KR100528818B1 - 질량 유량 및 에너지 함량을 측정하는 장치 - Google Patents

질량 유량 및 에너지 함량을 측정하는 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100528818B1
KR100528818B1 KR10-2002-7010683A KR20027010683A KR100528818B1 KR 100528818 B1 KR100528818 B1 KR 100528818B1 KR 20027010683 A KR20027010683 A KR 20027010683A KR 100528818 B1 KR100528818 B1 KR 100528818B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow stream
mass
signals
flow
energy
Prior art date
Application number
KR10-2002-7010683A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020086544A (ko
Inventor
앤드류 티. 패턴
토마스 에이. 오바니온
줄리에 앤 발레타인
Original Assignee
마이크로 모우션, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로 모우션, 인코포레이티드 filed Critical 마이크로 모우션, 인코포레이티드
Publication of KR20020086544A publication Critical patent/KR20020086544A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100528818B1 publication Critical patent/KR100528818B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22—Fuels; Explosives
    • G01N33/225—Gaseous fuels, e.g. natural gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 에너지 계측 장치(100)는 천연가스 플로우 스트림의 성분과 관련한 원격 측정을 제공하는 가스 분석기와 결합되는 체적 유량계 또는 질량 유량계(102)를 포함한다. 해석기(112)는 이러한 정보를 분석하고 가스 스트림에 대한 연소의 엔탈피에 상응하는 실시간 출력을 제공한다. 이러한 출력은 보일러 또는 엔진을 포함하는 연소 장치에 대한 원하는 작동 상태와 관련된 사전선택된 매개변수에 따라 가스 플로우 스트림을 전달하기 위해 가스 플로우 스트림을 조절하거나 차단한다.

Description

질량 유량 및 에너지 함량을 측정하는 장치{DEVICE FOR MEASURING MASS FLOW AND ENERGY CONTENT}
본 발명은 코리올리 유량계와 같은 질량 유량 계측 장치의 분야에 관련된 것이다. 보다 상세하게 이러한 계측 장치는 우수한 측정 정확성을 얻도록 실시간에 근거한 질량 분률(mass fraction)에 의해 플로우 스트림(flow stream) 내의 유체의 성분을 결정하는 이외 장치들 또는 추정 기술과 관련하여 사용된다.
석유화학 액체 및 가스를 소비하거나 이송하는 공업 공정은 메탄, 에탄, 프로판 및 부탄과 같은 화합물의 혼합물을 단일 혼합물로 종종 사용한다. 단일 형태의 화합물로 이루어지는 총 혼합물의 백분율을 알아내는 것은 종종 중요한 일이다. 본 명세서에서는 혼합물 내의 화합물의 표현을 몰 분률(mole fraction) 또는 질량 분률에 의해 설명한다. "질량 분률"이라는 용어는 질량 기준으로 화합물의 그룹 또는 단일 화합물에 할당된 혼합물의 백분율을 의미한다. 유사하게, "몰 분률"이라는 용어는 몰 기준으로 화합물의 그룹 또는 단일 화합물에 할당된 혼합물의 백분율을 의미한다. 종래에는 여러 경험적 상관 관계(empirical correlations) 또는 밀도 측정을 사용하여 질량으로 변환되는 조합된 플로우 스트림의 체적 측정에 근거하여 몰 분률 또는 질량 분률을 계산하였다. 이러한 변환 과정에서 질량 분률 결정값이 불확정하거나 오차가 발생한다.
플로우 스트림으로부터 질량 분률 또는 몰 분률을 확인하는 바람직한 특정 실시예가 석유화학 정제 공업에 존재한다. 엔지니어들은, 순수한 산소의 공급에 의해 나프탈렌 또는 원유 및 고온 가스를 사용하여 2000°F에서의 연소에 의해 석유로부터 바로 에틸렌을 생성시키는 불꽃-분해 공정(flame-cracking process)에서와 같이, 이들 공급 원료를 정제된 제품으로 변환시키기 위한 여러 공급 원료의 분해에서 공정 효율성을 항상 정밀하게 관찰하고 있다. 반응기 용기의 사용으로부터 경제적인 회복을 최적화시키도록 원유의 성질 및 가스의 이용가능성에 따라, 반응 온도 및 타이밍이 조절될 수 있다. 플로우 스트림 내의 성분적 분률에 근거한 질량 밸런스 계산은 종종 이들 일반적인 유형의 계산법에 필수적이다.
공정 정밀-조율 조절(process fine-tuning adjustments)의 부분에서, 유입 연료 스트림의 백분율 성분을 알아내는 것과, 반응 생성물의 백분율 성분을 알아내는 것은 유용하다. 이들 측정들은 전형적으로 질량 백분율과 반대로 체적 백분율에 대해 실시된다.
플로우 스트림의 분률적인 분해를 아는 것이 바람직한 다른 특정 실시예는 천연 가스 및 다른 연료의 이송 및 전달을 위한 파이프 라인의 사용에 존재한다. 연료는 전형적으로 체적 기준으로 공급되지만, 발열량(heating value)은 시간 초과에서 연료 성분의 변환에 따라 일정한 체적 기준으로 50% 이상으로 변화할 수도 있다.
질량 분률 분석이 필요한 또 다른 실례가 질량 또는 체적 어느 것도 측정되지 않는 경우에 존재한다. 예컨대, 내연 기관 또는 공업 보일러가 전기를 발생시키도록 연료를 연소시키는 특정 목적을 위해 작동될 수 있다. 엔진은 이를 위해 소형 제네레이터를 회전시키는데 사용된다. 보일러는 대형 제너레이터를 구동시키는 증기를 발생시키는데 사용될 수 있다. 궁극적인 목표는 이들 연료로부터 에너지를 이용하는 것이지만, 엔진 내의 에너지 수율은 측정되지 않는다.
