隨著公司努力控制成本，減少能源使用并遵守政府法規(guī)，越來越多的流行語如“流能”或“流能管理”變得越來越流行。但是什么是流能和流能管理？你為什么要在乎呢？
在這個(gè)分為三部分的系列中，我們將：
探索什么是流動(dòng)能
討論真正影響利潤的應(yīng)用和流量計(jì)
提供使用流量計(jì)提高能源效率的提示和技巧
查看現(xiàn)實(shí)中管理流能的示例以及它們?nèi)绾螐倪@種實(shí)踐中受益
3個(gè)非常棒的應(yīng)用程序通過高效的流能管理降低能源成本
流能定義為對(duì)您的設(shè)施的日常運(yùn)行至關(guān)重要的流。換句話說，持續(xù)的流動(dòng)會(huì)花費(fèi)金錢。這些流量包括天然氣，壓縮空氣，水和蒸汽。
設(shè)施管理人員通常具有管理其設(shè)施中所有流動(dòng)能的艱巨任務(wù)。由于這些商品都不是“免費(fèi)”的，因此，它們必須努力準(zhǔn)確地衡量其“能源”使用量，確定使用非常多能源的過程，并提高其效率。這些舉措直接有助于提高利潤。
挑戰(zhàn)在于確定每種流體應(yīng)使用哪種流量計(jì)技術(shù)。在博客系列的非常好部分中，我們著眼于非常佳的測(cè)量應(yīng)用程序（或“非常棒的應(yīng)用程序”），以實(shí)現(xiàn)針對(duì)氣體，液體和蒸汽測(cè)量的非常佳流動(dòng)能量管理，并針對(duì)每種方法探索非常佳的流量計(jì)技術(shù)。
非常棒的應(yīng)用1：天然氣和壓縮空氣測(cè)量
天然氣和壓縮空氣測(cè)量在“非常棒的應(yīng)用程序”中名列前茅，幾乎每個(gè)設(shè)施都必須測(cè)量和管理。許多設(shè)施在制造過程中將天然氣用于燃燒器控制或燃燒鍋爐以產(chǎn)生蒸汽或熱水。工廠可能需要跟蹤天然氣的分配，分配和計(jì)費(fèi)。
無論何種應(yīng)用，設(shè)施管理員都必須進(jìn)行精確的天然氣測(cè)量，以有效管理流動(dòng)能，從而降低能源成本。
壓縮空氣是另一種昂貴的流動(dòng)能，需要消耗大量能量的壓縮機(jī)才能產(chǎn)生。設(shè)施管理人員通常承擔(dān)執(zhí)行壓縮空氣使用量審核的任務(wù)，以確定壓縮機(jī)效率，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的泄漏以及平衡分配和分配。
過去，工廠使用插入式渦輪流量計(jì)進(jìn)行壓縮空氣測(cè)量，但是渦輪流量計(jì)在壓縮空氣流量低的情況下不能很好地工作。另外，也可以選擇插入皮托管，但不能測(cè)量直接的質(zhì)量流量。兩種技術(shù)都容易阻塞。
質(zhì)量流量?jī)?yōu)勢(shì)
熱質(zhì)量流量計(jì)是天然氣燃燒和分配應(yīng)用的理想選擇，因?yàn)橘|(zhì)量流量而不是體積流量是直接關(guān)注的數(shù)量。例如，基于質(zhì)量計(jì)算出用于有效燃燒的非常佳燃料/空氣比。天然氣也按質(zhì)量計(jì)費(fèi)。
測(cè)量壓縮空氣提出了自己的挑戰(zhàn)。在許多工廠中，一天中的使用情況千差萬別，從高峰制造時(shí)的繁重工作到大多數(shù)生產(chǎn)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)的小流量（可能由于泄漏）。熱流量計(jì)的量程比非常寬（100：1），可以應(yīng)對(duì)這些波動(dòng)。此外，它們幾乎沒有壓力降。設(shè)施已經(jīng)支付了壓縮空氣的費(fèi)用，因此不必要的壓降浪費(fèi)了金錢。
由于熱質(zhì)量流量計(jì)會(huì)計(jì)算氣體分子，因此它們不受入口溫度和壓力變化的影響。在熱流量計(jì)非常簡(jiǎn)單的工作配置中，流體流過加熱的熱傳感器和溫度傳感器。當(dāng)流體流的分子通過加熱的熱傳感器時(shí)，熱量流失到流動(dòng)的流體中。熱傳感器冷卻下來，而溫度傳感器繼續(xù)測(cè)量流動(dòng)流體的相對(duì)恒定溫度。
圖1.熱質(zhì)量流量的工作原理
損失的熱量取決于流體的熱特性和流體的流速。因此，通過測(cè)量熱傳感器和溫度傳感器之間的溫差，可以確定流量（圖1）。
四傳感器熱技術(shù)的新發(fā)展，再加上穩(wěn)定的“干式”傳感器技術(shù)和先進(jìn)的熱力學(xué)建模算法，使某些熱流量計(jì)的讀數(shù)精度達(dá)到+/- 0.5％，可與科里奧利流量計(jì)的精度相媲美成本（圖2）。在板上，軟件應(yīng)用程序還支持氣體混合功能，原位驗(yàn)證和直通管道。
