Sprievodca výberom kryogénneho prietokomeru: Porovnanie Coriolisovej, turbínovej, ultrazvukovej, vortexovej a DP

Jul 24, 2026

Zanechajte správu

Výber kryogénneho prietokomeru zahŕňa viac ako len kontrolu, či má prístroj dostatočne nízku teplotu. Merač musí merať požadovanú premennú, zostať kompatibilný s kvapalinou, kontrolovať stratu tlaku, prežiť opakované tepelné cykly a produkovať užitočný výsledok, zatiaľ čo kvapalina zostáva blízko stavu nasýtenia.

Na účely tejto príručky sa kryogénna služba vzťahuje na aplikácie pri teplote približne -150 stupňov a nižšej. Toto je skôr praktická redakčná hranica než univerzálna definícia; NIST poznamenáva, že tento výraz sa vo všeobecnosti používa pre teploty pod približne -150 stupňov, hoci definície sa líšia v závislosti od technického kontextu.Prehľad NIST o kryogenikeposkytuje dodatočné pozadie.

Medzi bežné tekutiny patrí skvapalnený zemný plyn, tekutý dusík, tekutý kyslík, tekutý argón, tekutý vodík a tekutý oxid uhličitý. Žiadna technológia nie je správnou odpoveďou pre každú z týchto služieb. Užitočný proces výberu začína kvapalinou, fázovým stavom, cieľom merania, prípustnou stratou tlaku, veľkosťou potrubia, inštalačnými obmedzeniami, bezpečnostnými požiadavkami a stratégiou kalibrácie.

Ak chcete získať širší východiskový bod pred porovnaním-technológií pri nízkych teplotách, prečítajte si túto príručku naako si vybrať vhodný prietokomer.

Cryogenic flow meter technologies in an industrial low-temperature piping system

 

Zhrnutie rýchleho výberu

Technológia Silné štartovacie podmienky Hlavný dôvod, prečo si ho vybrať Hlavné riziko výberu
Coriolis Priamy hmotnostný tok, hustota výstupu, nízky alebo variabilný prietok, riadený prenos Meria hmotnostný tok priamo Cena, tlaková strata, namáhanie pri inštalácii a dvoj{0}}fázové správanie
Kryogénna turbína Čistá, jednofázová{0}} kryogénna kvapalina so stabilným prietokom Opakovateľné objemové meranie a pulzný výstup Ložiská, kontaminácia, kalibračný prenos a blikanie
Upevnite-na ultrazvuku Veľké potrubie, dodatočná montáž, inštalácia bez{0}}rezu, minimálna tlaková strata Žiadne prenikanie do procesu ani pridaná-strata tlaku v tele Akustická trasa, izolácia, údaje o potrubí a dvoj{0}}fázový tok
Vortex Primeraná rýchlosť, stabilné Reynoldsovo číslo, dostatočne rovné potrubie Praktické meranie procesu bez rotorových ložísk Nízky prietok, požiadavky na vibrácie,-priamy chod a zmena fázy
Diferenčný tlak Navrhnuté procesné aplikácie so zavedenými postupmi DP Známe primárne prvky a možnosti diaľkového vysielača Strata tlaku, kompenzácia hustoty a detaily tepelnej inštalácie

Toto sú východiskové body na-úrovni technológie. Konečná vhodnosť sa musí skontrolovať podľa presného modelu, objednanej konfigurácie, tlakovej triedy, materiálu, certifikácie, rozsahu prietoku, kalibrácie a inštalácie.

 

Prečo je meranie kryogénneho prietoku iné

Fázová stabilita je často dôležitejšia ako presnosť brožúry

S kryogénnymi kvapalinami sa bežne manipuluje v blízkosti ich saturačného tlaku. Teplo vstupujúce cez potrubie, teleso merača, ventily, podpery alebo izoláciu môže časť kvapaliny vypariť. Pokles tlaku na ventile, obmedzovači alebo prietokomere môže tiež stlačiť miestny tlak pod saturačný stav a spôsobiť blikanie.

Väčšina špecifikácií prietoku-kvapalín predpokladá stabilnú jednofázovú{1}fázovú kvapalinu. Keď sa objaví para, každá technológia reaguje inak:

  • Coriolisov meter môže vykazovať meniacu sa hustotu, nestabilnú nulu alebo zhoršené meranie počas silného unášania plynu.
  • Rotor turbíny môže reagovať odlišne pri zmene hustoty kvapaliny, hybnosti a mazania.
  • Svorka-na ultrazvukovom merači môže stratiť akustický prenos alebo hlásiť nestabilnú rýchlosť zvuku.
  • Vortex meter môže stratiť stabilný vortexový signál.
  • Výpočet DP sa môže stať nespoľahlivým, pretože predpokladaná hustota už nepredstavuje zmes.

Glukomer s vynikajúcou laboratórnou špecifikáciou môže stále fungovať zle, ak merací bod nezostane kvapalinou{0}}naplnený a tepelne stabilný.

