tự nhiên trở thành một bước thiết yếu.

Hiện nay, phép đo lưu lượng khí tự nhiên chủ yếu được áp dụng trong các khu định cư thương mại và phép đo ở Trung Quốc chủ yếu dựa vào đo thể tích. Khí thiên nhiên được cung cấp dưới hai dạng nói chung: khí thiên nhiên dạng ống (PNG) và khí thiên nhiên nén (CNG).

Một số máy đo được sản xuất theo các yêu cầu cụ thể, chẳng hạn nhưâm lượng thấp và cao. Đồng hồ đo lưu lượng có lưu lượng bình thường và lưu lượng đỉnh đảm bảo kết quả đo liên tục và chính xác. Kích thước nhỏ hay lớn là một yếu tố khác đáng được xem xét đặc biệt đối với sự phù hợp của mọi bộ phận của đồng hồ đo lưu lượng.

Nguyên tắc làm việc

Máy đo lưu lượng khí tự nhiên hoạt động thông qua việc đo lượng khí gửi qua đường ống. Nói chung, tốc độ dòng chảy là một hàm của vận tốc khí và diện tích mặt cắt ngang của đường ống. Việc tính toán chạy bằng các thuật toán phức tạp, trong đó các đặc tính động học của khí tự nhiên thay đổi theo nhiệt độ, áp suất và thành phần chất lỏng.

Ứng dụng của đồng hồ đo lưu lượng khí

Ưu và nhược điểm của các loại đồng hồ đo lưu lượng khí

Chắc chắn không có một công nghệ hay đồng hồ nào có thể đáp ứng được mọi yêu cầu, điều kiện chuyên môn. Bốn công nghệ đo lưu lượng khí phổ biến hiện nay được sử dụng trong chế biến công nghiệp, có những điểm mạnh và hạn chế tương ứng. Có thể ngăn chặn những sai lầm tốn kém sau khi hiểu được ưu điểm và nhược điểm của chúng.

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ số 1

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý của Định luật cảm ứng Faraday. Một cuộn dây điện từ trong máy đo lưu lượng từ tạo ra từ trường và sau đó các điện cực có thể phát hiện điện áp. Trường điện từ thay đổi với lực như vậy khi chất lỏng đi qua đường ống. Cuối cùng, những thay đổi như vậy sẽ được chuyển thành tốc độ dòng chảy.

Ưu điểm	Nhược điểm
Không bị can thiệp bởi nhiệt độ, áp suất, mật độ, độ nhớt, v.v.	Không hoạt động trong trường hợp chất lỏng không có tính dẫn điện;
Áp dụng cho chất lỏng có tạp chất (hạt & bong bóng)	Cần có ống thẳng ngắn;
Không mất áp suất;
Không có bộ phận chuyển động;

Đồng hồ đo lưu lượng xoáy số 2

Đồng hồ đo lưu lượng dòng xoáy hoạt động dựa trên nguyên lý hiệu ứng von Kármán. Các xoáy sẽ được tạo ra tự động khi dòng chảy đi qua phần thân vô tội vạ, được trang bị phần thân vô tội vạ rộng, phẳng phía trước. Vận tốc dòng chảy tỷ lệ thuận với tần số của dòng xoáy.

Ưu điểm	Nhược điểm
Cấu trúc đơn giản không có bộ phận chuyển động;	Dễ bị can thiệp bởi các rung động bên ngoài;
Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, mật độ, v.v;	Cú sốc vận tốc của chất lỏng làm giảm độ chính xác của phép đo;
Linh hoạt trong việc đo chất lỏng, khí và hơi;	Chỉ đo môi trường sạch;
Gây tổn thất áp suất tầm thường.	Không khuyến khích đo số lượng chất lỏng Reynolds thấp;
	Không áp dụng cho dòng chảy xung.

Đồng hồ đo lưu lượng nhiệt số 3

Chênh lệch nhiệt giữa hai cảm biến nhiệt độ có thể được tính toán sau khi làm nóng dòng chảy hạ lưu. Hai cảm biến nhiệt độ được trang bị ở cả hai phía của bộ phận làm nóng trong một đoạn ống; Khí sẽ được làm nóng lên khi chảy qua bộ phận làm nóng.

Ưu điểm	Nhược điểm
Không có bộ phận chuyển động;	Không nên dùng để đo lưu lượng chất lỏng;
Hoạt động đáng tin cậy;	Không chịu được nhiệt độ trên 50oC;
Độ chính xác cao;
Áp dụng để đo lưu lượng theo một trong hai hướng.
Tổng dải lỗi thấp;

Số 4Máy đo lưu lượng khối Coriolis

Độ rung của ống thay đổi theo tốc độ dòng chảy của môi trường. Những thay đổi về độ rung như vậy được các cảm biến trên ống ghi lại và sau đó chuyển thành tốc độ dòng chảy.

Ưu điểm	Nhược điểm
Đo lưu lượng khối trực tiếp;	Không có bộ phận chuyển động;
Không bị can thiệp bởi áp suất, nhiệt độ và độ nhớt;	Rung động làm giảm độ chính xác ở một mức độ nhất định;
Không yêu cầu phần đầu vào và đầu ra.	Đắt

Việc chọn đồng hồ đo lưu lượng khí phù hợp đòi hỏi phải cân bằng độ chính xác, độ bền và chi phí để phù hợp với nhu cầu cụ thể của ứng dụng. Một lựa chọn sáng suốt không chỉ nâng cao hiệu quả hoạt động mà còn hỗ trợ việc tuân thủ quy định và an toàn. Bằng cách hiểu rõ các loại đồng hồ đo khác nhau và sự phù hợp của chúng với các điều kiện khác nhau, các ngành công nghiệp có thể đạt được hiệu suất tối ưu, giảm chi phí và đảm bảo độ tin cậy của hệ thống. Việc đưa ra lựa chọn đúng đắn cuối cùng sẽ dẫn đến hoạt động mạnh mẽ hơn, kiên cường hơn, có thể đáp ứng cả nhu cầu hiện tại và thách thức trong tương lai.