일 출력(work output) 및 시스템 에너지 손실의 분석에 근거하여 공급 원료에 내재하는 화학적으로 이용가능한 에너지의 직접 또는 간접적 측정을 실행하는 것을 실질적으로 불가능하다. 연소의 작용은 예컨대 40 내지 60%의 효율 손실과 관련이 있는데, 공급 원료 내에 보유된 화학적으로 이용가능한 에너지의 일부분은 유용한 일로 변환될 수 없으므로 엔트로피(entropy)로 손실된다. 배출 가스는 연소의 방열 성질(exothermic nature)으로 인해 보다 뜨겁다. 연료는 일치하는 품질(quality)을 거의 가지고 있지 않다. 이들 요인들은 기계 장치 내의 절박한 기계 고장 또는 효율의 지시계로서 연소 효율의 모니터링을 막게 한다.
보일러 및 엔진은 상이한 연료를 사용하도록 되어 있을 수 있다. 예컨대, 이중 용도 보일러는 가스 공급 원료의 사용으로부터 액체 공급 원료의 사용까지 용이하게 변환될 수 있다. 이러한 유형의 변환 보일러는 전기 회사가 연료에 대한 지출을 최소화 시키는 연료와 조절된 배출의 레벨을 감소시키는 연료 사이에서 변환하기를 원할 수도 있는 공공 서비스 회사 부문에 적용분야를 가진다. 가스 연료의 성질 및 함량이 알려져 있지 않을 때 오일을 대체하기 위해, 오일로부터 기스로 보일러를 변환시킨 후 얼마나 많은 가스가 소비되는가를 확인하는 것은 상당히 어려운 일이다.
공급 원료의 변환이 오일로부터 천연 가스로와 같이 전격적이지 않더라도, 공급 원료 자체는 질 및 성분으로 시간이 지나면 변화한다. 이산화탄소, 질소, 물 및 황화수소를 포함하는 희석액이 천연 가스 플로우 스트림에서 종종 발견된다. 또한, 천연 가스 내의 성분의 백분율은 선택된 생산 지역의 유정(well)에서 유정으로의 변화에 추가해서, 생산 지역에 따라 커다란 변화를 가진다. 따라서, 멕시코만(Gulf of Mexico)에서 생산된 가스는 나이지리아 또는 캘리포니아에서 생산된 가스보다 낮은 비중 및 에너지 함량(energy content)을 가질 수 있다. 유사하게, 원유의 성질은 타르계(tar-like) 물질로부터, 밝은 갈색을 가지며 용이하게 쏟아부어지는 시너 오일(thinner oil)로 변환된다. 생산 지역으로부터 소비 지역으로 파이프라인 또는 선박에 의해 물질이 이송되므로, 이송 중에 개별의 플로우 스트림이 혼합되고 조합된다. 각각의 플로우 스트림은 각자의 조성 및 특정 발열량을 가진다.
연소되는 연료의 성질 및 품질에 따라 엔진 또는 보일러는 상이한 효율로 작동한다. 엔진이 일정한 속도로 회전하더라도, 희석액의 추가에 의한 공급 원료 성분의 변화가 엔진으로부터 이용가능한 토크를 보다 감소시킬 수 있다. 유사하게, 보일러는 증기를 보다 감소시킬 수 있다. 천연 가스 공급이 비교적 메탄을 보다 많이 가지도록 변화한다면 연소 장치가 효율면에서 감소 또는 개선을 겪을 수 있다. 연료의 발열량을 알기만 한다면, 최적의 연료 효율을 얻기 위한 바람직한 범위 내에서 연소 장치의 작동 또는 일정한 에너지 공급원을 제공하기 위해, 체적 또는 질량 유량 변화율과 같은 사전 선택된 매개 변수에 따라 연소 장치의 작동 상태를 변경할 수 있게 된다.
Snell 등의 "Installation of Multipath Ultrasonic Meters on a Major Australian Metering System Project"(1996년 12월)에 의하면, 이송 시스템으로부터 지역 분배 시스템으로의 모든 오프테이크(offtake)에 관리 이송 계기로서 다중 경로 초음파 유동 계기(체적 계기)가 호주 천연 가스 파이프라인 상에 설치되었다. 이러한 계기는 플로우 스트림 성분을 분석하는 가스 크로마토그래프(gas chromatograph)와 각각 연결되어 있었다. 질량 유량 측정은 체적으로 변환되고, 플로우 스트림에 대한 체적-본위 엔탈피 값(volume-based enthalpy value)이 계산되었다. 초음파 계기는 연구에 있어 유량에 대한 체적 및 에너지 함량 모두에 대한 측정에 있어 최소한의 불확실성을 가지는 것으로 보고되어, 연구용으로 선택되었다. 코리올리 유량계는 질량 유량 판독값(reading)을 체적으로 변환시키도록 AGA 방정식을 사용하여 체적 유량 측정을 얻기 위해 가능한 대안으로서 선택되었다. 그러나, 코리올리 유량계는 에너지 측정에 있어 가장 큰 불확실성, 즉 초음파 계기에 대해 3.0% 대 1.0%을 가지는 특징이 있었다. 연구에서, 모든 유형의 계기에 대한 모든 에너지 불확실성은 체적 불확실성보다 큰 것으로서 제시되었다.