Tepelná kontrakcia ovplyvňuje kompletnú inštaláciu

Telesá meračov, meracie trubice, ložiská, tesnenia, príruby, izolácia a pripojené potrubia sa nemusia počas ochladzovania nevyhnutne sťahovať rovnakou rýchlosťou. Mechanický dizajn musí zostať utesnený a správne zarovnaný potom, čo sa vedenie presunie z teploty okolia na kryogénnu prevádzku.

Podrobnosti inštalácie, ktoré sa pri okolitej teplote javia ako zanedbateľné, môžu byť dôležité pri nízkej teplote:

  • Napätie potrubia môže ovplyvniť nulovú stabilitu Coriolisovho senzora.
  • Tepelný most môže zahriať tekutinu a vytvoriť parnú kapsu.
  • Nesprávne hranice izolácie môžu vystaviť vysielač nadmernému chladu.
  • Prerušenie vákuového-plášťa môže zvýšiť prenikanie tepla.
  • Opakované tepelné cykly môžu zmeniť zaťaženie príruby, zarovnanie snímača alebo stav kábla.

Rôzne kvapaliny vytvárajú rôzne bezpečnostné požiadavky

LNG a kvapalný vodík spôsobujú horľavosť, nebezpečné{0}}oblasti a problémy s únikom. Kvapalný dusík a kvapalný argón môžu vytesniť kyslík v uzavretých priestoroch. Kvapalný kyslík vyžaduje obzvlášť prísnu kontrolu materiálov, zápalných mechanizmov a horľavého znečistenia.

NASAšpecifikácie čistoty kyslíkového-systémustanovuje požiadavky na čistotu pre kyslík, palivo a pneumatické komponenty, zatiaľ čo pokyny pre kyslíkový{0}}systém NASA považujú výber materiálov, čistotu, dizajn, prevádzku, skladovanie a prepravu za súvisiace bezpečnostné problémy. Samotné všeobecné hodnotenie nízkej-teploty nedokazuje, že merací prístroj je vhodný pre službu LOX.

 

Porovnanie piatich technológií kryogénnych prietokomerov

 Comparison of five cryogenic flow meter technologies and their typical installation forms

1. Coriolisove prietokomery

Coriolisov meter používa vibračné meracie trubice. Keď kvapalina preteká trubicami, Coriolisove sily vytvárajú fázový posun, ktorý je úmerný hmotnostnému prietoku. Mnohé konštrukcie tiež určujú hustotu z vlastnej frekvencie trubice a poskytujú výstup procesnej-teploty.

Toto priame meranie hmotnosti je cenné, keď sa hustota mení s prevádzkovými podmienkami alebo keď je dávkovanie, inventarizácia alebo komerčný prenos založený na hmotnosti. Základný princíp je vysvetlený ďalej v tomto prehľadeprincíp činnosti hmotnostného prietokomeru.

Hlavné silné stránky:

  • Priame meranie-hmotnostného prietoku
  • Výstupy hustoty a teploty na mnohých modeloch
  • Široký užitočný rozsah prietoku vo vhodných konfiguráciách
  • Žiadny rotor alebo ložisko v dráhe toku
  • Obmedzená závislosť od plne vyvinutého rýchlostného profilu proti prúdu
  • Potenciálna vhodnosť pre riadený prenos, keď má presný systém požadovanú kalibráciu a schválenia

Hlavné obmedzenia:

  • Nákupné náklady môžu rýchlo rásť vďaka veľkosti linky a špeciálnej nízkoteplotnej-konštrukcii.
  • Meracie trubice spôsobujú stratu tlaku.
  • Napätie potrubia a vonkajšie vibrácie môžu ovplyvniť nulovú stabilitu.
  • Silné strhávanie plynu alebo nekontrolovaný dvojfázový-tok môže stále zhoršovať výkon.
  • Presnosť hustoty a štandardná presnosť kvapaliny sa môžu v kryogénnych konfiguráciách meniť.

Aktuálne údaje o produktoch Emerson ELITE uvádzajú, že vybrané konfigurácie Coriolis podporujú kryogénne aplikácie. Poskytuje tiež samostatnú podmienku presnosti prietoku kvapaliny- pre procesné teploty pod -100 stupňov, čo ilustruje, prečo by sa štandardná špecifikácia prostredia nemala automaticky aplikovať na kryogénnu konfiguráciu.Aktuálny technický list produktu ELITE Coriolistreba skontrolovať presný model a teplotný rozsah.

Coriolis je zvyčajne silná technológia na vyhodnotenie priameho merania hmotnosti, kryogénneho dávkovania, dávkovania, nízkeho{0}}riadenia prietoku a prenosu vysokej{1}}hodnoty. Nemalo by sa vyberať len zo slova "Coriolis"; projekt ešte potrebuje model-špecifickú kontrolu poklesu tlaku, rozsahu prietoku, hustoty, namáhania inštalácie, kalibrácie a regulačných požiadaviek.

2. Prietokomery kryogénnej turbíny

Turbínový merač umiestňuje rotor do prúdu prúdu. Rýchlosť rotora súvisí s rýchlosťou tekutiny a magnetický alebo elektronický snímač vytvára impulzy, ktoré zodpovedajú objemovému prietoku.

