Nghiên cứu về dòng chảy mới tìm thấy lưu lượng kế nhiệt tận dụng sự tăng trưởng trong đo lường lưu lượng khí

Ngày 11 tháng 7 năm 2023 – Wakefield, Massachusetts – Lưu lượng kế nhiệt đang thúc đẩy việc đo lưu lượng khí trong cả ứng dụng khí tự nhiên tái tạo và truyền thống, theo một nghiên cứu mới từ Flow Research, Thị trường Thế giới về Lưu lượng kế Nhiệt, Phiên bản thứ 3. Nghiên cứu cho thấy thị trường lưu lượng kế nhiệt trên toàn thế giới đạt tổng trị giá 190 triệu đô la vào năm 2022 và dự đoán thị trường này sẽ tăng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 4,7% mỗi năm cho đến năm 2027. Nghiên cứu dự kiến ​​doanh thu của đồng hồ đo nhiệt đa điểm sẽ tăng nhanh hơn so với nội tuyến và các kiểu chèn điểm đơn. Nó xác định khí bãi chôn lấp và thu hồi khí sinh học là các ứng dụng phát triển nhanh nhất cho đồng hồ nhiệt, với quá trình lên men và thu hồi sinh khối tăng trưởng nhanh thứ hai.

Tiến sĩ Jesse Yoder, chủ tịch của Flow Research cho biết: “Tương lai của phép đo khí là vô cùng hứa hẹn. “Khí đốt tự nhiên không còn chỉ là cầu nối với năng lượng tái tạo, nó là năng lượng tái tạo. Khi khí sinh học và khí mê-tan sinh học ngày càng trở nên chủ đạo, các cơ hội mới trong phép đo lưu lượng khí đang nhân lên và công nghệ nhiệt có vị trí thuận lợi để tận dụng xu hướng đó. Đồng hồ đo nhiệt không đủ chính xác để đo chuyển giao quyền giám sát, nhưng có rất nhiều ứng dụng khác trong chuỗi năng lượng mà chúng hữu ích và tiết kiệm chi phí.”

Một loạt các ứng dụng

Thiết kế công nghệ lưu lượng kế khối lượng nhiệt khác nhau nhiều hơn tùy theo ngành và các ứng dụng chất lỏng cụ thể so với hầu hết các loại đồng hồ đo khác. Các yếu tố lựa chọn quan trọng bao gồm loại khí cần đo, điều kiện lưu lượng thấp/cao, vật liệu cảm biến, phê duyệt, độ chính xác của phép đo, đường kính khả dụng, dung sai áp suất và nhiệt độ.

Lưu lượng kế nhiệt, được sử dụng gần như hoàn toàn để đo lưu lượng khí và không khí, được tìm thấy trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm dầu khí, hóa chất, điện, nước và nước thải. Các ứng dụng bao gồm ống khói, nhà máy hạt nhân, dây chuyền thử nghiệm ô tô, thiết bị đo phụ khí tự nhiên, nhà máy khí hóa và hệ thống khí nén. Chúng được sử dụng trong cả phép đo khí tự nhiên truyền thống và tái tạo, bao gồm sản xuất khí sinh học và tạo khí tổng hợp (khí tổng hợp).

Biên giới trong phát triển lưu lượng kế nhiệt

Lưu lượng kế nhiệt tiết kiệm chi phí và linh hoạt, đáp ứng nhanh và vượt trội trong việc đo lưu lượng ở lưu lượng thấp. Chúng mang lại giá trị, tỷ lệ đầu xuống cao, hiệu quả chi phí ở quy mô dây chuyền lớn, tính linh hoạt cho nhiều loại khí và độ lặp lại cao.

Một hạn chế của lưu lượng kế nhiệt là chúng được sử dụng gần như hoàn toàn để đo lưu lượng khí vì thời gian đáp ứng chậm liên quan đến việc sử dụng nguyên lý nhiệt trên chất lỏng. Lưu lượng kế nhiệt cần được hiệu chuẩn theo loại khí mà chúng đang đo và chúng cần được hiệu chuẩn định kỳ. Độ ẩm ngưng tụ trong khí có thể làm giảm độ chính xác của phép đo và những thay đổi về thành phần khí có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Những hạn chế này là trọng tâm phát triển sản phẩm của nhiều nhà cung cấp nhiệt.

Một điểm sáng cho đồng hồ đo nhiệt là đồng hồ đo đa điểm, theo truyền thống được sử dụng để đo lưu lượng trong các ống dẫn và ngăn xếp lớn và hiện đang được sử dụng trong các ứng dụng khác và kích thước đường dây nhỏ hơn. Độ chính xác cao hơn có thể được lấy từ nhiều điểm đo. Các cải tiến khác cũng giúp cải thiện độ chính xác bao gồm bộ điều hòa dòng chảy, đồng hồ thông minh và đồng hồ do người dùng lập trình có thể đáp ứng các yêu cầu thay đổi về khí đốt.