상술한 바와 같이, 플로우 스트림 내의 질량 분률의 정확한 실시간 측정을 제공할 수 있는 질량-본위 계측 장치(mass-based metering device)는 석유 화학 정제에서의 질량 밸런스 계산을 용이하게 하고, 감소된 레벨로서 에너지 값들을 유지시키고 공급할 수 있는 능력에 있어서 새로운 시야를 열게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 계측 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 에너지 계측 장치를 통해 유동하는 에너지의 양을 결정하는 신호 해석기의 작동을 설명하는 프로세스 제어 흐름도이다.
본 발명의 목적은 플로우 스트림의 질량 분률과 관련해서 상당히 정확한 직접 측정이 가능한 계측 장치를 제공함으로써 앞서 요약된 문제점들을 극복하는 것이다. 이들 질량 분률은 석유 화학 정제에 있어서의 질량 밸런스 계산과, 플로우 스트림으로부터 이용가능한 열 함량(heat content) 또는 기타 엔탈피 관련 값들과 관련될 수 있다. 질량 분률을 확인하기에 앞선 조건으로서 질량 본위 유량 측정을 체적 측정으로 변환시키는 선행의 필요성을 회피함으로써 정확성이 향상된다.
이러한 계측 장치는 복수의 성분을 가지는 플로우 스트림 내의 질량 분률과 관련한 실시간 원격 측정을 제공하는데 사용된다. 코리올리 질량 유량계 또는 다른 질량-본위 유량계는 플로우 스트림 내의 질량 유량을 측정하고 이러한 질량 유량을 나타내는 제 1 신호들을 제공하는데 사용된다. 경험적인 상관 관계와 결합된 크로마토그래프, 밀도 또는 압력 측정, 또는 플로우 스트림의 성분을 분석하기 위한 다른 수단들은 플로우 스트림의 성분 백분율(constituent percentages)을 결정하고 이러한 성분 백분율을 나타내는 제 2 신호들을 제공하는데 사용된다.
바람직한 실시예에서, 플로우 스트림 내의 에너지 값을 나타내는 출력을 제공하기 위해, 분석 수단으로부터 수신된 제 1 신호들 및 제 2 신호들을 해석하는데 중앙 프로세서, 컴퓨터 또는 제어기가 사용된다. 에너지 값은 질량 유량, 성분 백분율, 및 이러한 성분 백분율에 대응하는 질량-본위 에너지 값들의 곱(multiplication)에 의해 유도된다. 이러한 계산 기술은 실제 가스의 비이상적인 양태를 어림하는 상관 관계와 같은, 중간 상관 관계를 최소화하는 동안 플로우 스트림 내의 에너지 함량의 직접 또는 질량-본위 계산을 가능하게 하므로 유리하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 에너지 계측 장치는 사전선택된 매개변수에 근거한 플로우 스트림의 에너지 함량에 근거하여 유동을 제어하기 위해 스로틀(throttle)과 작동가능하게 연결되어 있다.
본 발명의 원리에 따르면, 사전선택된 매개변수는 연소에 의한 방출에 대한 에너지의 거의 일정한 속도의 전달률(delivery of a substantially constant rate of energy), 연소 장치에 대한 바람직한 작동 범위 내의 속도에서의 에너지 전달률(delivery of energy at a rate within a preferred operating range), 또는 플로우 스트림 내의 에너지 함량의 시간-제어 공급 전달률(delivery of time-controlled sales of energy content)을 포함할 수 있다.
질량 유량계가 코리올리 유량계일 때, 유량계가 밀도계로서도 작동될 수 있고, 밀도 판독값은 에너지 함량의 경험적 상관 관계에 의해 플로우 스트림과 연관되도록 사용될 수 있으며, 대안으로서, 크로마토그래프를 사용해서 성분 백분율을 분석할 수 있다.
본 발명의 이들 목적 및 장점과 다른 특징들은 연관된 도면들과 함께 다음의 상세한 설명을 읽으면서 당업자에게 보다 분명해 질 것이다. 본 발명의 한 양상에 있어서, 복수 성분들을 가지는 상기 플로우 스트림에 관한 실시간 원격 측정을 제공하는데 사용하기 위한 계측 장치이며, 이러한 계측 장치는 질량 유량계를 통과하여 유동하는 플로우 스트림의 질량 유량을 나타내는 제 1 신호들을 발생시키며 제 1 신호들을 전송하는 질량 유량계를 포함하고,이러한 계측 장치는,플로우 스트림이 통과되며, 이러한 플로우 스트림의 성분 백분율들을 결정하고 상기 성분 백분율들을 나타내는 제 2 신호들을 발생시키는 분석기와, 그리고제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들을 수신하고,질량 유량, 성분 백분율들과 성분 백분율들에 대응하는 성분들의 질량-본위 에너지 값을 곱함으로써 제 1 신호들 및 제 2 신호들을 프로세스하여 플로우 스트림의 질량-본위 에너지 함량을 방생시키고, 플로우 스트림의 질량-본위 에너지 함량을 나타내는 출력을 발생시키도록 구성된 회로로 이루어지는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 제어기는 단위 질량당 일정한 추정된 에너지 함량에 제 1 신호들에 대응하는 질량을 곱하도록 구성된 회로를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 본 발명에 따른 계측 장치는 플로우 스트림의 질량-본위 에너지 함량에 근거하여 플로우 스트림을 제어하도록 제어기와 작동가능하게 연결된 스로틀을 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 질량 유량계가 코리올리 질량 유량계를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 제어기는 코리올리 유량계로부터 제 1 신호들을 수신하고 제 1 신호들로부터 플로우 스트림에 대한 대표 밀도 통독을 결정하도록 구성된 회로를 더 