Kryogénna prevádzka vyžaduje špeciálne navrhnuté vôle, ložiská, hriadele a materiály rotora. Nemalo by sa predpokladať, že štandardný turbínový merač okolitej{1}}teploty zostane po vychladnutí presný alebo mechanicky spoľahlivý.

Hlavné silné stránky:

  • Vyspelý princíp volumetrického merania
  • Vysoká opakovateľnosť v čistej, stabilnej, jednofázovej- kvapaline
  • Jednoduchý impulzný výstup pre dodávku a sčítanie
  • Široká škála veľkostí vedení a možností pripojenia
  • Zavedené použitie v priemyselnej-distribúcii plynu

Hlavné obmedzenia:

  • Rotor a ložiská sú vystavené procesu.
  • Znečistenie môže zmeniť odpor alebo poškodiť pohyblivé komponenty.
  • Kvapalina musí zostať tekutá a poskytovať očakávanú odozvu rotora.
  • K-faktor môže závisieť od rozsahu prietoku, viskozity, hustoty a podmienok kalibrácie.
  • Môžu byť potrebné sitá, priame potrubie, úprava prietoku alebo protitlak.
  • Pravidelná kontrola a rekalibrácia sú súčasťou plánovania životného cyklu.

Oficiálny sortiment Turbines Inc. uvádza aktuálne kryogénne merače TMC od 1/2 palca do 12 palcov a od 1 do 12 000 gpm, so špecifickou presnosťou, tlakom a možnosťami pripojenia v závislosti od objednanej konfigurácie. Toto sú hodnoty rodiny-výrobkov, nie univerzálne možnosti všetkých turbínových meračov.Aktuálny kryogénny rad TMCposkytuje jeden príklad produktu s-nízkoteplotnou{1}}turbínou na tento účel.

Stránka jerozsah turbínových prietokomerovmožno použiť na preskúmanie všeobecných konfigurácií turbíny, ale kompletná zostava musí byť výslovne schválená pre cieľovú kryogénnu kvapalinu a teplotu.

3. Uchytenie-na ultrazvukových prietokomeroch

Ultrazvukový merač času{0}}prejazdu vysiela zvukové impulzy proti prúdu a po prúde cez potrubie a tekutinu. Rozdiel v cestovnom čase sa používa na výpočet priemernej rýchlosti prúdenia.

V svorke-pri inštalácii zostávajú prevodníky mimo hranice tlaku. Tým sa zabráni prenikaniu nového procesu a neumiestňuje sa do potrubia žiadna prekážka. Stránka jerozsah ultrazvukových prietokomerovposkytuje zázemie pre túto širšiu technologickú rodinu.

Hlavné silné stránky:

  • Žiadny navlhčený senzor
  • Žiadna nová cesta úniku cez teleso merača
  • Žiadna ďalšia prekážka alebo merač-straty telesného tlaku
  • Žiadne pohyblivé časti
  • Užitočné pre čiary s-veľkým priemerom
  • Atraktívne na dodatočné vybavenie a dočasné overenie
  • Inštalácia môže byť možná bez rezania potrubia

Hlavné obmedzenia:

  • Primárnym výsledkom je vo všeobecnosti objemový prietok; hmotnostný tok vyžaduje informáciu o hustote.
  • Materiál potrubia, hrúbka steny, obloženie a izolácia ovplyvňujú akustickú cestu.
  • Vákuovo{0}}opláštená alebo silne izolovaná konštrukcia môže vyžadovať špeciálne navrhnuté rozhranie snímača.
  • Dvoj{0}}fázový tok alebo plynové vrecká môžu destabilizovať signál.
  • Výkon v teréne závisí od presných údajov potrubia a kvapaliny.
  • Teplotná schopnosť závisí od kompletného prevodníka a montážneho systému.

Aktuálne informácie spoločnosti Emerson Flexim popisujú -nedotieravé ultrazvukové montážne systémy pre extrémne teploty až do približne -200 stupňov . Táto schopnosť patrí k špecifikovanému hardvéru a inštalačným opatreniam, nie ku každej štandardnej svorke-na senzore.Oficiálna stránka technológie Fleximby sa mal použiť na potvrdenie príslušného prevodníka a montážnej konfigurácie.

Súvisiaci obsah stránky nájdete nasvorku-na ultrazvukovom prietokomerestrana a vysvetlenie anerušivý prietokomer.

Spona{0}}na ultrazvukové meranie sa oplatí vyhodnotiť najmä pri veľkých potrubiach LNG, projektoch modernizácie, dočasných prieskumoch a miestach, kde sa vyhýbanie novým obmedzeniam v rade znižuje riziko blikania.

4. Kryogénne vírové prietokomery

Vírový merač umiestňuje do prúdiaceho prúdu blafové teleso. Po prúde sa vytvárajú striedavé víry a frekvencia vírenia-súvisí s rýchlosťou prúdenia.

Stránka jerozsah vírového prietokomerua článok oprincíp fungovania vírového prietokomeruposkytnúť ďalšie pozadie.

