为什么这很重要?
在本文中,我们将描述两个案例研究,其中双向压缩空气流量测量在得出正确结论方面起着关键作用。
在第一个案例研究中,我们将描述一个电子制造工厂,该工厂具有一个大型的互连环网,并且两个空气压缩机室位于不同的建筑物中。两个空气压缩机室相距约五百英尺。
在第二个案例研究中,描述了本地接收器储罐上游的压缩空气流量测量的影响。
1.Thermabridge™技术对精确测量压缩空气至关重要
我们的创始人之一安东·范·普腾(AntonvanPutten)早在1974年就发明了世界上第一个用硅(不是硅e!)芯片制成的热流量传感器。他的独特设计可以看作是许多热质量流量的蓝图。传感器,可用于汽车,HVAC和工业应用。最初的Thermabridge™传感器在0…150mn/sec的整个范围内将流向测量与热质量流量检测结合在一起。这使您能够在复杂的环形网络中测量流量,在该环形网络中,任何其他孔板流量计都会提供非常不可靠的测量结果。谁会想到他的发明对于精确的压缩空气测量将变得如此重要?
Thermabridge™传感器技术可响应双向流动
2.案例:标准的单向压缩空气孔板流量计会导致严重的测量错误
两个空气压缩机室
在一家大型电子零件制造商中,压缩空气用于整个生产过程,包括注塑机、产品的处理和包装、零件的拾取和放置以及金属零件的电镀和镀锌。
他们已经启动了一项能源管理计划,以减少工厂的整体能源消耗。压缩空气是需要关注的公用事业之一。从效率的角度来看,工厂的空气压缩机已经很老了(>10年),还有改进的空间。
为了选择合适的压缩机,需要测量工厂的需求情况。但是该公司意识到,永久监控是长期节省成本的关键。因此,与其聘请审计公司进行临时审计,不如说是他们选择实施永久性压缩空气流量监控解决方案,最终可以扩展到其他公用事业。
该项目第一阶段的最初目标是:
A:建立基准资料
B:根据此配置文件选择替代空气压缩机组合
C:识别废物并减少生产区域的空气需求
在项目的第一阶段,我们安装了四个压缩空气孔板流量计,以清晰地了解平均需求。但是几个月后,我们遇到了一个有趣的情况,标准的单向压缩空气孔板流量计会产生无用的结果。在这种特殊情况下,流向储液罐的回流会导致错误的读数,从而导致严重的测量错误。
系统描述
下图显示了压缩空气系统的简化布局。压缩空气系统由两个压缩机室(A和B)组成。从这两个单独的压缩机室中提供了一个压缩空气环网。压缩机室由基于压力的控制系统控制。
在压缩机室B,两个孔板流量计安装在环形网络中,以测量压缩机向网络输送的空气。在该压缩机和网络之间,安装了一个大的接收罐(5m³)。
在A室中,安装了三台旋转螺杆式空气压缩机。这些机器用于每日基本负荷。每个空气压缩机都装有压缩鼓式干燥机的热量。在管道和压缩机之间,安装了两个大型接收器,每个接收器5m³。从接收器,两条独立的管道向生产过程提供压缩空气。
一个管道连接到压缩机房B所在的另一栋建筑物。两个压缩机室之间的距离约为500英尺。
在压缩机室B中,有一台相对较新的风冷ZT145机器。空气离开空气压缩机,进入压缩鼓式干燥机的热量,然后进入另一个大型储气罐。由于空间限制,不可能在5m³的接收罐出口和网络之间安装单个孔板流量计。取而代之的是,将两个孔板流量计安装在环形网络的更远处,即T型接头之后,在那里将压缩空气送入环形。最初,这些标准VPFlowScope孔板流量计是单向的。换句话说:他们不会看到前进和后退之间的区别。几天后,观察到奇怪的测量结果:当压缩机关闭时,孔板流量计显示出相当大的测量值。
3.逆流:单向孔板流量计的劣势,双向孔板流量计的优势
在仔细研究了压缩机室B的配置后,我们得出的结论是,在关闭空气压缩机时必须有逆流。下图详细说明了这种效果。
空气压缩机关闭:储气罐行为
空气压缩机关闭:储气罐行为
在卸载和关闭时间,两个单向孔板流量计显示消耗,而一个单向孔板流量计预期流量为零。当环形网络中的本地空气需求量较低时,大型储气罐将由其他压缩机(从A室)进行填充,而当本地需求较高时,它将向网络输送空气。您可以将接收器储罐视为与网络交互的大气球。
空气压缩机处于“合并交通”状态
当压缩机在满负荷运行时,压缩空气被送入环形网络。在T型路口,根据环形干线的消耗如何平衡,流量与现有“流量”合并。如果耗气量均衡,则它可能是完全对称的(左50%,右50%),但是当一侧的消耗量高得多时,气流将以不同的方式分布。脉动需求还可以在短时间内改变流量分配。
B室空气压缩机处于“合并交通”状态
来自空气压缩机的压缩空气与已经流过环形网络的空气合并。根据实际需求和最终的流向,这可能导致读数高或低。
单向压缩空气孔板流量计不知道空气来自何处,这会导致较大的错误。这适用于基于热扩散,恒温风速测定法等的大多数热质量孔板流量计。单向孔板流量计的其他示例包括涡街孔板流量计和涡轮孔板流量计,它们通过标准脉冲变送器进行读取(涡轮孔板流量计上的实际计数器将向后旋转)。文丘里管孔板流量计也是单向的。反向流动时,压差信号将不会变为负值。孔板孔板流量计也可以测量逆流,但由于其永久的压力损失,因此不适用于压缩空气。
通过打开VPFlowScope的双向感应功能,可以即时显示流向的变化。现在,逆流在图中显示为负值。让我们看一下一些实际数据:在下图中,我们放大了压缩机B室中特定时间段的测量结果。双向孔板流量计的原始数据已经过处理,显示了双向孔板流量计之间的差异。定向和单向流。
在此阶段结束时,可以很清楚地看到效果:压缩机关闭,在左图中,两个双向孔板流量计相互抵消,结果流量几乎为零。在右图中,流量没有被抵消,从而导致接近13m³/min的重影信号。
4.双向孔板流量计:精准发现每个泄漏,每年节省上万元泄漏成本
有人会说,为什么不将其与空气压缩机的装载/卸载数据相关联?当压缩机处于卸载或关闭状态时,您知道流量为零,因此可以对其进行补偿。我们认为这不是解决逆流问题的最佳方法,因为可能存在其他(真实)逆流原因,这些原因仍然没有引起注意。例如,泄漏的单向阀,泄漏的密封件或排放阀。在这种特殊情况下,我们发现压缩机密封件泄漏。每年的泄漏成本为10512元,而修复该泄漏仅花费了4000元。在干燥机中发现另一个泄漏。同样,这种压缩空气干燥器泄漏是在孔板流量计的上游,因此,如果孔板流量计是单向的,则不会被注意到。结果是每年节省的泄漏成本为16000元,而更换软管接头只需800元。