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 질량 유량계가 밀도계를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 제어기는 밀도계로부터 획득한 정보에 근거하여 플로우 스트림에 대한 엔탈피 관련 값을 결정하는 회로를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 본 발명에 따른 계측 장치는 플로우 스트림 내에 연결되며 제어기에 제 3 신호들을 전송하는 크로마토그래프를 더 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 제어기는 크로마토그래프로부터 획득한 정보에 근거해서 엔탈피 관련 값을 계산하도록 구성된 회로를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 스로틀은 사전선택된 매개변수에 근거해서 플로우 스트림을 제어하고, 사전선택된 매개변수는 연소에 의한 방출에 대한 에너지의 거의 일정한 속도의 전달률을 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 스로틀은 사전선택된 매개변수에 근거해서 플로우 스트림을 제어하고, 상기 사전선택된 매개변수는 연소 장치에 대한 바람직한 작동 범위 내의 속도에서의 에너지의 전달률을 포함한다.본 발명의 다른 양상에 있어서, 스로틀은 사전선택된 매개변수에 근거하여 상기 플로우 스트림을 제어하고, 사전선택된 매개변수는 플로우 스트림 내의 에너지 함량의 시간-제어 공급 전달률을 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 복수의 성분들을 가지는 상기 플로우 스트림에 관한 실시간 원격측정을 제공하는 방법을 제공하며, 이러한 방법은 플로우 스트림 내의 질량 유량을 측정하고 질량 유량을 나타내는 제 1 신호들을 제공하는 단계를 포함하며,이러한 방법은,플로우 스트림의 성분 백분율들을 결정하고 성분 백분율들을 나타내는 제 2 신호들을 발생시키는 단계와,질량 유량, 성분 백분율들, 및 성분 백분율들에 대응하는 성분들의 질량-본위 에너지 값을 곱함으로써 제 1 신호들 및 제 2 신호들을 프로세스하여, 플로우 스트림의 질량-본위 에너지 함량을 발생시키는 단계와, 그리고플로우 스트림의 질량-본위 에너지 함량을 나타내는 출력을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 상술한 방법은 플로우 스트림에 대한 대표 밀도를 결정하는 단계를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 밀도계로부터 얻어진 대표 밀도값에 근거하여 엔탈피 관련 값과 플로우 스트림의 밀도를 연관시키는 단계를 더 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 플로우 스트림을 분석하는 단계가 크로마토그래프를 사용하여 플로우 스트림을 분석하는 단계를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 크로마토그래프로부터 얻어진 정보에 근거하여 엔탈피 관련 값을 계산하는 단계를 더 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 플로우 스트림 내의 에너지 함량의 전달을 위해 사전선택된 매개변수의 변화들에 응답하여 플로우 스트림을 스로틀링하는 단계를 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 사전선택된 매개변수는 연소에 의한 방출에 대한 에너지의 거의 일정한 속도의 전달률을 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 사전선택된 매개변수는 연소 장치에 대한 바람직한 작동 범위 내의 속도에서의 에너지 전달률을 포함한다.본 발명의 다른 양상에 따르면, 사전선택된 매개변수는 플로우 스트림 내의 에너지 함량의 시간-제어 공급 전달율을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 계측 장치(100)의 개략도이다. 유량계(102)는 예컨대 보일러 또는 엔진과 같은 연소 장치(108)에서의 궁극적인 사용을 위해서 연료의 플로우 스트림(106)의 유량을 측정하기 위해 유동 라인(104)에 작동가능하게 연결되어 있다. 유사하게, 플로우 스트림 분석기(110)는 플로우 스트림(106)의 성분과 성질을 분석하기 위해 유동 라인(104)과 연결되어 있다. 분석기(110)는 예컨대 메탄, 에탄, 부탄, 프로판, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난(nonane) 및 데칸(decane)과 같은, 서로 다른 화학 성분에 할당된 플로우 스트림의 백분율, 또는 밀도 또는 비중과 같이 플로우 스트림의 고유한 특성(properties)을 측정한다. 대안으로, 분석기(110)는 단위 질량 기준(per unit mass basis)으로 플로우 스트림의 일정한 에너지 함량을 추정하는 컴퓨터 메모리 또는 알고리즘을 나타낸다. 유량계(102) 및 분석기(110)는 각각 직접 측정을 실행하고 이들 측정을 나타내는 신호를 라인(114,116)을 통해 해석기/제어기(112)로 송신한다. 해석기/제어기(112)는 이들 신호들로부터의 정보를 입력으로서 사용하는 수학적 알고리즘을 적용하여, 플로우 스트림(106) 내의 연료의 연소로부터 이용가능한 발열량 또는 엔탈피의 양을 나타내는 출력을 제공한다. 이러한 출력에 근거하여, 해석기/제어기(112)는 연소 장치(108)의 작동을 통제하는 사전선택된 매개변수에 근거해서 연소 장치(108)에 연료를 제공할 때 스로틀로서 작동하는 원격 작동 밸브(118)를 조절한다. 이후, 연소 장치는 일 출력(W) 및 효율 손실(EL)을 발생시킨다.
