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為什么這很重要？

在本文中，我們將描述兩個案例研究，其中雙向壓縮空氣流量測量在得出正確結(jié)論方面起著關(guān)鍵作用。

在個案例研究中，我們將描述一個電子制造工廠，該工廠具有一個大型的互連環(huán)網(wǎng)，并且兩個空氣壓縮機(jī)室位于不同的建筑物中。兩個空氣壓縮機(jī)室相距約五百英尺。

在第二個案例研究中，描述了本地接收器儲罐上游的壓縮空氣流量測量的影響。

1.Thermabridge™技術(shù)對精確測量壓縮空氣至關(guān)重要

我們的創(chuàng)始人之一安東·范·普騰（AntonvanPutten）早在1974年就發(fā)明了一個用硅（不是硅e！）芯片制成的熱流量傳感器。他的設(shè)計可以看作是許多熱質(zhì)量流量的藍(lán)圖。傳感器，可用于汽車，HVAC和工業(yè)應(yīng)用。最初的Thermabridge™傳感器在0…150mn/sec的整個范圍內(nèi)將流向測量與熱質(zhì)量流量檢測結(jié)合在一起。這使您能夠在復(fù)雜的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中測量流量，在該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，任何其他孔板流量計都會提供非常不可靠的測量結(jié)果。誰會想到他的發(fā)明對于精確的壓縮空氣測量將變得如此重要？

Thermabridge™傳感器技術(shù)可響應(yīng)雙向流動

2.案例：標(biāo)準(zhǔn)的單向壓縮空氣孔板流量計會導(dǎo)致嚴(yán)重的測量錯誤

兩個空氣壓縮機(jī)室

在一家大型電子零件制造商中，壓縮空氣用于整個生產(chǎn)過程，包括注塑機(jī)、產(chǎn)品的處理和包裝、零件的拾取和放置以及金屬零件的電鍍和鍍鋅。

他們已經(jīng)啟動了一項能源管理計劃，以減少工廠的整體能源消耗。壓縮空氣是需要關(guān)注的公用事業(yè)之一。從效率的角度來看，工廠的空氣壓縮機(jī)已經(jīng)很老了（>10年），還有改進(jìn)的空間。

為了選擇合適的壓縮機(jī)，需要測量工廠的需求情況。但是該公司意識到，監(jiān)控是長期節(jié)省成本的關(guān)鍵。因此，與其聘請審計公司進(jìn)行臨時審計，不如說是他們選擇實施性壓縮空氣流量監(jiān)控解決方案，最終可以擴(kuò)展到其他公用事業(yè)。

該項目階段的最初目標(biāo)是：

A:建立基準(zhǔn)資料

B:根據(jù)此配置文件選擇替代空氣壓縮機(jī)組合

C:識別廢物并減少生產(chǎn)區(qū)域的空氣需求

在項目的階段，我們安裝了四個壓縮空氣孔板流量計，以清晰地了解平均需求。但是幾個月后，我們遇到了一個有趣的情況，標(biāo)準(zhǔn)的單向壓縮空氣孔板流量計會產(chǎn)生無用的結(jié)果。在這種特殊情況下，流向儲液罐的回流會導(dǎo)致錯誤的讀數(shù)，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的測量錯誤。

系統(tǒng)描述

下圖顯示了壓縮空氣系統(tǒng)的簡化布局。壓縮空氣系統(tǒng)由兩個壓縮機(jī)室（A和B）組成。從這兩個單獨的壓縮機(jī)室中提供了一個壓縮空氣環(huán)網(wǎng)。壓縮機(jī)室由基于壓力的控制系統(tǒng)控制。

在壓縮機(jī)室B，兩個孔板流量計安裝在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，以測量壓縮機(jī)向網(wǎng)絡(luò)輸送的空氣。在該壓縮機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間，安裝了一個大的接收罐（5m3）。

在A室中，安裝了三臺旋轉(zhuǎn)螺桿式空氣壓縮機(jī)。這些機(jī)器用于每日基本負(fù)荷。每個空氣壓縮機(jī)都裝有壓縮鼓式干燥機(jī)的熱量。在管道和壓縮機(jī)之間，安裝了兩個大型接收器，每個接收器5m3。從接收器，兩條獨立的管道向生產(chǎn)過程提供壓縮空氣。