Hlavné silné stránky:

  • Žiadne ložiská rotora
  • Použiteľné pre kvapaliny, plyny a pary v rámci konfigurovaného prevádzkového rozsahu
  • Užitočné pre všeobecné meranie procesov
  • Dostupné vo viacerých veľkostiach vedenia a tlakových triedach
  • Niektoré súčasné návrhy zahŕňajú diagnostiku a funkcie s viacerými premennými

Hlavné obmedzenia:

  • Vyžaduje sa primeraná rýchlosť a Reynoldsovo číslo.
  • Veľmi nízky prietok nemusí generovať stabilný vírivý signál.
  • Poruchy proti prúdu, vibrácie a pulzácie môžu ovplyvniť meranie.
  • Blafové telo vytvára stratu tlaku.
  • Blikanie alebo zmena stavu kvapaliny-na{1}}paru môže prerušiť signál.

Staršia séria digitalYEWFLO bola ukončená, ale Yokogawa identifikuje súčasnú sériu VY ako jej nástupcu. Aktuálna dokumentácia VY zahŕňa kryogénny typ v rámci produktovej rady, takže aktuálny článok by nemal naznačovať, že Yokogawa už neponúka možnosť vírenia pri nízkej teplote.Aktuálna stránka vírového prietokomera Yokogawaby sa mali použiť na overenie dostupných veľkostí, teplotných konfigurácií a schválení.

Vortex je vo všeobecnosti proces{0}}kandidát na meranie, keď rýchlosť prúdenia zostáva nad spodným limitom merača, je k dispozícii dostatočne rovné potrubie a proces dokáže tolerovať stratu tlaku.

5. Diferenčné-merače prietoku tlaku

Diferenčný{0}tlakový systém využíva primárny prvok, ako je otvor, tryska, Venturiho trubica alebo kompaktný kondicionačný prvok na vytvorenie merateľného tlakového rozdielu. Prevodník prevádza tento rozdielový tlak na prietok pomocou konfigurovanej hustoty a vzťahu primárneho-prvku.

Hlavné silné stránky:

  • Vyspelá a široko chápaná metóda merania
  • Široký výber základných prvkov
  • Použiteľné pre mnoho veľkostí rúr
  • Vzdialená montáž môže chrániť vysielač pred studeným procesom
  • Existujúce závody už môžu mať štandardy inžinierstva a údržby DP
  • Prevodníky s viacerými premennými môžu podporovať kompenzáciu tlaku a teploty

Hlavné obmedzenia:

  • Trvalá tlaková strata závisí od primárneho prvku.
  • Kompenzácia hustoty musí zodpovedať skutočným prevádzkovým podmienkam.
  • Tepelná izolácia a umiestnenie vysielača vyžadujú starostlivý návrh.
  • Vypnutie závisí vo veľkej miere od zvoleného primárneho prvku a konfigurácie vysielača.
  • Impulzné potrubie alebo vzdialená montáž môže zvýšiť zložitosť inštalácie.
  • Ďalší pokles tlaku môže zvýšiť riziko blikania.

Spoločnosť Emerson zverejnila návod na testovanie a inštaláciu kompaktného DP merača používaného s kvapalným dusíkom a aplikovaného na služby LNG a kvapalného argónu. Navádzanie zdôrazňuje polohu vysielača, neizolovaný krk a tepelné oddelenie od kryogénneho procesu.Oficiálna technická poznámka kryogénneho DPukazuje, prečo o vhodnosti rozhoduje kompletná inštalácia, nielen primárny prvok.

Súvisiaci produkt stránky je totodiferenčný-vysielač tlaku. Jeho použitie v kryogénnej prevádzke musí byť potvrdené vzhľadom na presnú montáž, materiály, plniaci systém a teplotné limity.

 

Ako vybrať kryogénny prietokomer

1. Definujte presnú tekutinu a zloženie

Neuvádzajte iba „kryogénnu kvapalinu“. Zaznamenajte, či ide o kvapalinu LNG, LN₂, LOX, LAr, LH₂, kvapalný CO₂ alebo zmes. Zloženie ovplyvňuje hustotu, saturačné správanie, materiály, klasifikáciu oblastí, riziko úniku a požiadavky na čistenie.

Zmiešané zloženie LNG, kontaminácia, rozpustené plyny alebo prenos z iného procesu môžu tiež ovplyvniť kompenzáciu hustoty a fázové správanie.

2. Potvrďte teplotný{1}}tlakový obal a stav fázy

Zaznamenajte minimálnu, normálnu a maximálnu teplotu a tlak na mieste merača, nielen na skladovacej nádobe.

recenzia:

  • Saturačný tlak pri prevádzkovej teplote
  • Pokles tlaku cez predradené ventily a armatúry
  • Statická hlava
  • Prívod tepla čerpadla a riziko kavitácie
  • Tlaková strata merača
  • Izolácia a tepelné mosty
  • Dizajn spätného{0}}paru
  • Očakávané odvarenie-
  • Či je dvojfázový tok{0}} normálny, dočasný alebo neprijateľný

Varovné príznaky nestability fázy zahŕňajú rýchlo sa meniacu hustotu, hlučný prietok, nekonzistentné súčty, hluk čerpadla, nárast teploty v blízkosti merača alebo hodnoty, ktoré sa prudko menia pri zmene polohy riadiaceho ventilu.