유량계(102)는 바람직하게 코리올리 질량 유량계를 포함하는 임의의 질량 유량계도 가능하다. 분석기는 가스 크로마토그래프, 밀도계, 전도율 측정기, 또는 유체의 에너지 함량과 관련될 수 있는 고유한 유체 특성을 측정하기 위한 임의의 다른 장치도 가능하다. 유량계(102)가 코리올리 유량계인 경우에, 제조자의 요구조건에 따라 종래의 실시예에 의해 모세관 점도계로서 또는 진동관 밀도계로서 유량계를 작동할 수 있다. 이들 고유한 유체 특성들 중 어느 것은 단위 질량 기준당 연료의 에너지 함량과 관련될 수 있다. 따라서, 유량계(102) 및 분석기(110)로서 도 1에 도시된 개별의 박스들은 상이한 작동 모드를 가지는 단일 코리올리 유량계로 결합될 수도 있다. 유사하게, 해석기/제어기(112)는 일체형 CPU 및 제어기로 이루어질 수도 있거나, CPU 및 제어기가 개별 장치일 수도 있다.
작동 방법
도 2는 해석기/제어기(112)의 작동을 나타내는 개략적인 순서도를 도시한다. 해석기/제어기(112)는 플로우 스트림(106)의 체적 또는 질량 유량을 나타내는 제 1 신호를 유량계(102)(도 1 참조)로부터 수신한다. 해석기/제어기(112)는 플로우 스트림(106)의 고유한 특성 또는 성분을 나타내는 제 2 신호를 분석기(110)로부터 수신한다. 본 명세서에서, "제 1 신호" 및 "제 2 신호"라는 용어는 반드시 시간적인 발생 순서를 표현하는 것은 아니며, 단지 신호들을 구별하는데 사용된다. 이들 신호들은 동시 전송을 포함하는 순서로 해석기/제어기로 전송될 수 있다.
단계(P204)에서, 해석기/제어기(112)는 플로우 스트림에 발열량을 할당하도록 알고리즘, 통계 기법 또는 데이타 매핑 기법(data mapping technique)을 적용한다. 이러한 발열량은 연소에 의해 방출될 수 있는 연료 내의 에너지 함량의 임의의 엔탈피 관련 측정값이다. 에너지 함량의 대표적인 값은 총 발열량(gross heating value)(가스 속의 수증기가 물이 될 경우(총 고발열량(gross heating value wet)) 또는 수증기 상태 그대로 빠져나갈 경우(총 저발열량(gross heating value dry))), 순발열량(net heating value), 연소 엔탈피, 및 비열과 같은 종래 기술에 공지되어 있는 용어들을 포함한다. 단계(P204)로부터의 출력은 단계(P206)에서 나타나고, 단계(P208)은 사전선택된 매개변수에 따라 연소 장치(108)의 작동을 통제하기 위한 해석기/제어기 조절 밸브(118)를 포함한다. 연소 장치(108)의 작동을 통제하기 위한 적합한 매개변수는 이외에 다음 중 하나를 포함한다.
1.) 연소 장치(108) 내에서 일정한 에너지 비율의 소비에 대해서 일정한 비율로 연료 에너지를 적용,
2.) 연료 에너지 함량으로 인한 작동 효율의 변화에 대해 보정된 연소 장치(108)로부터의 일정한 일 출력(W)을 발생시키는 비율로 연료 에너지를 적용, 그리고
3.) 연소 장치(108)로서 도시된 유형의 연소 장치들 내에서의 궁극적인 사용을 위해 연료의 에너지 함량에 근거한 연료의 공급.
에너지 함량 알고리즘
플로우 스트림 내의 에너지 함량을 계산하거나 추정하기 위한 다양한 방법들이 있다. 아마 가장 단순한 방법은 플로우 스트림 내의 연료의 표본들에 대해 실행되는 실험실 테스트 또는 측정에 의해 확인되는 바와 같이, 단위 질량 에너지 함량에 대한 경험에 의한 추측(educated guess)을 하는 것이다. 다른 방법은 적응 필터(adaptive filter) 또는 신경망(neural network)과 같이, 종래의 데이타 매핑 기법의 연습 중에 사용하기 위한 복수 형태의 입력 데이타를 얻는 것이다. 이들 복수의 유형의 입력 데이타는 점도, 밀도, 온도, 및 압력을 포함할 수 있는데, 이들 모두는 코리올리 측정 장치에 사용되는 온도 및 압력 트랜스미터(transmitters)와 같은 트랜스미터와 함께 코리올리 유량계로부터 얻어질 수 있다. 또 다른 방법에 있어서, 연료의 고유한 특성들에 근거한 연료에 에너지 함량과 관련한 이들의 성능에 대해 여러 상이한 유형의 알고리즘이 공지되어 있다. 예컨대, 열량계는 연료를 연소시키는데 사용될 수 있으며, 열 함량은 연료의 밀도, 점도 또는 중량과 관련될 수 있다.
다수의 공업적 이용을 위해 선택되는 연료는 천연 가스이다. 이 경우, 가스의 성분들과 관련하여 발표된 정보에 근거하여 가스 플로우 스트림의 정확한 발열량을 계산하는데 이용될 수 있는 이용가능한 다수의 우수한 알고리즘들이 있다. 아래 표 1에서는 약간의 백분률의 어떤 천연 가스를 포함하는 실질적으로 모든 성분들에 대한 예시적인 발표된 정보를 제공한다. 각각의 유동 성분에 대해 kJ/g로서 표현되는 탄화수소에 대한 연소의 엔탈피는 메탄 에너지 함량의 7 내지 15%만큼 변화하며 프로판 및 보다 높은 탄화수소에 대해 보다 낮은 백분률만큼 변화하는 거의 일정한 값이다.
