介绍

现有技术使压缩空气流量计不仅可以测量流量的大小，还可以测量方向。为什么这很重要？在本文中，我们将描述两个案例研究，其中双向压缩空气流量测量在得出正确结论方面起着关键作用。在第一个案例研究中，我们将描述一个电子制造工厂，该工厂具有一个大型的互连环网，并且两个空气压缩机室位于不同的建筑物中。两个空气压缩机室相距约五百英尺。在第二个案例研究中，描述了本地接收器储罐上游的压缩空气流量测量的影响。

Thermabridge™技术

我们的创始人之一安东·范·普腾（Anton van Putten）早在1974年就发明了世界上第一个用硅（不是硅e！）芯片制成的热流量传感器。他的独特设计可以看作是许多热质量流量的蓝图。传感器，可用于汽车，HVAC和工业应用。最初的Thermabridge™传感器在0…150 m n / sec 的整个范围内将流向测量与热质量流量检测结合在一起。这使您能够在复杂的环形网络中测量流量，在该环形网络中，任何其他流量计都会提供非常不可靠的测量结果。谁会想到他的发明对于精确的压缩空气测量将变得如此重要？

Thermabridge™传感器技术可响应双向流动。

案例1.两个空气压缩机室

在一家大型电子零件制造商中，压缩空气用于整个生产过程，包括注塑机，产品的处理和包装，零件的拾取和放置以及金属零件的电镀和镀锌。已经启动了一项能源管理计划，以减少工厂的整体能源消耗。压缩空气是需要关注的公用事业之一。从效率的角度来看，工厂的空气压缩机已经很老了（> 10年），还有改进的空间。为了选择合适的压缩机，需要测量工厂的需求情况。但是该公司意识到，永久监控是长期节省成本的关键。因此，与其聘请审计公司进行临时审计，不如说是 他们选择实施永久性压缩空气流量监控解决方案-最终可以扩展到其他公用事业。该项目第一阶段的最初目标是：

· 建立基准资料

· 根据此配置文件选择替代空气压缩机组合

· 识别废物并减少生产区域的空气需求

在项目的第一阶段，我们安装了四个压缩空气流量计，以清晰地了解平均需求。但是几个月后，我们遇到了一个有趣的情况，标准的单向压缩空气流量计会产生无用的结果。在这种特殊情况下，流向储液罐的回流会导致错误的读数，从而导致严重的测量错误。

系统描述

下图显示了压缩空气系统的简化布局。压缩空气系统由两个压缩机室（A和B）组成。从这两个单独的压缩机室中提供了一个压缩空气环网。压缩机室由基于压力的控制系统控制。

在压缩机室B，两个流量计安装在环形网络中，以测量压缩机向网络输送的空气。在该压缩机和网络之间，安装了一个大的接收罐（5 m 3）。

在A室中，安装了三台旋转螺杆式空气压缩机。这些机器用于每日基本负荷。每个空气压缩机都装有压缩鼓式干燥机的热量。在管道和压缩机之间，安装了两个大型接收器，每个接收器5 m 3。从接收器，两条独立的管道向生产过程提供压缩空气。

一个管道连接到压缩机房B所在的另一栋建筑物。两个压缩机室之间的距离约为500英尺。

图1系统概述-单击此处放大。

在压缩机室B中，有一台相对较新的风冷ZT 145机器。空气离开空气压缩机，进入压缩鼓式干燥机的热量，然后进入另一个大型储气罐。由于空间限制，不可能在5m 3的接收罐出口和网络之间安装单个流量计。取而代之的是，将两个流量计安装在环形网络的更远处，即T型接头之后，在那里将压缩空气送入环形。最初，这些标准VPFlowScope流量计是单向的。换句话说：他们不会看到前进和后退之间的区别。几天后，观察到奇怪的测量结果。当压缩机关闭时，流量计显示出相当大的测量值。

逆流与否？

在仔细研究了压缩机室B的配置后，我们得出的结论是，在关闭空气压缩机时必须有逆流。下图详细说明了这种效果。

B室 空气压缩机关闭：储气罐行为

在卸载和关闭时间，两个单向流量计显示消耗，而一个单向流量计预期流量为零。当环形网络中的本地空气需求量较低时，大型储气罐将由其他压缩机（从A室）进行填充，而当本地需求较高时，它将向网络输送空气。您可以将接收器储罐视为与网络交互的大气球。  

B室 空气压缩机处于“合并交通”状态

当压缩机在满负荷运行时，压缩空气被送入环形网络。在T型路口，根据环形干线的消耗如何平衡，流量与现有“流量”合并。如果耗气量均衡，则它可能是完全对称的（左50％，右50％），但是当一侧的消耗量高得多时，气流将以不同的方式分布。脉动需求还可以在短时间内改变流量分配。

来自空气压缩机的压缩空气与已经流过环形网络的空气合并。根据实际需求和最终的流向，这可能导致读数高或低。

B室空气压缩机关闭：储气罐行为

B室空气压缩机处于“合并交通”状态

单向与双向

单向压缩空气流量计不知道空气来自何处。这会导致较大的错误。这适用于基于热扩散，恒温风速测定法等的大多数热质量流量计。单向流量计的其他示例包括涡街流量计和涡轮流量计，它们通过标准脉冲变送器进行读取（涡轮流量计上的实际计数器将向后旋转）。文丘里管也是单向的。反向流动时，压差信号将不会变为负值。孔板流量计也可以测量逆流，但由于其永久的压力损失，因此不适用于压缩空气。

通过打开VPFlowScope的双向感应功能，可以即时显示流向的变化。现在，逆流在图中显示为负值。让我们看一下一些实际数据：在下图中，我们放大了压缩机B室中特定时间段的测量结果。双向流量计的原始数据已经过处理，显示了双向流量计之间的差异。定向和单向流。

在此阶段结束时，可以很清楚地看到效果：压缩机关闭，在左图中，两个双向流量计相互抵消，结果流量几乎为零。在右图中，流量没有被抵消，从而导致接近13 m3 / min的重影信号。

单向性好吗？

有人会说，为什么不将其与空气压缩机的装载/卸载数据相关联？当压缩机处于卸载或关闭状态时，您知道流量为零，因此可以对其进行补偿。我们认为这不是解决逆流问题的最佳方法，因为可能存在其他（真实）逆流原因，这些原因仍然没有引起注意。例如，泄漏的单向阀，泄漏的密封件或排放阀。在这种特殊情况下，我们发现压缩机密封件泄漏。每年的泄漏成本为1,314欧元，而修复该泄漏仅花费了500欧元。在干燥机中发现另一个泄漏。同样，这种压缩空气干燥器泄漏是在流量计的上游，因此，如果流量计是单向的，则不会被注意到。结果是每年节省的泄漏成本为2,102欧元，而更换软管只需节省100欧元。