Máy đo nhiệt ngày nay phát triển từ máy đo gió dây nóng

Nguồn gốc của lưu lượng kế nhiệt quay trở lại với máy đo gió dây nóng được sử dụng cho hồ sơ vận tốc và nghiên cứu nhiễu loạn trong phép đo luồng không khí vào những năm 1960. Máy đo gió dây nóng dựa trên nguyên tắc dây nóng nguội đi khi gió đi qua nó. Máy đo gió tính toán tốc độ gió dựa trên sự mất nhiệt của dây. Máy đo gió dây nóng có thời gian đáp ứng nhanh nhưng quá dễ vỡ đối với môi trường công nghiệp.

Lưu lượng kế nhiệt lần đầu tiên được giới thiệu cho các ứng dụng công nghiệp vào những năm 1970 sau khi Tiến sĩ Jerome Kurz và Tiến sĩ John Olin phát triển một phiên bản công nghiệp của máy đo gió dây nóng. Họ cùng nhau thành lập Sierra Instruments vào năm 1973. Kurz thành lập Kurz Instruments vào tháng 4 năm 1977 và trở thành công ty đầu tiên đưa lưu lượng kế nhiệt công nghiệp ra thị trường. Fluid Components International (FCI), được thành lập vào năm 1964, đã phát triển các công tắc dòng chảy để phát hiện dòng dầu chảy qua các đường ống trong miếng vá dầu. Năm 1981, FCI đã tạo ra lưu lượng kế nhiệt để đo lưu lượng khí bằng cách thêm nhiều thiết bị điện tử vào công tắc của nó. Thế hệ nhà cung cấp thứ hai xuất hiện vào những năm 1980 và 1990.

Lưu lượng kế nhiệt tính toán lưu lượng khối lượng bằng cách đo tác động của việc làm mát lên dòng chảy, dựa trên nguyên tắc rằng dòng chảy có vận tốc cao hơn dẫn đến làm mát nhiều hơn. Máy đo nhiệt đưa nhiệt vào dòng chảy và đo lượng nhiệt tỏa ra bằng cách sử dụng một cảm biến được làm nóng và cảm biến thứ hai đo nhiệt độ của dòng chảy.

Thị trường Thế giới về Lưu lượng kế Nhiệt, Phiên bản thứ 3 nêu chi tiết thị phần và quy mô thị trường của nhà cung cấp trên toàn thế giới cho lưu lượng kế nhiệt vào năm 2022 và dự báo tăng trưởng thị trường đến năm 2027. Nó cũng phác thảo lịch sử và sự phát triển của lưu lượng kế nhiệt và nguyên tắc hoạt động của chúng, phân tích công nghệ đo nhiệt, lập hồ sơ các công ty cung cấp quan trọng và gợi ý thị trường chiến lược cho các nhà cung cấp. Nghiên cứu cũng dựa trên các cuộc phỏng vấn trực tiếp với Tiến sĩ Olin, Tiến sĩ Kurz, Bob Deane và Mac McQueen từ FCI. Đây là ấn bản thứ ba của nghiên cứu này, với các ấn bản trước được xuất bản vào năm 2009 và 2017.

Về nghiên cứu dòng chảy

Flow Research là công ty nghiên cứu thị trường độc lập duy nhất có nhiệm vụ chính là nghiên cứu lưu lượng kế và các sản phẩm cũng như thị trường thiết bị đo đạc khác trên toàn thế giới. Flow Research, được thành lập vào năm 1998 tại Wakefield, Massachusetts, chuyên về thiết bị đo lưu lượng và tiến hành nghiên cứu thị trường trong nhiều lĩnh vực thiết bị khác nhau. Những nghiên cứu này được phát triển thông qua các cuộc phỏng vấn với các nhà cung cấp, nhà phân phối và người dùng cuối. Các chủ đề bao gồm tất cả các công nghệ lưu lượng kế – cả mới và thông thường – cũng như cảm biến nhiệt độ, bộ truyền nhiệt độ, sản phẩm đo mức và bộ truyền áp suất. Công ty tập trung đặc biệt vào các ngành công nghiệp năng lượng, đặc biệt là sản xuất và đo lường dầu khí.

Tiến sĩ Jesse Yoder, người sáng lập và chủ tịch của Flow Research, đã viết hơn 300 bài báo về lưu lượng kế và các thiết bị đo đạc khác cho các ấn phẩm kỹ thuật và là tác giả của bốn cuốn sách, bao gồm một bộ hai tập, Những tiến bộ trong công nghệ lưu lượng kế, được xuất bản bởi CRC Press vào năm 2022 và bao gồm Đồng hồ đo lưu lượng công nghệ mới Và Lưu lượng kế thông thường.

Đọc thêm