천연가스 성분들의 특성
성분 가스 비중* 순 발열량(Btu/SCF) 연소 엔탈피-ΔcHf (kJ/mole) 몰분자량(g/mole) 연소 엔탈피(kJ/g)
N2 ** 0.9672 0 0 28.01 0.00
CO2 1.5195 0 0 44.00 0.00
H2S 1.1765 588 672.4 34.08 19.73
메탄 0.5539 909.1 889.7 16.04 55.47
에탄 1.0382 1617.8 1559.1 30.07 51.85
프로판 1.5225 2316.1 2217.0 44.10 50.27
이소부탄 2.0068 3001.1 2866.3 58.12 49.32
N-부탄 2.0068 3010.4 2874.9 58.12 49.46
이소펜탄 2.4911 3698.3 3525.6 72.15 48.86
N-펜탄 2.4911 3707.5 3532.4 72.15 48.96
N-헥산 2.9753 4403.7 4191.1 86.18 48.63
N-헵탄 3.4596 5100.2 4849.3 100.20 48.40
N-옥탄 3.9439 5796.7 5507.2 114.23 48.21
N-노난 4.4282 6493.3 6166.4 128.26 48.08
N-데칸 4.9125 7188.6 6823.9 142.28 47.96
O2 1.1048 0 0 32.00 0.00
H2 0.0696 274 285.6 2.02 141.39
He 0.138 0 0 4.00 0.00
H2O 0.622 0 0 18.02 0.00
* 공기=1일 때 공기에 대한 비
유량 측정은 단위 시간 당 질량 기준으로 실행되었으므로, 본 발명의 원리에 따라 플로우 스트림 내의 질량 분률을 계산하는 것은 간단한 문제이다. 이러한 질량비는 다음 식에 따라 계산된다.
여기서, n은 총 플로우 스트림 내에서 열역학적으로 중요한 유동 성분의 총 수를 나타내며, i는 개별의 유동 성분에 대한 특성을 나타내고, Qc는 총 플로우 스트림의 일부분을 포함하는 하나의 유동 성분에 할당된 총 플로우 스트림의 질량 함량이며, Xmi는 크로마토그래프 또는 이러한 목적의 다른 기구에 의해 결정되는 바와 같은 상기 유동 성분에 할당된 총 플로우 스트림의 질량 분률이고, 그리고 Qm은 총 질량 유량이다.
총 에너지 함량은 식 (1) 및 식 (2)에 근거하여 계산될 수 있다.
여기서, QE는 단위 시간당 에너지에서의 총 에너지 흐름률이고, n은 총 플로우 스트림 내에서 열역학적으로 중요한 유동 성분의 총 수를 나타내며, i는 개별의 유동 성분에 대한 특성을 지시하고, Qc는 상술하였고, Hfi는 단위 질량당 에너지로서 표기되는 특정 성분에 대한 연소 엔탈피이다. Hf 엔탈피 값은 반응 생성물이 수증기 및 CO2인 완전 연소에 의해 방출된 에너지를 의미하는 것으로 이해되지만, 순 발열량, 총 고발열량 및 총 저발열량 또는 임의의 통상적으로 이해되는 발열량의 측정값을 포함하는 Hfi에 대해 다른 형태의 발열량 측정값으로 대체될 수도 있다.
기구가 파손되거나 특정 응용분야에 대해 너무 많은 비용이 소요될 때와 같이, 유기적 플로우 스트림 내의 탄화수소 분율을 분석하기 위한 가스 크로마토그래프 또는 다른 메카니즘이 이용불가능한 경우, 에너지 함량은 표 1의 kJ/g에서와 같이 단위 질량당 평균 일정 에너지 값을 고려함으로써 산정될 수 있다. 플로우 스트림이 가스 플로우 스트림인 경우, 플로우 스트림은 대개 60% 내지 90% 메탄을 포함하며, 양호한 평균값은 52 내지 53 kJ/kg의 범위에 있다. 액체 플로우 스트림에 대해 48kJ/kg의 값이 고려될 수도 있다. 이들 산정은, 이산화탄소, 물, 또는 황화수소와 같은, 과도한 양의 희석액에 의해 플로우 스트림이 오염되지 않은 것으로 간주하여, 전형적으로 3 내지 5% 범위 내에서 정확하다.
체적 가스 측정은 기본 또는 기준 압력 및 온도를 참조해야 하며, 이러한 압력 및 온도는 대개 표준 상태 즉, 60°F 및 14.7 psia와 같이 종래기술에서 참조된다. 따라서,
여기서, Qv std는 표준 상태로 보정된 전체 가스 플로우 스트림의 체적 흐름률이고, Hv stdi는 표준 상태에서 단위 체적당 에너지로서 표시되는 특정 성분에 대한 연소의 엔탈피이며, Xvi는 개별의 성분에 할당된 총 가스 플로우 스트림의 몰 분률이고, 그리고 나머지 항들은 상술되어 있다. 또한, 각각의 성분에 대해 식(4)에 따르면,
여기서 Hmolei은 상술한 표 1에 나타낸 바와 같이 몰(mole)당 에너지로서의 연소 엔탈피이고, MWi는 상술한 표 1에 나타낸 바와 같이 몰 분자량이며, ρstd는 표준 압력에서의 가스 밀도이고, T는 유동 시스템 내의 캘빈(Kelvin) 온도이며, Z는 내부 유동 시스템 온도 및 압력에서의 이상 가스 편차 인자(ideal gas deviation factor)이고, 그리고 나머지 항들은 상술되어 있다.
이러한 종류의 체적 전환에 의해 발생하는 문제점은 경험적 상관 관계가 계산 상에 오차를 유도한다는 것이다. 구체적으로, 가스 편차 인자(Z)는 계기 불확실성(meter uncertainty)을 초월할 정도로 부정확할 수 있다. 이러한 오차의 원인은 본 발명의 방법 및 장치에 의해 극복될 수 있다.
