التعليمات لمقياس تدفق الكتلة الحرارية

س: هل تتأثر مقاييس التدفق الحراري للكتلة بالتغيرات في تكوين الغاز ، أي هل تتطلب إعادة المعايرة في كل مرة يتغير فيها التكوين؟

ج: تقيس مقاييس التدفق الحراري للكتلة معدل التدفق بناءً على نقل الحرارة بالحمل الحراري. أحد العوامل العديدة التي تؤثر على الحمل الحراري هو تكوين السوائل. كل غاز له خصائص فريدة ، وهذا هو سبب معايرة مقاييس التدفق لتطبيق معين. لن ترغب في معايرة عداد لتطبيق الهواء في تطبيق الغاز الطبيعي دون إعادة المعايرة أو نوع من ضبط المجال (إن أمكن).

لم يتم إنشاء جميع مخاليط الغاز على قدم المساواة. إذا كان لديك مزيج غاز يحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين ، فإن الاختلاف في الهيدروجين سيكون له تأثير أكبر بكثير من الاختلاف المعتاد في محتوى الغاز الطبيعي. يميل الهيدروجين إلى إحداث المزيد من نقل الحرارة أكثر من معظم الغازات. بالنسبة للغاز الطبيعي ، من الشائع وجود بعض الاختلاف الطفيف في التركيب بين معايرة الجهاز والتطبيق نفسه. ومع ذلك ، فإن التأثير ضئيل بالنسبة للتغييرات الطفيفة في الميثان أو الإيثان في أوقات مختلفة من العام. يعد تدفق وقود الغاز الطبيعي أحد أكثر التطبيقات انتشارًا للكتلة الحرارية.

يقدم كل تطبيق صعوبات فريدة لكل تقنية مقياس تدفق. يرجع سبب التثبيت إلى مصدر أكبر للخطأ بناءً على خبرتنا. إذا لم تقم بتثبيت مقياس التدفق وفقًا لتوصية الشركة المصنعة ، فسيؤثر ذلك بشكل كبير على أداء العداد. بالنسبة للكتلة الحرارية ، يشمل ذلك الجري المستقيم المناسب والعمق في الأنبوب (مجسات الإدخال) ومحاذاة سهم التدفق.

لا توجد إجابة دقيقة حول متى ستكون هناك حاجة لإعادة المعايرة للكتلة الحرارية ، لأن الإجابة تعتمد على التطبيق. ومع ذلك ، لا تحتاج دائمًا إلى إعادة المعايرة من أجل التباين في تكوين الغاز.

س: هل يتطلب مقياس تدفق الكتلة الحرارية تعويضًا لدرجة الحرارة أثناء قياس تدفق الغاز؟

ج: نعم ، يتطلب تدفق الكتلة الحرارية تعويض درجة الحرارة. هذا ليس مثل تصحيح درجة الحرارة ، كما ترى مع المرسل متعدد المتغيرات أو تقنيات التدفق الخارجي ، مثل الضغط التفاضلي ، من أجل الحصول على Nm3 / h ، SCFM ، SCFH ، إلخ. يدرك المصنعون الحراريون أن خصائص الغاز التي تؤثر على الحرارة يختلف النقل مع درجة الحرارة. يتم بالفعل قياس درجة حرارة العملية (بواسطة RTD) ويتم احتسابها في الحساب.

س: كيف يقارن مقياس التدفق الكتلي للتشتت الحراري بمقياس التدفق الدوامي لتطبيقات قياس الغاز (الهواء المضغوط الرطب والجاف ، النيتروجين ، الغاز الطبيعي) من حيث المزايا والعيوب؟

