русский
Для подачи природного газа в котлы с диаметром поршня DN100, расходом 190-250 Нм³/ч и рабочим давлением 2,2 бар рекомендуется использовать термомассовый расходомер. Он измеряет стандартный объемный расход (Нм³/ч) напрямую, без внешней компенсации температуры или давления.
Компания Silver Instruments поставляет термомассовый расходомер SRK-100 в корпусе DN100 с выходом 4-20 мА и интерфейсом RS485 Modbus RTU, предназначенный для работы с природным газом при низком и среднем давлении.
Вихревые расходомеры (Silver STLU) и газотурбинные расходомеры (Silver SGW) являются жизнеспособными альтернативами при данном диаметре трубы и давлении, но оба измеряют фактический объемный расход в условиях трубопровода и требуют внешней компенсации температуры и давления для получения значения Нм³/ч.
Измерение расхода природного газа для управления процессом сгорания в котле сводится к одному требованию: необходимо знать, сколько газа фактически сгорает в стандартных условиях в любой заданный момент времени. Системы управления котлом работают в Нм³/ч или SCFH, а не в фактических кубических метрах при давлении в трубопроводе. Именно здесь термомассовые расходомеры имеют практическое преимущество перед другими технологиями.
Термомассовый расходомер измеряет расход газа, регистрируя теплопередачу от нагретого сенсорного элемента к протекающему газу. Массовый расход прямо пропорционален отводимому теплу. Выходные данные уже представлены в массовых или стандартных объемных единицах. Не требуется внешний датчик давления, датчик температуры или вычислитель расхода, выполняющий корректировку плотности в реальном времени. Расходомер делает это внутри себя.
При рабочем давлении 2,2 бар и расходе 190-250 Нм³/ч через трубу диаметром DN100 данное применение находится в пределах рабочих параметров стандартного встраиваемого или проточного термомассового расходомера. Фактическая скорость потока в трубе при этих условиях составляет примерно 3,5–4,5 м/с, что находится в пределах измеримого диапазона и обеспечивает хорошее соотношение сигнал/шум на датчике.
Для операторов котельных установок в Бразилии и по всей Латинской Америке возможность регистрации потребления газа непосредственно в Нм³/ч через Modbus RS485 в систему SCADA или BMS упрощает ввод в эксплуатацию и текущие энергетические аудиты. Нет необходимости применять корректирующие коэффициенты в логике системы управления.
| Параметр | Ценить | Примечание |
| Приложение | Подача природного газа в котел | Контроль соотношения воздуха и топлива при сгорании и мониторинг расхода топлива |
| Размер строки | DN100 (4 дюйма) | Доступны варианты крепления: на линейной или накладной. |
| Диапазон рабочего расхода | 190–250 Нм³/ч | 7,2–9,4 MSCFH (при 0 °C, 1 атм эталонного значения) |
| Рабочее давление | Максимальное давление 2,2 бар изб. | 31,9 psi g; подача газа низкого давления |
| Температура газа | Типичные значения: от комнатной температуры до 60 °C. | Подтвердите с учетом условий на объекте. |
| Выходной сигнал | 4-20 мА | Масштабируемость до 0-300 Нм³/ч в полномасштабном режиме |
| Коммуникация | RS485 Modbus RTU | Зарегистрируйте карту по запросу; протокол Modbus TCP недоступен. |
| Источник питания | 24 В постоянного тока | Стандартное питание петли |
| Увлажненный материал | зонд из нержавеющей стали 316L | Совместимо с сухим природным газом |
| Точность | +/-1,5% от прочитанного | Типично для тепловой инерции в этом диапазоне |
| Тип счетчика | Серебристый SRK-100 | Встраиваемый или погружной тепловой инерционный блок, DN100 |
| Место установки | Завод LG Electronics, Фазенда Рио-Гранде, Парана, Бразилия | Новый строительный проект |
Для учета расхода природного газа в котлах с диаметром DN100 постоянно используются три технологии. Все три работают при давлении 2,2 бар и расходе 190-250 Нм³/ч. Различия заключаются в типе оборудования, сложности установки и требованиях к долгосрочному техническому обслуживанию.