상술한 바람직한 실시예는 본 발명의 진정한 범위 및 요지를 벗어나지 않은 상태에서 명백한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명가는 본 발명의 전체 권리를 보호하기 위해 균등론에 따를 것임을 여기에 분명히 밝힌다.

Claims (24)

  1. 복수의 성분을 가지는 플로우 스트림(106)에 관한 실시간 원격 측정을 제공하는데 사용하기 위한 것으로, 통과하여 유동하는 상기 플로우 스트림(106)의 질량 유량을 나타내는 제 1 신호들을 발생시키며 상기 제 1 신호들을 전송하는 질량 유량계(102)를 구비하는 계측 장치(100)에 있어서,
    상기 플로우 스트림이 통과되며, 상기 플로우 스트림의 성분 백분율들을 결정하고 상기 성분 백분율들을 나타내는 제 2 신호들을 발생시키는 분석기(110)와, 그리고
    상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들을 수신하고(P202), 상기 질량 유량, 상기 성분 백분율들과 상기 성분 백분율들에 대응하는 성분들의 질량-본위 에너지 값을 곱함으로써 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들을 프로세스하여 상기 플로우 스트림의 질량-본위 에너지 함량을 발생시키고(P204), 상기 플로우 스트림의 상기 질량-본위 에너지 함량을 나타내는 출력을 발생시키도록(P206) 구성된 회로로 이루어지는 제어기(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 계측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기(112)는 단위 질량당 일정한 추정된 에너지 함량에 상기 제 1 신호들에 대응하는 질량을 곱하도록 구성된 회로를 포함하는 계측 장치.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 플로우 스트림(106)의 상기 질량-본위 에너지 함량에 근거하여 상기 플로우 스트림(106)을 제어하도록 상기 제어기(112)와 작동가능하게 연결된 스로틀(118)을 포함하는 계측 장치.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 질량 유량계(102)가 코리올리 질량 유량계를 포함하는 계측 장치.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 4 항에 있어서, 상기 제어기(112)는 상기 코리올리 유량계로부터 상기 제 1 신호들을 수신하고 상기 제 1 신호들로부터 상기 플로우 스트림의 대표 밀도 판독값을 결정하도록 구성된 회로를 더 포함하는 계측 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 질량 유량계(102)가 밀도계를 포함하는 계측 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어기(112)는 상기 밀도계로부터 획득한 정보에 근거하여 상기 플로우 스트림(106)에 대한 엔탈피 관련 값을 결정하는 회로를 포함하는 계측 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 플로우 스트림(106) 내에 연결되며 상기 제어기(112)에 제 3 신호들을 전송하는 크로마토그래프를 더 포함하는 계측 장치.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 8 항에 있어서, 상기 제어기(112)는 상기 크로마토그래프로부터 획득한 정보에 근거해서 엔탈피 관련 값을 계산하도록 구성된 회로를 포함하는 계측 장치.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서, 상기 스로틀(118)은 사전선택된 매개변수에 근거해서 상기 플로우 스트림(106)을 제어하고, 상기 사전선택된 매개변수는 연소에 의한 방출에 대한 에너지의 거의 일정한 속도의 전달률을 포함하는 계측 장치.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서, 상기 스로틀(118)은 사전선택된 매개변수에 근거해서 상기 플로우 스트림(106)을 제어하고, 상기 사전선택된 매개변수는 연소 장치(108)에 대한 바람직한 작동 범위 내의 속도에서의 에너지의 전달률을 포함하는 계측 장치.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서, 상기 스로틀(118)은 사전선택된 매개변수에 근거하여 상기 플로우 스트림(106)을 제어하고, 상기 사전선택된 매개변수는 상기 플로우 스트림 내의 에너지 함량의 시간-제어 공급 전달률을 포함하는 계측 장치.