3. Rozhodnite sa, či projekt potrebuje hmotnosť alebo objem

Coriolis meria hmotnostný tok priamo. Turbínové, ultrazvukové, vírové a DP systémy zvyčajne začínajú rýchlosťou, objemom alebo diferenciálnym tlakom a vyžadujú informácie o hustote, keď je potrebný hmotnostný prietok.

Objemové meranie môže byť dostatočné, keď je stav procesu stabilný a komerčná alebo kontrolná požiadavka je založená-na objeme. Priamy tok hmoty je atraktívnejší, keď sa hustota podstatne mení alebo keď je transakcia definovaná hmotnosťou.

Neporovnávajte presnosť hmotnostného -priameho prietoku s presnosťou objemového{1}} prietoku, pokiaľ nie je zahrnutá neistota hustoty.

4. Definujte presnosť, opakovateľnosť a právne požiadavky

Uveďte účel merania:

  • Miestna indikácia
  • Riadenie procesu
  • Dávkovanie
  • Inventár
  • Detekcia úniku
  • Sumár dodávky
  • Prevod do úschovy

Potom skontrolujte, ako je špecifikácia vyjadrená:

  • Percento prečítania alebo sadzby
  • Percento rozpätia alebo celej stupnice
  • Nulová stabilita
  • Opakovateľnosť
  • Linearita
  • Presnosť hustoty
  • Neistota kalibrácie
  • Úplná systémová neistota

Vhodnosť prenosu{0}}do správy musí byť potvrdená pre celý systém vrátane snímača, vysielača, prietokového počítača, kalibrácie, schválení, prevádzkového rozsahu a inštalácie.

5. Skontrolujte veľkosť potrubia, rozsah prietoku a tlakovú stratu

Poskytnite minimálny, normálny a maximálny prietok. Merač vybraný len okolo maximálnej kapacity nemusí poskytovať stabilné výsledky pri prevádzke s nízkym{1}}nákladom.

Veľkosť potrubia mení praktické porovnanie:

  • Coriolis je často atraktívny v malých a stredných veľkostiach, ale špeciálne veľké{0}}konfigurácie liniek môžu byť drahé alebo nedostupné.
  • Svorka-na ultrazvuku zabraňuje veľkému telesu inline merača a ďalším prekážkam, čo môže zlepšiť jeho hospodárnosť na niektorých veľkých potrubiach.
  • Turbína a vír vyžadujú dostatočnú rýchlosť kvapaliny.
  • DP musí byť dimenzované tak, aby dostupný diferenčný tlak nevytváral neprijateľné trvalé straty.

V prípade technológií citlivých na profil toku si pozrite diskusiu na stránkeproti prúdu a po prúde rovné-úseky potrubia.

6. Vyhodnoťte obmedzenia inštalácie a vypnutia

V prípade existujúceho izolovaného alebo vákuovo oplášteného vedenia môže inline merač vyžadovať izoláciu, prečistenie, rezanie, zváranie, tlakovú skúšku, opätovnú izoláciu a opätovné uvedenie do prevádzky.

Svorka-na ultrazvukovom systéme môže zabrániť otvoreniu tlakovej hranice, ale potrubie musí stále poskytovať schválené umiestnenie prevodníka a akustickú dráhu. Vákuové-plášťové potrubie môže vyžadovať účelne{3}}navrhnutú meraciu časť, a nie montáž snímačov na vonkajší plášť.

Pre nové projekty môžu byť inline technológie začlenené do usporiadania potrubia pred výrobou.

7. Potvrďte klasifikáciu materiálov, čistoty a oblasti

Overiť:

  • Presný tlak-triedy materiálu
  • Odolnosť pri nízkych-teplotách
  • Meranie-materiálov rúr, ložísk, rotorov a hriadeľov
  • Tesniace a tesniace materiály
  • Procesné pripojenie a tlaková trieda
  • LOX kyslíkové čistenie a dokumentácia
  • Schválenie pre nebezpečné-oblasti pre LNG alebo LH₂
  • Uzemnenie a lepenie
  • Elektrická teplotná trieda
  • Požiadavky na tesnosť a hélium-v príslušných prípadoch

"Nehrdzavejúca oceľ" nie je úplná špecifikácia materiálu. Kvalita, zváranie, čistenie, tesnenia, konštrukcia a dokumentácia sú dôležité.

8. Stanovte stratégiu kalibrácie a overovania

Pred vystavením objednávky definujte kalibračné očakávania. Možnosti môžu zahŕňať:

  • Výrobná kalibrácia pri okolitých podmienkach
  • Inžiniersky prenos z kalibrácie vody
  • Kalibrácia kvapalným-dusíkom
  • Aktuálna-kalibrácia kvapaliny
  • Porovnanie na mieste- s referenčným meračom
  • Použitie overovačky
  • Pravidelné overovanie alebo legálna{0}}metrologická kontrola

NIST historicky prevádzkovala zariadenie na meranie kryogénneho prietoku kvapalného-dusíka od začiatku 70. rokov 20. storočia do roku 2015. Neskôr bolo premiestnené do CEESI, kde kooperatívna prevádzka pokračovala až do roku 2019. Táto história demonštruje dôležitosť testovania meračov v podmienkach reprezentatívnej nízkej-teploty, ale prevádzkové zariadenie NIST by sa v súčasnosti nemalo označovať ako servisné zariadenie NIST.Historická stránka kalibrácie kryogénneho prietoku NISTposkytuje prevádzkové dátumy a skúšobné podmienky.