SRK-100 выдает показания непосредственно в Нм³/ч или кг/ч. Для котлов, где система управления или платформа мониторинга энергопотребления ожидают стандартного объемного расхода, это важно. Отдельные измерительные приборы не требуются. Один кабель к входу 4-20 мА, один провод RS485 к сети Modbus — и готово.
При давлении 2,2 бар и температуре окружающей среды плотность газа в трубопроводе составляет приблизительно 0,93 кг/Нм³. Прибор SRK-100 откалиброван на заводе в соответствии с заданными заказчиком условиями. Если состав газа или давление значительно изменяются, требуется повторная калибровка или поправка, но для стабильной подачи газа в заводской котел это редко является проблемой.
Отсутствие движущихся частей. Падение давления при диаметре DN100 и расходе 250 Нм³/ч составляет менее 0,05 бар. В газопроводе низкого давления 2,2 бар это незначительно. SRK-100 поддерживает ток 4-20 мА и интерфейс RS485 Modbus RTU на 24 В постоянного тока, что точно соответствует требованиям проекта.
Вихревой расходомер STLU на DN100 — это проверенное решение для природного газа. Он работает при давлении до 4,0 МПа и температурах от -40°C до +260°C. Это значительно превышает допустимые параметры для котельной линии с давлением 2,2 бар, что само по себе не является проблемой. Коэффициент регулирования обычно составляет от 10:1 до 15:1, что без труда охватывает рабочий диапазон 190-250 Нм³/ч.
Ограничение заключается в выходных данных измерений. STLU измеряет фактический объемный расход в условиях трубопровода, а не стандартный расход. Для преобразования в Нм³/ч требуется постоянное знание фактического давления и температуры газа. Это означает добавление датчика давления и температурного элемента, а затем либо выбор вихревой модели со встроенной компенсацией давления/температуры, либо выполнение расчета в ПЛК. Для простого приложения учета расхода в котле, где заказчик хочет получать данные в Нм³/ч напрямую по сети Modbus, это увеличивает инженерные затраты и объем полевой проводки.
Преимущество STLU заключается в долговременной стабильности калибровки. Вихревые расходомеры измеряют частоту образования вихрей и не подвержены дрейфу, как это может происходить с термодатчиками после многих лет эксплуатации в запыленных или газовых средах с изменяющимся составом. Для финансового учета или применений, требующих нечастой перекалибровки, STLU со встроенной температурной/давленческой компенсацией является более обоснованным выбором.
Газотурбинный расходомер SGW заслуживает внимания, когда требуется более высокая точность и широкий диапазон измерений. Турбинные расходомеры для газа обычно обеспечивают погрешность +/-0,5% или лучше, а коэффициенты регулирования от 10:1 до 20:1 являются распространенными. При диаметре DN100 и расходе 190-250 Нм³/ч газотурбинный расходомер работает в пределах своего калиброванного диапазона.
Подобно вихревому датчику, SGW измеряет фактический объемный расход. Выходной сигнал представляет собой частоту импульсов, пропорциональную фактическому объему при заданных условиях в трубопроводе. Для преобразования в Нм³/ч требуется расходомер или встроенная в датчик компенсация температуры/давления. Это стандартная практика в системах коммерческого учета газа, где турбинные расходомеры являются доминирующей технологией в мире.
При обслуживании турбинных расходомеров основное внимание уделяется ротору. Природный газ, как правило, является чистой и сухой средой, и срок службы подшипников ротора достаточно длительный, но не нулевой. Любое загрязнение газа твердыми частицами ускоряет износ подшипников. Для заводской газопроводной сети, которая надежно фильтруется и осушается на входе, это не является практической проблемой. Однако стоит отметить, что существуют также варианты с тепловой инерцией и вихревым принципом действия, которые вообще не имеют движущихся частей.