圖2。具有四傳感器熱技術(shù)的QuadraTherm®插入式熱流量計(jì)
氣體熱質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：
直接測(cè)量氣體的質(zhì)量流量，無需溫度或壓力補(bǔ)償
精度+/- 0.5％讀數(shù); 高流量60,000 sfpm（0-305 smps）; 100：1的夜視
多變量：質(zhì)量流量，溫度和壓力
先進(jìn)的四傳感器“干感”技術(shù)可非常大程度地減少漂移并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證
插入版本具有熱龍頭功能，易于安裝
易于設(shè)置，現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，直通管道和氣體混合的軟件應(yīng)用程序
數(shù)字通訊套件
非常棒的應(yīng)用2：蒸汽的生產(chǎn)，分配和分配
從化工廠和煉油廠的工藝流程到能源生產(chǎn)中的地?zé)嵴羝�，工業(yè)上幾乎所有地方都使用蒸汽。必須測(cè)量鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，以優(yōu)化鍋爐效率。蒸汽用于加熱建筑物，食品加工和熱水。即使是核電站，也使用核裂變產(chǎn)生的蒸汽。
圖3.多變量插入渦街流量計(jì)非常適合飽和和過飽和蒸汽測(cè)量。
傳統(tǒng)上，蒸汽流量是用壓差儀測(cè)量的。這通常是孔板。但是，此類設(shè)備本質(zhì)上是體積流量測(cè)量。壓力和溫度的變化將改變蒸汽的質(zhì)量流量。即使蒸汽壓力發(fā)生10％的“小”變化，也將導(dǎo)致非補(bǔ)償質(zhì)量流量出現(xiàn)10％的誤差。這意味著，在典型的壓差測(cè)量安裝中，必須通過測(cè)量溫度和壓力來補(bǔ)償設(shè)備測(cè)量的體積流量，然后將這三個(gè)測(cè)量值（ΔP，T和P）與流量計(jì)算機(jī)集成以計(jì)算質(zhì)量流量。
多變量渦街流量計(jì)提高了精度
插入式多變量渦街流量計(jì)允許一臺(tái)儀器和一個(gè)過程連接同時(shí)測(cè)量質(zhì)量流量，溫度，壓力，體積流量和流體密度（圖3）。飽和蒸汽的密度隨溫度或壓力而變化，而過熱蒸汽則隨溫度和壓力而變化，因此多變量渦街流量計(jì)可確保流量計(jì)的密度計(jì)算正確。因此，正確測(cè)量質(zhì)量蒸汽流量可以非常大程度地提高蒸汽生產(chǎn)率。
多變量渦街流量計(jì)提供的蒸汽精度為讀數(shù)的1％，量程比為30：1以及壓力和溫度補(bǔ)償。
幾十年來，渦旋技術(shù)一直是用于氣體，液體和蒸汽應(yīng)用的穩(wěn)定且經(jīng)過驗(yàn)證的測(cè)量技術(shù)。渦流是自然力，當(dāng)流體流過障礙物時(shí)形成“漩渦”，就像水在小溪中繞著巖石流過或風(fēng)在旗桿中流過一樣。在渦流計(jì)中，當(dāng)每個(gè)渦流流過時(shí)，傳感器接片會(huì)左右彎曲，從而產(chǎn)生與流量成正比的頻率輸出（圖4）。將溫度傳感器浸入流中以測(cè)量流動(dòng)的氣體，液體或蒸汽的溫度，同時(shí)壓力感測(cè)端口通向壓力傳感器，即可實(shí)現(xiàn)多變量質(zhì)量流量。先進(jìn)的板載軟件應(yīng)用程序使設(shè)置，儀表調(diào)整和驗(yàn)證變得容易，易于使用。
圖4.渦流傳感器剖面圖，顯示了渦流的工作原理
多變量渦街流量計(jì)用于蒸汽測(cè)量的優(yōu)勢(shì)：
多變量：質(zhì)量流量，體積流量，密度，壓力，溫度
精度高達(dá)讀數(shù)的0.7％；30：1的夜視
動(dòng)態(tài)密度計(jì)算可提高蒸汽計(jì)量精度
熱抽頭探針卷收器，易于蒸汽安裝
板載軟件應(yīng)用程序，例如儀表設(shè)置，原位校準(zhǔn)/驗(yàn)證，調(diào)試
非常棒的應(yīng)用3：水和BTU的測(cè)量
水也是一種昂貴的流動(dòng)能源，并且資源有限。許多設(shè)施測(cè)量水流量以核實(shí)賬單，確定泄漏率以及測(cè)量進(jìn)水和出水流量。另一個(gè)增長(zhǎng)的應(yīng)用是熱流能量測(cè)量。設(shè)施必須花錢生產(chǎn)用于工藝或HVAC的冷熱水。必須測(cè)量此熱能以進(jìn)行分配，分配和計(jì)費(fèi)。
