科隆案例 | 測量現場制氣系統中的氮氣流量

來源：科隆中國-科隆測量儀器（上海）有限公司 2023年07月05日 09:31

測量現場制氣系統中的氮氣流量

在現場制氣系統中，測量體積波動劇烈的氣體流量
集成溫壓補償的渦街流量計
不僅量程比寬泛（200…3,000 Nm3/h），而且測量精確可靠

背景

除了傳統的氣體輸送以外，某**的歐洲工業氣體供應商，還專門從事現場制氣系統的建設和運營。這些系統，快速可靠地在用戶的現場制造氣體。這樣，可以根據客戶的需求定制氣體生產，實現高可用性。此工業氣體供應商，通過這種現場制氣系統為某家德國的制造型企業生產氮氣。氮氣被用于最終用戶的生產過程中。

測量要求

在正常的操作過程中，該系統產生的氮氣通過一條 DN40 的管道被輸送到目的地。通常的標況流量在 200 ~ 1500 Nm3/h 之間。在特殊情況下，氮氣需求量可能會高達 3000 Nm3/h。此時，通過 DN100 的旁路管道連接到備用罐，以滿足用氣的需求。為了無縫地測量最終客戶的實際氣體消耗率，必須覆蓋整個量程的流量測量，監控氮氣的輸送。到目前為止，只在 DN40 的小口徑管道上進行流量測量。然而，此前所使用的熱式質量流量計，只能測量在正常工況下的流量。但無法測量 DN100 管道中的供氣量。

氣體供應商期待能夠可靠地測量正常工況下的小流量，同時還能測量特殊情況下的大流量。因此，希望找到一款高性價比的產品，能夠覆蓋所有工況下的測量。同時，測量儀表具有較低的壓損。這并非只是一個貿易交接的應用。

科隆解決方案

裝置運營人員決定選用 OPTISWIRL 4200 F1R 渦街流量計。這臺兩線制的儀表，直接安裝在 DN100 的旁路管道上。該儀表帶內縮徑，實際的測量口徑為 DN80。內縮徑使得測量和輸出小流量成為可能，同時降低了對前后直管段的要求。由于安裝空間受限，管段較短，科隆還為此提供了配套的整流器。

此渦街流量計被設計為“多合一”的測量解決方案，一體化集成了溫壓補償。這確保了在波動的工況下，仍能實現可靠且精確的流量測量。儀表能夠直接將測量值，轉換并輸出為標況體積流量。無須安裝額外的溫度和壓力傳感器。

客戶利益

一體型 OPTISWIRL 4200，幫助實現全流量范圍內的氮氣測量。現在，無論是在正常運行還是在短期高峰期間，對氮氣消耗的需求，均已變得透明。得益于該一體化溫壓補償的渦街流量計，操作人員可以使用穩定可靠的毫安輸出信號。所采集的信號與趨勢信號，被并行地傳輸到客戶的控制系統。由于 OPTISWIRL 4200 是在同一測點測量所有的參數（F/P/T），所以總體精度可以降至 ±1.5%，從而提高了整套系統的測量精度。此外，無需采購和安裝額外的溫度和壓力傳感器。

氣體供應商及最終用戶，對科隆儀表的性能及價格都相當滿意。該氣體供應商，傾向于在未來廣泛地使用OPTISWIRL 4200。

所用科隆產品 - OPTISWIRL 4200 F1R

渦街流量計，適用于測量工業氣體
一體化集成溫壓補償
法蘭或夾持型過程連接
在公稱直徑的基礎上最多內縮徑兩檔
SIL2/3：遵循 IEC 61508 第二版而研發
防爆認證：ATEX、IECEx、QPS 等
兩線制技術；4...20 mA、HART®

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