Для данной системы подачи воды в котел при давлении 2,2 бар и относительно узком диапазоне расхода 190-250 Нм³/ч, SGW технически достаточен, но добавляет сложности (расходомер или компенсация давления/температуры), что неоправданно, поскольку SRK-100 обеспечивает требуемый результат напрямую. SGW более целесообразен в тех случаях, когда требуется высокая точность при более высоком давлении или более широком диапазоне регулирования.
| Критерий | Тепловая масса SRK-100 | Вихрь STLU | Газовая турбина SGW |
| Выходной блок | Нм³/ч или кг/ч напрямую | Фактический расход м³/ч (требуется компрессор P/T) | Фактический расход м³/ч (требуется компрессор P/T) |
| Необходимы внешние передатчики. | Никто | Давление + температура | вычислитель давления + температуры + расхода |
| Подвижные части | Никто | Никто | Ротор и подшипники |
| Падение давления при 250 Нм³/ч | Менее 0,05 бар | от 0,02 до 0,08 бар | от 0,05 до 0,15 бар |
| Точность (типичная) | +/- 1–1,5% от показаний | +/-0,75 до 1,0% от показания | +/-0,5% от нормы или лучше |
| Долгосрочная стабильность | Возможно смещение показаний датчика в течение нескольких лет. | Очень стабильная работа, без дрейфа. | Стабильная работа; износ ротора влияет на калибровку при большом количестве часов наработки. |
| Коэффициент снижения мощности | 50:1 или лучше | 10:1 до 15:1 | 10:1 до 20:1 |
| Требования к техническому обслуживанию | Нет; никаких движущихся частей. | Нет; никаких движущихся частей. | Периодический осмотр ротора |
| Лучше всего подходит для данного применения | Да: прямой поток Нм³/ч, минимальная сложность. | Приемлемо, требуется оплата за неполный рабочий день. | Разработан с запасом прочности для работы в котле при давлении 2,2 бар. |
| Относительная стоимость инструмента | Низкий | Средний уровень (+ передатчики P и T) | Средне-высокая (+ расходомер) |
Для газораспределительных расходомеров с термомассовым расходом требуется как минимум прямой участок трубы до и после датчика. Для линейного расходомера диаметром DN100 типичное требование составляет от 10 до 15 диаметров трубы до и 5 диаметров после, без отводов, клапанов и переходников. При заводской установке на Фазенда Рио-Гранде это следует учесть при проектировании трубопровода на этапе проектирования.
Встраиваемые термомассовые счетчики также доступны в исполнении DN100. Они устанавливаются через одно технологическое соединение (компрессионный фитинг или шаровой запорный клапан), что позволяет вставлять и снимать счетчик под давлением без перекрытия газопровода. Для новых установок, где трубопровод в любом случае будет остановлен для ввода в эксплуатацию, предпочтительнее использовать линейный счетчик для обеспечения точности. Для существующих трубопроводов, где доступ ограничен, встраиваемый счетчик является практичной альтернативой.
При давлении 2,2 бар газопровод имеет низкое давление и не требует высоконапорных технологических соединений. Подходят стандартные фланцевые или резьбовые соединения. Стандарт фланца следует уточнить у проектной группы, поскольку в бразильских промышленных проектах часто используются фланцы ANSI 150 фунтов или DIN PN16 в зависимости от страны происхождения спецификации трубы.
Для подключения RS485 Modbus RTU используйте экранированный кабель витой пары (Belden 9841 или аналогичный) и ограничьте длину сегмента до 1200 м без ретрансляторов. Выход 4-20 мА может одновременно передаваться на ближайшую аналоговую входную карту DCS или BMS.
Мы регулярно сталкиваемся с этим на объектах заказчиков. В технической документации указано: «газовый расходомер, DN100, 4-20 мА». Прибор устанавливается. Проводится ввод в эксплуатацию. Затем инженер по управлению обнаруживает, что сигнал 4-20 мА выражен в м³/ч, а не в Нм³/ч, и система управления котлом ожидает стандартный расход. Кто-то должен добавить поправочный коэффициент плотности в логику ПЛК, который затем необходимо обновлять при изменении давления подачи.