一個管道連接到壓縮機(jī)房B所在的另一棟建筑物。兩個壓縮機(jī)室之間的距離約為500英尺。

在壓縮機(jī)室B中，有一臺相對較新的風(fēng)冷ZT145機(jī)器。空氣離開空氣壓縮機(jī)，進(jìn)入壓縮鼓式干燥機(jī)的熱量，然后進(jìn)入另一個大型儲氣罐。由于空間限制，不可能在5m3的接收罐出口和網(wǎng)絡(luò)之間安裝單個孔板流量計。取而代之的是，將兩個孔板流量計安裝在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的更遠(yuǎn)處，即T型接頭之后，在那里將壓縮空氣送入環(huán)形。最初，這些標(biāo)準(zhǔn)VPFlowScope孔板流量計是單向的。換句話說：他們不會看到前進(jìn)和后退之間的區(qū)別。幾天后，觀察到奇怪的測量結(jié)果：當(dāng)壓縮機(jī)關(guān)閉時，孔板流量計顯示出相當(dāng)大的測量值。

3.逆流：單向孔板流量計的劣勢，雙向孔板流量計的優(yōu)勢

在仔細(xì)研究了壓縮機(jī)室B的配置后，我們得出的結(jié)論是，在關(guān)閉空氣壓縮機(jī)時必須有逆流。下圖詳細(xì)說明了這種效果。

空氣壓縮機(jī)關(guān)閉：儲氣罐行為

空氣壓縮機(jī)關(guān)閉：儲氣罐行為

在卸載和關(guān)閉時間，兩個單向孔板流量計顯示消耗，而一個單向孔板流量計預(yù)期流量為零。當(dāng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的本地空氣需求量較低時，大型儲氣罐將由其他壓縮機(jī)（從A室）進(jìn)行填充，而當(dāng)本地需求較高時，它將向網(wǎng)絡(luò)輸送空氣。您可以將接收器儲罐視為與網(wǎng)絡(luò)交互的大氣球。

空氣壓縮機(jī)處于“合并交通”狀態(tài)

當(dāng)壓縮機(jī)在滿負(fù)荷運行時，壓縮空氣被送入環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。在T型路口，根據(jù)環(huán)形干線的消耗如何平衡，流量與現(xiàn)有“流量”合并。如果耗氣量均衡，則它可能是對稱的（左50％，右50％），但是當(dāng)一側(cè)的消耗量高得多時，氣流將以不同的方式分布。脈動需求還可以在短時間內(nèi)改變流量分配。

B室空氣壓縮機(jī)處于“合并交通”狀態(tài)

來自空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣與已經(jīng)流過環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的空氣合并。根據(jù)實際需求和最終的流向，這可能導(dǎo)致讀數(shù)高或低。

單向壓縮空氣孔板流量計不知道空氣來自何處，這會導(dǎo)致較大的錯誤。這適用于基于熱擴(kuò)散，恒溫風(fēng)速測定法等的大多數(shù)熱質(zhì)量孔板流量計。單向孔板流量計的其他示例包括渦街孔板流量計和渦輪孔板流量計，它們通過標(biāo)準(zhǔn)脈沖變送器進(jìn)行讀取（渦輪孔板流量計上的實際計數(shù)器將向后旋轉(zhuǎn)）。文丘里管孔板流量計也是單向的。反向流動時，壓差信號將不會變?yōu)樨?fù)值。孔板孔板流量計也可以測量逆流，但由于其的壓力損失，因此不適用于壓縮空氣。

通過打開VPFlowScope的雙向感應(yīng)功能，可以即時顯示流向的變化。現(xiàn)在，逆流在圖中顯示為負(fù)值。讓我們看一下一些實際數(shù)據(jù)：在下圖中，我們放大了壓縮機(jī)B室中特定時間段的測量結(jié)果。雙向孔板流量計的原始數(shù)據(jù)已經(jīng)過處理，顯示了雙向孔板流量計之間的差異。定向和單向流。

在此階段結(jié)束時，可以很清楚地看到效果：壓縮機(jī)關(guān)閉，在左圖中，兩個雙向孔板流量計相互抵消，結(jié)果流量幾乎為零。在右圖中，流量沒有被抵消，從而導(dǎo)致接近13m3/min的重影信號。

4.雙向孔板流量計：精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)每個泄漏，每年節(jié)省上萬元泄漏成本

有人會說，為什么不將其與空氣壓縮機(jī)的裝載/卸載數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)？當(dāng)壓縮機(jī)處于卸載或關(guān)閉狀態(tài)時，您知道流量為零，因此可以對其進(jìn)行補償。我們認(rèn)為這不是解決逆流問題的方法，因為可能存在其他（真實）逆流原因，這些原因仍然沒有引起注意。例如，泄漏的單向閥，泄漏的密封件或排放閥。在這種特殊情況下，我們發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)密封件泄漏。每年的泄漏成本為10512元，而修復(fù)該泄漏僅花費了4000元。在干燥機(jī)中發(fā)現(xiàn)另一個泄漏。同樣，這種壓縮空氣干燥器泄漏是在孔板流量計的上游，因此，如果孔板流量計是單向的，則不會被注意到。結(jié)果是每年節(jié)省的泄漏成本為16000元，而更換軟管接頭只需800元。