ج: التطبيقات الأكثر شيوعًا لمقاييس التدفق الدوامي هي قياس تدفق البخار والسائل. يتم استخدامها أيضًا في تطبيقات تدفق الغاز عالي السرعة ، ولكن هناك قيودًا من حيث التدفقات المنخفضة التي يمكن لمقياس التدفق الدوامي قياسها. يجب أن تكون هناك معدلات تدفق غاز عالية بما يكفي لإنشاء دوامات حول العنصر غير الحاد في الخط ، وهو أساس قياس تدفق الدوامة. معدلات التدفق المقاسة بواسطة مقاييس التدفق الدوامة هي معدلات التدفق الفعلية ، أو معدل التدفق في ظروف التشغيل. للتحويل إلى الظروف القياسية (التدفق الشامل) ، يجب على المستخدم إجراء تحويل بناءً على قياس درجة حرارة التشغيل وضغطه ، أو أن يكون لديه مقياس تدفق متكامل مع جهاز إرسال متعدد المتغيرات.

على النقيض من ذلك ، تُستخدم معظم مقاييس التدفق الحراري في تطبيقات تدفق الغاز. يمكن أن تسبب الرطوبة المكثفة في الخط قياسات عالية مع زيادة التبريد النسبي لجهاز الاستشعار. غالبًا ما يتم تثبيت مقاييس التدفق الحراري في النقاط التي يتم فيها إخراج التكثيف من الخط. تتمتع أجهزة قياس التدفق الحراري بحساسية عالية بمعدلات تدفق منخفضة وضغوط منخفضة ، وهو قياس صعب للعديد من التقنيات الأخرى. إنها أيضًا إحدى التقنيات الوحيدة التي تنتج تدفقًا جماعيًا ، مما يلغي الحاجة إلى قياس درجة الحرارة والضغط الخارجية.

هناك مزايا وعيوب لكل تقنية مقياس تدفق.

س: هل مقاييس تدفق التشتت الحراري مناسبة لتطبيقات قياس تدفق الغاز الطبيعي ؟

ج: قياس تدفق الغاز الطبيعي هو تطبيق شائع لمقاييس التدفق الحراري. في حين أن مقاييس التدفق الحراري ليست مقياسًا معتمدًا لنقل الغاز الطبيعي ، إلا أنها تُستخدم عدة مرات لقياس تدفق الغاز الطبيعي إلى مصادر الاحتراق الفردية. هناك العديد من المزايا للحرارة على التقنيات الأخرى. على سبيل المثال ، تتمتع مقاييس التدفق الحراري بحساسية تدفق منخفضة أفضل وتدفق أعلى من مقاييس التدفق التقليدية التي تستخدم تقنية الضغط التفاضلي.

س: هل تعتبر وحدة التدفق Nm3 / hr تدفق كتلة أم تدفق حجمي؟

ج: يعتبر تدفق الكتلة الحرارية دائمًا قياس "كتلة" ، حيث أن كتلة جزيئات الغاز لها تأثير مباشر على انتقال الحرارة الناتج. هذا هو السبب في عدم ضرورة تصحيح درجة الحرارة أو الضغط لقياس معدل التدفق عند درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP) أو في مجموعة من الظروف الأساسية.

يقوم مصنعو الأجهزة ذات درجة الحرارة الثابتة (الغالبية العظمى) بإجراء معايرة لتحديد العلاقة بين القدرة على تسخين المستشعر المسخن و "سرعة الكتلة" ؛ على سبيل المثال الأقدام القياسية في الدقيقة (SFPM). مع زيادة نقل الحرارة بالحمل مع ارتفاع معدلات التدفق ، فإنه يتطلب المزيد من الطاقة للحفاظ على فرق درجة الحرارة الثابت. سيتم ضرب هذا SFPM بمساحة الأنبوب بالإضافة إلى الثوابت الأخرى وعوامل الملكية لإخراج شكل حجمي للقياس ، مثل Nm3 / h ، SCFM ، SCFH ، إلخ.

سيكون لأجهزة الطاقة الثابتة العملية المعاكسة. يتناقص فرق درجة الحرارة المتغيرة مع زيادة معدل التدفق. من المقبول عمومًا أن يكون لهذه الطريقة وقت استجابة أبطأ من درجة الحرارة الثابتة. نظرًا لاختلاف معدلات التدفق ، يجب أن يصل المستشعر المسخن إلى التوازن الحراري لإجراء القياس.