Stránka poskytuje aj stránky nakalibrácia prietokomerua rozdiel medzikalibrácia, overenie a validácia.

Užitočný kalibračný certifikát by mal identifikovať kvapalinu, teplotu, tlak, prietokové body, neistotu, sledovateľnosť, orientáciu, konfiguráciu merača, korekčné faktory a základ pre akúkoľvek extrapoláciu nízkej-teploty.

Decision flowchart for selecting the right cryogenic flow meter technology

 

Technologické náklady a faktory životného cyklu

Presné ceny je potrebné vyžiadať za skutočný rozmer, materiály, tlakovú triedu, kalibráciu a schválenia. Nasledujúca tabuľka porovnáva nákladové faktory namiesto vymýšľania univerzálnych cenových relácií.

Technológia Hlavné{0}}nákladové faktory nákupu Hlavná inštalácia-Nákladové ovládače Hlavný životný cyklus-nákladových faktorov
Coriolis Veľkosť vedenia, materiál trubice, menovitý tlak, ultra{0}}kryogénna konfigurácia, vysielač a schválenia Inline cievka, podpery, kontrola napätia, izolácia a vypnutie Overovanie, kontroly nuly, kalibrácia a odborný servis
Turbína Veľkosť vedenia, ložiská, materiály rotora, pripojenia, overenie kompatibility a certifikácia Sitko, priame potrubie, klimatizácia, spätné{0}}regulovanie tlaku a inline inštalácia Kontrola ložísk a rotora, kontrola znečistenia a rekalibrácia
Upevnite-na ultrazvuku Kanály, prevodníky,-montážny hardvér a vysielač pre extrémne teploty Prístup, úprava izolácie, montážna časť a uvedenie do prevádzky Kontrola snímača, diagnostika, kontrola spojky alebo montáže a obnova izolácie
Vortex Veľkosť linky, tlaková trieda, kryogénny krk, vysielač, diagnostika a schválenia Inline cievka, rovná rúrka, kontrola vibrácií a izolácia Pravidelné overovanie, klamanie-kontroly tela a kontroly{1}}stavu procesu
Diferenčný tlak Primárny prvok, prevodník, rozdeľovač, kompenzácia tlaku a teploty Orientácia, diaľková montáž, impulzné potrubie, ohraničenie izolácie a rovné potrubie Overenie vysielača, vstupy hustoty, kontrola hadičiek a kontroly primárnych-prvkov

 

Spustenie, vychladnutie a overenie v teréne

Kryogénny merač by sa nemal akceptovať len preto, že sa aktivuje displej. Údaje zaznamenané počas počiatočného ochladzovania môžu odrážať meniacu sa teplotu,

Engineer verifying a cryogenic flow meter during startup and cooldown inspection

vytesnenie pár, neúplné naplnenie kvapalinou alebo mechanický pohyb.

 

Pred prijatím merania:

  • Uistite sa, že merač a pripojené potrubie dosiahli stabilnú prevádzkovú teplotu.
  • Overte, či je linka úplne naplnená kvapalinou-v prípade, že technológia vyžaduje jednofázovú{1}} kvapalinu.
  • Skontrolujte tlak pred a po prúde, či má primeranú rezervu nasýtenia.
  • Skontrolujte hodnoty hustoty, diagnostiky a kvality signálu-pre náhle zmeny.
  • Skontrolujte nulový údaj za potvrdeného-podmienku žiadneho prietoku, keď to postup umožňuje.
  • Porovnajte hodnoty v niekoľkých stabilných prietokových bodoch.
  • Potvrďte, že výsledok je opakovateľný aspoň po jednom tepelnom cykle tam, kde to projektové postupy vyžadujú.
  • Skontrolujte hranice izolácie, teplotu vysielača a dôkazy o výskyte námrazy, ktoré môžu naznačovať tepelný most.
  • Porovnajte výsledok s referenčným meradlom, dokazovačom, zmenou zásob nádrže alebo iným obhájiteľným procesným meraním.
  • Zaznamenajte si konečnú konfiguráciu, korekčné faktory a podmienky uvedenia do prevádzky.

Veľká zmena výkonu počas ochladzovania automaticky neznamená poruchu merača. Môže naznačovať vyčistenie pary, meniacu sa hustotu, namáhanie pri inštalácii, teplotnú kompenzáciu alebo nestabilnú akustickú dráhu.

