天然ガス流量測定
ガス流量の正確な記録がなければ、企業はプロセス制御、効率向上、コスト管理において困難な課題に直面します。特に、ガスが様々な条件下で大規模に使用・処理される産業においては、その傾向が顕著です。天然ガスの正確な測定は、効率向上、操業安全性、さらには規制遵守に不可欠であるため、天然ガスに適した流量計を選択することは戦略的な意思決定となり、生産性、環境コンプライアンス、そしてコスト効率に広範な影響をもたらします。
ガス流量測定が産業界において重要な理由とは?
上記の理由に加え、ガス流量を正確に測定することで、オペレーション全体を管理し、潜在的な漏れや過剰消費を容易に把握できるようになります。ガスの使用量と排出量に関する詳細なレポートの表示は多くの産業において重要であり、正確な測定は環境および安全要件に関する規制基準の遵守にも役立ちます。
さらに、ガス流量の急激な変動は、詰まりや漏れ、あるいは潜在的なリスクを排除するための特別なメンテナンスが必要であることを示しています。そして、必要に応じてこれらの問題を解決するための対策を講じてください。
ガス流量計の重要なパラメータ
適切なガス流量計を選択する前に、次のような多くの要素を考慮する必要があります。
✤ガスの種類
✤フロー情報
✤環境条件
✤動作環境
✤圧力と温度
✤期待されるターゲット
✤設置とメンテナンス
上記の点以外にも、許容誤差の範囲が広いため、精度要件には注意が必要です。化学反応や医薬品製造などの特殊な業界では、最小限の誤差許容範囲が求められます。適切な流量計を選定する際には、圧力と温度も重要な要素となります。流量計は、高圧アプリケーションにおいて性能を低下させることなく、過酷な条件に耐えられる必要があります。つまり、このような条件下でも流量計の信頼性を維持することは、システムの長期的な運用にとって極めて重要です。
ガス流量測定における課題
天然ガスはクリーンエネルギー源としてますます利用が進んでおり、エネルギー構造におけるその割合は年々増加しています。中国における西域東方ガスパイプラインプロジェクトの発展に伴い、天然ガスの供給範囲が拡大しており、天然ガスの流量測定は不可欠なステップとなっています。
現在、天然ガスの流量計測は主に貿易決済に利用されており、中国では主に容積式計測が採用されています。天然ガスは一般的に、パイプ天然ガス(PNG)と圧縮天然ガス(CNG)の2つの形態で供給されています。
一部のメーターは、極端な例など、特定の要件に基づいて製造されています。低音量と高音量通常流量とピーク流量の両方に対応する流量計は、一定かつ正確な測定値を保証します。流量計の各コンポーネントの適合性については、サイズの大きさも特別な考慮が必要です。
動作原理
天然ガス流量計は、パイプラインを通過するガスの量を測定することで機能します。一般的に、流量はガスの速度とパイプの断面積の関数です。計算は高度なアルゴリズムによって行われ、温度、圧力、流体の組成によって変化する天然ガスの動的特性を考慮します。
ガス流量計の用途
金属産業
- 成形/鋳造
- 製造
- ガス切断
- 製錬
- 溶融
- 熱処理
- インゴットの予熱
- 粉体塗装
- 成形/鋳造
- 製造
- ガス切断
- 製錬
- 溶接
- パイロ処理
- 鍛造
医薬品業界
- スプレー乾燥
- 蒸気発生
- スプレー乾燥
熱処理産業
- 炉
- 石油暖房
オイルミルズ
- 蒸気発生
- 精製
- 蒸留
FMC製品メーカー
- 蒸気発生
- 廃熱処理
発電
- マイクロガスタービン
- ガス発電機
- 冷暖房電力複合
- 空調
- 蒸気吸収機 (VAM)
- 集中冷却
食品・飲料業界
- 蒸気発生
- プロセス加熱
- ベーキング
印刷・染色業界
- インクの乾燥 印刷前
- インクの乾燥前 印刷後
ガス流量計の種類の長所と短所
確かに、あらゆる専門的な要件や条件を満たす単一の技術や計測器は存在しません。現在、産業プロセスでは4つの一般的なガス流量測定技術が使用されており、それぞれに長所と短所があります。それぞれの長所と短所を理解することで、コストのかかるミスを防ぐことができます。
No.1電磁流量計
電磁流量計は、ファラデーの電磁誘導の法則に基づいて動作します。電磁流量計内の電磁コイルが磁場を発生させ、電極が電圧を検出します。流体がパイプを通過すると、この力に応じて電磁場が変化します。最終的に、この変化が流量に変換されます。
長所 | 短所 |
温度、圧力、密度、粘度などの影響を受けません。 | 液体に電気伝導性がない場合には作業しないでください。 |
不純物(微粒子や気泡)を含む液体に適用可能 | 短い直管が必要です。 |
圧力損失なし。 | |
可動部品はありません。 |
No.2 渦流量計
渦流量計は、フォン・カルマン効果の原理に基づいて動作します。流れがブラフボディを通過する際に、自動的に渦が発生します。ブラフボディには、幅広で平坦な前面部を持つブラフボディが備えられています。流速は、この渦の周波数に比例します。
長所 | 短所 |
可動部品のないシンプルな構造。 | 外部の振動による干渉を受けやすい。 |
温度、圧力、密度などの影響を受けない。 | 流体の速度衝撃により測定精度が低下します。 |
液体、ガス、蒸気の測定に多用途に使用できます。 | きれいな培地のみを測定します。 |
わずかな圧力損失を引き起こします。 | 低レイノルズ数の流体の測定には推奨されません。 |
脈動流には適用されません。 |
No.3 熱式流量計
下流の流れを加熱した後、2つの温度センサー間の熱差を計算できます。2つの温度センサーは、配管内の加熱素子の両側に設置されており、ガスは加熱素子を通過する際に加熱されます。
長所 | 短所 |
可動部品はありません。 | 液体の流量測定には推奨されません。 |
信頼性の高い操作。 | 50℃以上の温度には耐えられません。 |
高精度。 | |
どちらの方向の流量も測定できます。 | |
総誤差帯域が低い。 |
第4号コリオリ質量流量計
チューブの振動は媒体の流量に応じて変化します。この振動の変化はチューブ全体に配置されたセンサーによって捉えられ、流量に変換されます。
長所 | 短所 |
直接質量流量測定; | 可動部品はありません。 |
圧力、温度、粘度の影響を受けません。 | 振動により精度はある程度低下します。 |
入口と出口セクションは必要ありません。 | 高い |
適切なガス流量計を選定するには、アプリケーションの特定のニーズに合わせて、精度、耐久性、コストのバランスをとることが重要です。十分な情報に基づいた選定は、運用効率の向上だけでなく、規制遵守と安全性の確保にもつながります。様々な種類の流量計とその適合性を理解することで、産業界は最適な性能を実現し、コストを削減し、システムの信頼性を確保することができます。適切な選定は、最終的に、現在の需要と将来の課題の両方に対応できる、より強固で回復力の高い運用につながります。
投稿日時: 2024年10月29日