當(dāng)然，有許多方法可以測(cè)量水流量。渦輪流量計(jì)或螺旋槳流量計(jì)很常見，但運(yùn)動(dòng)部件容易堵塞。渦街流量計(jì)也被廣泛使用，但在流量低時(shí)會(huì)停止工作。電磁流量計(jì)已在世界范圍內(nèi)使用，但無法測(cè)量某些過程工業(yè)中發(fā)現(xiàn)的去離子水。
夾鉗式超聲波液體流量計(jì)提供易用性和靈活性
夾鉗式超聲波流量計(jì)非常適合水流應(yīng)用。它們?cè)诘土髁亢透吡髁肯戮軐?shí)現(xiàn)高精度，節(jié)省時(shí)間，而無需切斷管道或關(guān)閉過程，并且不受外部噪聲的影響。
結(jié)合“熱”和“冷”腿上的溫度傳感器，可以測(cè)量獲得或損失的熱能（圖5）。這在分布式和區(qū)域能源中得到了廣泛的應(yīng)用，在該區(qū)域中，集中供熱和制冷設(shè)備為整個(gè)設(shè)施提供了HVAC。
圖5. 具有熱能/ BTU功能的夾鉗式超聲波液體流量計(jì)
在運(yùn)行時(shí)間超聲波液體流量計(jì)中，超聲波信號(hào)沿下游流體的方向傳輸，然后另一個(gè)信號(hào)逆著上游流體傳輸（圖6）。在非�；镜男问街�，將聲音脈沖向下游傳播的時(shí)間與脈沖向上游傳播的時(shí)間進(jìn)行比較。然后，該微分時(shí)間用于計(jì)算流動(dòng)流體的速度。然后，儀表使用此流體速度來計(jì)算管道中的體積流速。BTU能量測(cè)量可以從冷，熱管之間的體積流量和溫度差得出。
超聲波技術(shù)的新發(fā)展與現(xiàn)代軟件應(yīng)用程序相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)液體密度補(bǔ)償，從而提高準(zhǔn)確性，并提供帶有可視信號(hào)的安裝功能，以確保正確安裝。
圖6.渡越時(shí)間超聲波的工作原理
超聲波流量計(jì)用于水/ BTU測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)：
夾式或插入式換能器測(cè)量雙向流量
一米適用于從2到236英寸（5.0厘米到6.0M）的各種管道尺寸
從0.16到40 ft / s（0.05到12 m / s）的讀數(shù)精度+/- 0.5％
夾緊式或插入式PT 100溫度輸入，用于熱能/ BTU測(cè)量
軟件應(yīng)用程序可輕松設(shè)置以獲得非常佳信號(hào)強(qiáng)度
整合在一起—完整的流能管理解決方案
大多數(shù)設(shè)施管理人員必須找到合適的流量計(jì)來測(cè)量這些“非常棒的應(yīng)用程序”中的至少一個(gè)（通常是三個(gè)），以成功管理其設(shè)施中的流能。為氣體，液體和蒸汽應(yīng)用的流能管理確定非常佳的流量計(jì)技術(shù)取決于特定的測(cè)量目標(biāo)，流體，流速，量程比要求，溫度和壓力。要配備設(shè)施，必須與一家久經(jīng)考驗(yàn)的流量測(cè)量公司及每種流量計(jì)技術(shù)的專家團(tuán)隊(duì)合作。
非常好的情況是與一家流量計(jì)公司打交道，以指定和支持用于您的所有氣體，液體和蒸汽流量測(cè)量的儀器。這意味著在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，只有一個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)負(fù)責(zé)產(chǎn)品規(guī)格和安裝，一個(gè)易于集成的操作系統(tǒng)以及一個(gè)本地支持團(tuán)隊(duì)。
一種完整的流能解決方案的優(yōu)點(diǎn)：
一家公司和聯(lián)絡(luò)點(diǎn)提供所有氣體，液體和蒸汽流量計(jì)的產(chǎn)品規(guī)格
所有三種技術(shù)的一個(gè)調(diào)試團(tuán)隊(duì)
三種技術(shù)的專業(yè)本地支持團(tuán)隊(duì)
共享軟件應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)，易于集成
本地化的校準(zhǔn)專業(yè)知識(shí)和資產(chǎn)，可確保產(chǎn)品使用壽命內(nèi)的準(zhǔn)確性