 

Najlepšia štartovacia technológia podľa aplikácie

Aplikácia Silný začínajúci kandidát Alternatíva k recenzii Kľúčová diskvalifikačná podmienka
Výdaj vozidla LNG Coriolis Certifikovaný turbínový systém Nekontrolovaný podiel pár alebo chýbajúce schválenie prenosu
Dávkovanie kvapalného vodíka Účelovo{0}}vybudovaný ultra{1}}kryogénny Coriolis Systém vytvorený-špecificky pre aplikáciu Štandardný nízkoteplotný-model bez potvrdenia LH₂
Hromadná dodávka LN₂, LOX alebo LAr Kryogénna turbína alebo Coriolisova turbína DP vo vhodných procesných aplikáciách Znečistenie, blikanie alebo chýbajúci{0}}servisný súhlas
Veľké prepravné potrubie LNG Upevnite-na ultrazvuku pre-nerušivé monitorovanie Inline technológia, ak si to vyžadujú-požiadavky na prevod Nevhodná konštrukcia potrubia, meniaca sa hustota alebo dvoj{0}}fázový prietok
Monitorovanie kryogénnej užitočnosti Vortex alebo DP Ultrazvukové Nízka rýchlosť, neadekvátne rovné potrubie alebo nadmerná tlaková strata
Existujúca linka, ktorú nemožno otvoriť Upevnite-na ultrazvuku Účelová-sekcia externého merania Vákuový plášť alebo izolácia bránia platnej akustickej ceste
Nízko{0}}prietokové kryogénne dávkovanie Coriolis Účelová-nízkoprietoková-turbína Prietok pod stabilným rozsahom alebo silné strhávanie plynu
Proces s neurčitým podielom pár Štúdia aplikácie pred výberom merača Zmeny{0}}fázového riadenia Pokúšate sa použiť jednofázovú{0} špecifikáciu presnosti

 

Prečo magnetické a kladné{0}}merače objemu nepatria medzi päť hlavných

Magnetické prietokomery vyžadujú elektricky vodivú kvapalinu. Emerson uvádza, že konvenčné magnetické merače vo všeobecnosti vyžadujú vodivú procesnú kvapalinu, zatiaľ čo mnohé bežné skvapalnené plyny neposkytujú vodivosť potrebnú pre tento princíp. Magnetický merač môže byť stále relevantný pre inú vodivú kryogénnu kvapalinu, ale nie je univerzálnou voľbou pre LNG, LN₂, LOX, LAr alebo LH2.Prehľad magnetického prietokomeru Emersonvysvetľuje požiadavku na vodivosť.

Pozitívne-merače objemu dokážu merať niektoré-kvapaliny s nízkou teplotou, ale pohyblivé vôle, mazanie, tepelné zmršťovanie a tlakové straty si vyžadujú-špecifickú konštrukciu produktu. Nie sú vylúčené z každého projektu; sú vynechané z piatich hlavných, pretože ich vhodnosť viac závisí od špeciálneho kryogénneho dizajnu a užšej kontroly aplikácií.

 

Špecifikácie, ktoré by sa nemali priamo porovnávať

Presnosť hmotnosti verzus objemová presnosť

Špecifikáciu hmotnostného-prietoku nemožno priamo porovnávať so špecifikáciou objemového-prietoku, pokiaľ nie je zahrnutá hustota a neistota kompenzácie{2}}hustoty.

Opakovateľnosť verzus presnosť

Merač môže opakovane produkovať rovnaký skreslený výsledok. Dobrá opakovateľnosť je cenná pre riadenie procesu, ale nedokazuje vysledovateľnú presnosť.

Kalibrácia okolia vs kryogénna kalibrácia

Kalibrácia vody pri teplote okolia môže byť prijateľná pre niektoré procesné aplikácie, ale nepreukazuje automaticky identické správanie s kvapalným dusíkom, LNG alebo kvapalným vodíkom.

Presnosť prístroja verzus neistota systému

Konečný výsledok môže zahŕňať neistotu z:

  • Snímač prietoku
  • Meranie teploty a tlaku
  • Výpočet hustoty
  • Prietokový profil
  • Inštalácia
  • Dvoj{0}}fázový tok
  • Spracovanie signálu
  • Prietokový počítač
  • Referencia kalibrácie

Štandardný model vs. objednaná kryogénna konfigurácia

Najlepšia publikovaná hodnota môže platiť len pre vybrané veľkosti, rozsahy prietokov, orientácie, elektroniku alebo kalibrácie. Pre presný kód objednaného modelu použite špecifikáciu.

