测量现场制气系统中的氮气流量
应用报告 | 化工行业
- 在现场制气系统中，测量体积波动剧烈的气体流量
- 集成温压补偿的涡街流量计
- 不仅量程比宽泛（200…3,000 Nm³/h），而且测量精确可靠
背景
除了传统的气体输送以外，某知名的欧洲工业气体供应商，还专门从事现场制气系统的建设和运营。这些系 统，快速可靠地在用户的现场制造气体。这样，可以根据客户的需求定制气体生产，实现高可用性。此工业气 体供应商，通过这种现场制气系统为某家德国的制造型企业生产氮气。氮气被用于最终用户的生产过程中。
测量要求
在正常的操作过程中，该系统产生的氮气通过一条 DN40 的管道被输送到目 的地。通常的标况流量在 200 ~ 1500 Nm³/h 之间。在特殊情况下，氮气需求量 可能会高达 3000 Nm³/h。此时，通过 DN100 的旁路管道连接到备用罐，以满 足用气的需求。为了无缝地测量最终客户的实际气体消耗率，必须覆盖整个 量程的流量测量，监控氮气的输送。到目前为止，只在 DN40 的小口径管道上 进行流量测量。然而，此前所使用的热式质量流量计，只能测量在正常工况下的流量。但无法测量 DN100 管 道中的供气量。
介质：氮气（气态）
体积流量： 3,000 Nm3/h
压力： 3.5 bar / 50.7 psi
密度： 4 kg/m3 /0.25 lb/ft3
气体供应商期待能够可靠地测量正常工况下的小流量，同时还能测量特殊情况下的大流量。因此，希望找到 一款高性价比的产品，能够覆盖所有工况下的测量。同时，测量仪表具有较低的压损。这并非是一个贸易交接 的应用。
科隆解决方案
装置运营人员决定选用 OPTISWIRL 4200 F1R 涡街流量计。这台两线制的仪表，直接安装在 DN100 的旁路 管道上。该仪表带内缩径，实际的测量口径为 DN80。内缩径使得测量和输出小流量成为可能，同时降低了对 前后直管段的要求。由于安装空间受限，管段较短，科隆还为此提供了配套的整流器。
此涡街流量计被设计为“多合一”的测量解决方案，一体化集成了温压补偿。这确保了在波动的工况下，仍能 实现可靠且精确的流量测量。仪表能够直接将测量值，转换并输出为标况体积流量。无须安装额外的温度和 压力传感器。
客户利益
一体型 OPTISWIRL 4200，帮助实现全流量范围内的氮气测量。现在，无论是在正常运行还是在短期高峰期 间，对氮气消耗的需求，均已变得透明。得益于该一体化温压补偿的涡街流量计，操作人员可以使用稳定可靠 的毫安输出信号。所采集的信号与趋势信号，被并行地传输到客户的控制系统。由于 OPTISWIRL 4200 是在 同一测点测量所有的参数（F/P/T），所以总体精度可以降至 ±1.5%，从而提高了整套系统的测量精度。此外， 无需采购和安装额外的温度和压力传感器。
气体供应商及最终用户，对科隆仪表的性能及价格都相当满意。该气体供应商，倾向于在未来广泛地使用 OPTISWIRL 4200。