压缩空气中的热质量流量测量

压缩空气在所有工业设施中都很常见,为了降低电力成本,人们一直在大力推动识别机器和工厂的空气泄漏。

通过吉姆加油车 2014年9月9日

到目前为止,压缩空气流量应用是我收到的最受欢迎的请求,其次是天然气测量。压缩空气在所有工业设施中都很常见,为了降低电力成本,人们一直在大力推动识别机器和工厂的空气泄漏。有一条大多数工程师都很熟悉的经验法则,比如100 psig的“1/4”泄漏每年大约要花费1万美元。”

不管这个数字是否完全准确,离心式空压机确实是高能耗的,而且是不断运转的。因此,了解整个工厂的压缩空气流量使用情况是确定压缩机是否有泄漏或是否需要维护的良好开端。

热质量计可以成为你的侦探

当工程师或设施人员向我寻求流量测量建议时,他们通常对压缩空气系统的管道工作和分支有很好的感觉。对于他们中的许多人来说,通常的方法是将计量放在压缩机空气干燥器之后,并将其作为其基本生产编号(称为主压缩机歧管仪表)。然后,他们在整个管道网络中添加各种其他仪表,并从主压缩机歧管仪表中减去这些读数。理想情况下,净结果应该非常接近于零,这将表明产生的空气和消耗的空气的完整核算。

如果数字不一致,那么您可以开始检查工作,找出行为不当的分支并采取纠正措施。

老化机械及表征

热质量计在压缩空气中的另一个常用用途是在安装或维修期间对旋转设备进行表征或设定基线。如果你在一组压缩机上安装了热质量计,你可以通过数据采集来建立正常的基线行为。热质量计数据的一个强大用途是,您可以采用压缩机系统今天的行为,并将其与上个月、去年或上次维修机组的行为进行比较。一旦你有了一组稳定的数据,你就可以一眼看出你的工厂的空气消耗是否超出了正常的运行范围。

在具有挑战性的管道布局中应用热质量计

一旦你决定安装热质量计,你会想要选择最好的位置,以确保良好的精度从你的读数。遗憾的是,许多现有的管道安装并不能为成功安装热质量计提供理想的位置。我们通常建议上游管径为15,下游管径为5。然而,在极端情况下,任何弯管、减速器、阀门等都需要更长时间的直下,达到40个管径。值得庆幸的是,这个问题有一个解决方案,叫做流动调节。要解决流动调节背后的流体动力学问题,您需要可视化管道内空气的边界层和流动轮廓。

热质量计的设计目的是读取位于管道中心的完全发展的气流点的气体速度。有些人错误地认为热质量计不喜欢乱流,但事实恰恰相反。热质量计需要湍流,但它必须充分发展,否则气流的速度分布将是不均匀的,仪表将不能记录正确的质量流量。绕过拐角和弯头会造成流动干扰,破坏充分发展流动所需的子弹形状。现在我们了解了热质量计的速度剖面要求,如果我们没有推荐的直线运行,我们如何固定剖面?答案是流动调节。

流量调节器的安装注意事项

现在我们已经很好地理解了为什么我们需要完全发展的流程,假设你有一个站点,你想安装一个热质量计,它不满足推荐的直线运行要求。

这种情况的解决方案是一个内联流量调节器,看起来像两个网格板被三个支架分开。尽管它的外观有些简单,但在流量调节器的设计中有大量的工程设计。但是,事实是,你真的不需要知道其中任何一个,以成功地将它们应用到你的管道。由于流量调节器需要将其插入管道阀芯,因此需要切割仪表上游的现有管道部分。好消息是,你现在可以有三个管径的仪表上游,仍然达到工厂额定的精度。

我希望你喜欢阅读,如果你有任何关于流动调节或热质量计的问题,请给我发邮件。

吉姆·鲍泽是佐治亚理工学院的机械工程师跨公司集成系统集团自2008年以来。Jim在运动控制和过程控制行业拥有超过20年的销售和集成经验。他成功地实施了制药、特种化工、电力、汽车和水/废水行业的项目。

跨公司集成系统集团是一个2015年3月5日成员