Указание основы измерения в самом начале, Нм³/ч или кг/ч при заданных эталонных условиях (обычно 0 °C, 101,325 кПа для бразильских промышленных стандартов или 15 °C, 101,325 кПа для некоторых договоров с газовыми компаниями), предотвращает эту проблему. Термомассовый расходомер, настроенный на правильные эталонные условия, с первого дня выдает правильные значения.
Другая распространенная проблема — игнорирование колебаний состава газа. Природный газ, поступающий по трубопроводам в Бразилии, особенно в южных и юго-восточных регионах, имеет относительно стабильную теплотворную способность и удельную плотность, обычно около 0,58–0,65 относительно воздуха. Термомассовый расходомер, откалиброванный по этому составу, будет работать точно в нормальных условиях эксплуатации. Если на объекте имеется возможность использования двух видов топлива или газ поступает из разных источников, перед заказом необходимо уточнить диапазон состава у газовой компании.
Предприятие в штате Парана обратилось к нам с просьбой обеспечить учет потребления природного газа на двух линиях подачи в котел, каждая диаметром DN100, работающих при давлении примерно 2,0 бар и расходе 200-280 Нм³/ч на линию. На предприятии использовалась система управления зданием с сетью Modbus RTU для мониторинга энергопотребления.
Мы поставили два проточных термомассовых расходомера SRK-100, DN100, с контактирующими с жидкостью деталями из нержавеющей стали 316L, предназначенных для природного газа при температуре 0 °C и давлении 101,325 кПа. Оба расходомера были настроены на выходы 4-20 мА с диапазоном измерения 0-350 Нм³/ч и интерфейс RS485 Modbus RTU с индивидуальными адресами ведомых устройств. Установка была простой, так как на обеих линиях имелся прямой участок трубопровода 12D.
Менеджер по энергетике предприятия сообщил, что после установки значительно улучшилась точность сверки ежемесячного потребления газа со счетами за коммунальные услуги. Ранее они оценивали потребление на основе времени работы горелки. Прямая передача данных по протоколу Modbus в систему управления зданием (BMS) позволила им получить почасовые данные о потреблении каждого котла, которые они использовали для выявления неисправной горелки на одном из блоков, потреблявшей на 15% больше газа, чем параллельный котел при той же производительности пара.
Для получения официального предложения по термомассовому расходомеру природного газа для вашего котла, отправьте электронное письмо по адресу sales@silverinstruments.com со следующими данными:
Для стандартных конфигураций мы предоставляем код модели, техническое описание, цену и сроки поставки в течение одного рабочего дня.
Веб-сайты: www.silverinstruments.com | www.flow-meter.com.au
Кориолисовый расходомер для природного газа
2026/07/08
VIEW
Тепловой массовый расходомер природного газа
2026/07/08
Зачем нужен тепловой массовый расходомер для измерения природного газа? Тепловой массовый расходомер полностью соответствует требованиям точности измерения природного газа, имеет небольшие размеры, вы...
VIEW
2-дюймовый счетчик природного газа
2026/07/08
Что такое 2-дюймовый счетчик природного газа? 2-дюймовый счетчик природного газа означает размер 2 дюйма, или мы можем сказать расходомер DN50 для измерения расхода природного газа и общего расхода. Т...
VIEW
Турбинный расходомер природного газа
2026/07/08
Что такое природный газ? Природный газ в основном состоит из метана (85%) и небольшого количества этана (9%), пропана (3%), азота (2%) и бутана (1%). Удельный вес составляет около 0,65, что легче...
VIEW
Вихревой расходомер для природного газа
2026/07/08
Что такое природный газ Природный газ - это комбинация газов, богатых углеводородами. Природные газы, такие как метан, азот и диоксид углерода, также содержатся в воздухе. Запасы природного газа ...
VIEW
Расходомер природного газа
2026/07/08
Тепловой массовый расходомер считается одним из новых типов массовых расходомеров. Он имеет небольшую группу миниатюрных механических частей, таких как ультразвуковой, магнитный, расходомер Кориолиса...
VIEW