 

Informácie, ktoré si treba pripraviť pred vyžiadaním cenovej ponuky

Informácie o procese

  • Presná tekutina a zloženie
  • Minimálna, normálna a maximálna teplota
  • Minimálny, normálny a maximálny tlak
  • Riziko nasýtenia a blikania
  • Očakávaný podiel plynu alebo pár
  • Minimálny, normálny a maximálny prietok
  • Nepretržitá, prerušovaná alebo obojsmerná prevádzka

Informácie o potrubí a inštalácii

  • Veľkosť potrubia a harmonogram
  • Konštrukcia potrubia a izolácie
  • Podrobnosti o vákuovej{0}bunde
  • Procesné pripojenie a tlaková trieda
  • Orientácia inštalácie
  • K dispozícii rovná rúrka
  • Prípustná strata tlaku
  • Dostupnosť vypnutia a zvárania
  • Okolité podmienky

Požiadavky na meranie a výstup

  • Hmotnostný alebo objemový výstup
  • Požadovaná presnosť a opakovateľnosť
  • Požiadavka na nízky-tok
  • Dávkový, kontrolný, inventárny alebo{0}}skladovací účel prevodu
  • Analógové, impulzné a komunikačné výstupy
  • Výstupy hustoty a teploty
  • Požadovaná diagnostika

Požiadavky na bezpečnosť a súlad

  • Požiadavka na čistenie kyslíkom LOX-
  • Klasifikácia{0}}nebezpečných oblastí
  • Požadované regionálne schválenia
  • Materiálová dokumentácia
  • Požiadavka-testovania tesnosti
  • Požiadavky na uzemnenie a spojenie

Požiadavky na kalibráciu a životný cyklus

  • Kalibračná kvapalina
  • Požiadavka sledovateľnosti
  • Požadovaná neistota
  • Metóda overenia alebo overenia na mieste-
  • Interval údržby
  • Očakávania-náhradných dielov
  • Potreby technickej podpory a uvedenia do prevádzky

 

FAQ

Otázka: Aký je najlepší prietokomer pre kryogénne kvapaliny?

Odpoveď: Neexistuje univerzálna najlepšia technológia. Coriolis je často silným kandidátom na priame meranie hmotnosti, turbína na čistý-prevod objemu kvapalín, ultrazvuková pre veľké alebo neprístupné potrubia, vír pre vhodné procesné podmienky a DP pre zavedené inžinierske inštalácie.

Otázka: Môže sa použiť štandardný prietokomer pri kryogénnej teplote?

Odpoveď: Iba ak výrobca výslovne schváli úplný model a konfiguráciu pre cieľovú kvapalinu, minimálnu teplotu, tlak, materiály a inštaláciu. Štandardný okolitý model môže mať nevhodné tesnenia, ložiská, vôle, elektroniku alebo predpoklady kalibrácie.

Otázka: Vyžaduje každý kryogénny merač skutočnú-kalibráciu kvapaliny?

Odpoveď: Nie. Požadovaná metóda kalibrácie závisí od účelu merania a prijateľnej neistoty. Všeobecné monitorovanie procesu môže využívať inžiniersky prenos z inej kalibračnej kvapaliny, zatiaľ čo prenos vysokej-hodnoty alebo regulovaný prenos môže vyžadovať kalibráciu kvapalným-dusíkom, skutočné-testovanie kvapaliny, overenie alebo inú sledovateľnú metódu.

Otázka: Môže svorka-na ultrazvukovom merači merať cez vákuové-plášťové potrubie?

A: Nie automaticky. Prevodníky potrebujú platnú akustickú cestu do procesného potrubia. Vonkajší vákuový plášť, viacvrstvová izolácia alebo neprístupné vnútorné potrubie môžu zabrániť štandardnej inštalácii. Projekt môže vyžadovať účelovú-časť merania.

Otázka: Ako zistím, že hodnota kryogénneho prietoku je po vychladnutí stabilná?

Odpoveď: Potvrďte, že procesná teplota a tlak sa stabilizovali, vedenie je úplne naplnené kvapalinou-, diagnostické hodnoty sú stabilné, nula bola skontrolovaná tam, kde je to vhodné, a opakované merania pri stabilných prietokových podmienkach sú v súlade s kritériami prijatia projektu.

 

Záverečné odporúčanie

Nezačínajte výber kryogénneho prietokomeru klasifikáciou značky alebo jediným číslom presnosti.

Začnite s:

  • Presná tekutina a zloženie
  • Obálka teploty-tlaku
  • Hranica nasýtenia a očakávaná frakcia pár
  • Požadované meranie hmotnosti alebo objemu
  • Veľkosť potrubia a rozsah prietoku
  • Prípustná tlaková strata
  • Obmedzenia inštalácie a vypnutia
  • Požiadavky na materiál, čistenie a{0}}nebezpečnú oblasť
  • Stratégia kalibrácie a overovania

Použite tieto podmienky na užší výber jednej alebo dvoch meracích technológií. Konečný model by sa mal vybrať až potom, čo dodávateľ potvrdí presnú konfiguráciu nízkej-teploty, objednané materiály, tlakovú triedu, kalibráciu, schválenia, požiadavky na inštaláciu a očakávaný výkon.

Pripravte si vyššie uvedené projektové údaje apredložiť dopyt na meranie kryogénneho prietokupre technickú kontrolu-konkrétneho modelu.

 

Zdroj a metodická poznámka

Táto príručka oddeľuje všeobecné princípy merania od aktuálnych príkladov výrobcov. Dostupnosť produktu, kódy modelov, teplotné hodnotenia, certifikácie a výkonové špecifikácie sa môžu meniť. Mali by byť opätovne potvrdené u výrobcu počas obstarávania a znova pred aktualizáciou zverejnenia.

Zaslať požiadavku