Кориолисные расходомеры для жидкого азота и СПГ.

Пример из практики: Кориолисовый расходомер для жидкого азота и СПГ: криогенное измерение расхода DN40

Быстрый ответ

Кориолисовый расходомер DN40 (1,5 дюйма) с трубками из нержавеющей стали 316L, рассчитанный на температуру до -200 °C и давление 20,6 бар (300 PSIG), точно измеряет жидкий азот (LN2) и сжиженный природный газ (СПГ) при расходах от 0,227 до 22,7 м³/ч (1-100 галлонов в минуту). Прямой вывод массового расхода исключает ошибки коррекции плотности, вызванные расширением криогенной жидкости. Компания Silver Automation Instruments поставляет серию SH-CMF-40 с взрывозащищенным сертификатом ATEX, точностью 0,2% и выносным дисплеем для криогенных установок во взрывоопасных зонах.

Почему кориолисовые датчики используются для измерения расхода криогенных жидкостей?

Большинство расходомеров выходят из строя при температуре ниже -100 °C. Ультразвуковые расходомеры теряют целостность сигнала из-за изменения свойств жидкости при криогенных температурах. Турбинные расходомеры заклинивают из-за резкого изменения зазоров в подшипниках при сжатии корпуса. Расходомеры с переменным сечением непрактичны для закрытых криогенных трубопроводов под давлением.

Кориолисовые расходомеры измеряют массовый расход непосредственно за счет инерционного воздействия на вибрирующие трубки. При этом отсутствуют движущиеся части, контактирующие с рабочей жидкостью. Измерение не зависит от плотности, вязкости или фазовой стабильности жидкости. Для жидкого азота при -196 °C или сжиженного природного газа при -162 °C это имеет значение, поскольку обе жидкости находятся близко к своим точкам кипения. Любое проникновение тепла вызывает частичное испарение, и расходомер, зависящий от плотности, будет показывать неверные показания. Кориолисовый же расходомер показывает правильные показания независимо от этого.

На практике мы регулярно сталкиваемся с подобными задачами: клиенту необходимо осуществлять коммерческий учет или порционную заправку жидкого азота в сосуды Дьюара, или дозировать сжиженный природный газ в малогабаритные распределительные автоцистерны. Для коммерческого учета требуется точность 0,2%. Система Coriolis на DN40 обеспечивает именно такую ​​точность.

DN40 против DN25: почему 1,5 дюйма для этого диапазона расхода?

Кориолисовый расходомер для жидкого азота и СПГ

В данном случае, как для жидкого азота, так и для сжиженного природного газа используются одинаковые варианты диаметров труб (1 дюйм или 1,5 дюйма) и одинаковый диапазон расхода: 1-100 галлонов в минуту (0,227-22,7 м³/ч). Такое совпадение делает использование одного и того же диаметра счетчика логичным выбором.

При расходе 100 галлонов в минуту через кориолисовый расходомер диаметром 1 дюйм (DN25) скорость превышает допустимые пределы, и падение давления становится значительным. Жидкий азот имеет очень низкую вязкость (около 0,16 сП при -196 °C), что означает, что он быстро и турбулентно движется в трубах малого диаметра. Расходомер диаметром DN40 (1,5 дюйма) поддерживает скорость в нормальном рабочем диапазоне во всем диапазоне 1-100 галлонов в минуту, с приемлемым падением давления и без риска возникновения погрешности измерения, вызванной кавитацией, вблизи нижнего предела.

Таким образом, одного счётчика DN40 достаточно для обоих проектов. Нет необходимости в двух разных диаметрах скважин.

Кориолисный измеритель SH-CMF-40: Полные технические характеристики

Основные сведения о приложении

Применение жидкого азота (LN2): трубопровод диаметром 1 или 1,5 дюйма, температура -196 °C, давление 300 PSIG (20,6 бар), расход 1-100 галлонов в минуту. Типичные области применения включают заполнение криогенных сосудов Дьюара, туннельные линии подачи газа для быстрой заморозки в пищевой промышленности и лабораторные системы подачи газа.

Применение СПГ: трубопровод диаметром 1 или 1,5 дюйма, -162 °C (температура кипения метана при атмосферном давлении), 300 PSIG, расход 1-100 галлонов в минуту. Типичные области применения включают в себя погрузку СПГ в автоцистерны малого объема, спутниковый учет на терминалах и бункеровочные установки для морских судов.

Обе жидкости являются чистыми однофазными в рабочих условиях. При условии надлежащего предварительного охлаждения трубопровода перед началом потока двухфазного потока на входе в счетчик можно избежать. Это проблема, возникающая при вводе в эксплуатацию, а не ограничение счетчика.

Сертификация ATEX обязательна для установок СПГ и настоятельно рекомендуется для работы со сжиженным азотом вблизи зон риска обогащения кислородом. Установка SH-CMF-40 с опцией E1 имеет сертификат ATEX для зоны 1.