  13. 플로우 스트림(106) 내의 질량 유량을 측정하고 상기 질량 유량을 나타내는 제 1 신호들을 제공하는 단계를 포함하는, 복수의 성분을 가지는 상기 플로우 스트림에 관한 실시간 원격측정을 제공하는 방법(200)에 있어서,
    상기 플로우 스트림의 성분 백분율들을 결정하고 상기 성분 백분율들을 나타내는 제 2 신호들을 발생시키는 단계와,
    상기 질량 유량, 상기 성분 백분율들과 상기 성분 백분율들에 대응하는 성분들의 질량-본위 에너지 값을 곱함으로써 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들을 프로세스하여, 상기 플로우 스트림의 질량-본위 에너지 함량을 발생시키는 단계(P204)와, 그리고
    상기 플로우 스트림의 상기 질량-본위 에너지 함량을 나타내는 출력을 발생시키는 단계(P206)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항에 있어서, 상기 플로우 스트림(106)에 대한 대표 밀도를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 14 항에 있어서, 밀도계로부터 얻어진 상기 대표 밀도에 근거한 엔탈피 관련 값과 상기 플로우 스트림(106)의 밀도를 연관시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항에 있어서, 상기 플로우 스트림의 성분 백분율들을 결정하는 단계가 크로마토그래프를 사용하여 상기 플로우 스트림을 분석하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 16 항에 있어서, 상기 크로마토그래프로부터 얻어진 정보에 근거하여 엔탈피 관련 값을 계산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 플로우 스트림(106) 내의 에너지 함량의 전달을 위해 사전선택된 매개변수의 변화들에 응답하여 상기 플로우 스트림을 스로틀링하는 단계(P208)를 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 사전선택된 매개변수는 연소에 의한 방출에 대한 에너지의 거의 일정한 속도의 전달률을 포함하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 사전선택된 매개변수는 연소 장치에 대한 바람직한 작동 범위 내의 속도에서의 에너지 전달률을 포함하는 방법.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 사전선택된 매개변수는 상기 플로우 스트림 내의 에너지 함량의 시간-제어 공급 전달율을 포함하는 방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
KR10-2002-7010683A 2000-02-16 2001-01-11 질량 유량 및 에너지 함량을 측정하는 장치 KR100528818B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/505,276 2000-02-16
US09/505,276 US6612186B1 (en) 2000-02-16 2000-02-16 Mass fraction metering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020086544A KR20020086544A (ko) 2002-11-18
KR100528818B1 true KR100528818B1 (ko) 2005-11-22

Family

ID=24009664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-7010683A KR100528818B1 (ko) 2000-02-16 2001-01-11 질량 유량 및 에너지 함량을 측정하는 장치

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6612186B1 (ko)
EP (1) EP1255967B1 (ko)
JP (1) JP4338927B2 (ko)
KR (1) KR100528818B1 (ko)
CN (1) CN1180227C (ko)
AR (1) AR027333A1 (ko)
AT (1) ATE355509T1 (ko)
AU (2) AU3645101A (ko)
BR (1) BR0108286B1 (ko)
CA (1) CA2398119C (ko)
DE (1) DE60126916T2 (ko)
DK (1) DK1255967T3 (ko)
HK (1) HK1052967B (ko)
MX (1) MXPA02007830A (ko)
MY (1) MY133962A (ko)
PL (1) PL198147B1 (ko)
RU (1) RU2251082C2 (ko)
WO (1) WO2001061285A1 (ko)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2799289B1 (fr) * 1999-10-01 2001-12-28 Air Liquide Procede et dispositif pour realiser un shema d'une installation comportant des appareils alimentes avec du gaz
AT5650U1 (de) * 2001-10-02 2002-09-25 Avl List Gmbh Verfahren zur ermittlung der lage einer verbrennung
US20030098069A1 (en) * 2001-11-26 2003-05-29 Sund Wesley E. High purity fluid delivery system
ATE352770T1 (de) * 2002-08-22 2007-02-15 Ems Patent Ag Thermisches gasdurchfluss-messgerät mit gasqualitätsindikator
DE10330376B4 (de) * 2003-07-04 2007-09-13 Pfister Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen, gravimetrischen Dosierung von fließfähigen Gütern für Feuerungsanlagen
DE102006033611B4 (de) * 2006-07-18 2010-04-08 Hydrometer Gmbh Gasphasenkorrektur für Ultraschalldurchflussmesser
WO2009110032A1 (ja) * 2008-03-06 2009-09-11 株式会社Ihi ボイラの酸素供給制御方法及び装置
US7779679B2 (en) * 2008-04-14 2010-08-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel system diagnostics by analyzing cylinder pressure signal
RU2466357C2 (ru) * 2008-05-23 2012-11-10 Роузмаунт, Инк. Многопараметрическое устройство регулирования потока технологического флюида с вычислением потока энергии
FR2941050B1 (fr) * 2009-01-12 2011-02-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Calcul du pouvoir calorifique d'un carburant
CN103038634B (zh) * 2010-04-14 2016-01-20 罗斯蒙特测量有限公司 确定富含甲烷的气体混合物的能含量的方法
CN102262000B (zh) * 2010-05-28 2016-03-09 中国市政工程华北设计研究总院 确定燃气具燃烧特性的测试实验系统
MY174446A (en) 2010-06-25 2020-04-19 Petroliam Nasional Berhad Petronas A method and system for validating energy measurement in a high pressure gas distribution network
RU2470291C1 (ru) * 2011-07-13 2012-12-20 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Способ определения массовой доли основного вещества в кристаллическом глиоксале
CN103134619A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 新奥科技发展有限公司 热值分析仪、基于热值的燃气计量装置、方法和系统
US10641750B2 (en) 2012-08-03 2020-05-05 Conocophillips Company Petroleum-fluid property prediction from gas chromatographic analysis of rock extracts or fluid samples
KR101316332B1 (ko) * 2012-10-09 2013-10-08 윤정중 매트릭스 구조를 이용한 기체용 에너지 측정장치 및 에너지 측정 방법
NL2010064C2 (nl) * 2012-12-27 2014-06-30 Berkin Bv Inrichting en werkwijze voor het bepalen van de verbrandingswaarde van een brandstof.
CN103542904B (zh) * 2013-10-29 2017-01-04 成都千嘉科技有限公司 基于能量计量的燃气计量方法及装置
CN103557899B (zh) * 2013-10-29 2016-08-10 成都千嘉科技有限公司 一种基于能量计量的燃气计量方法及装置
US9528922B2 (en) * 2014-06-23 2016-12-27 Caterpillar Inc. System and method for determining the specific gravity of a gaseous fuel
AU2014405569C1 (en) * 2014-09-04 2019-06-20 Micro Motion, Inc. Differential flowmeter tool
NL2013587B1 (nl) * 2014-10-07 2016-10-03 Berkin Bv Werkwijze voor het bepalen van de fracties van een stromend gasvormig medium, alsmede systeem daarvoor.
CA3012587C (en) * 2016-01-27 2021-07-20 Micro Motion, Inc. Gas energy measurement method and related apparatus
US11441496B2 (en) 2016-06-09 2022-09-13 Micro Motion, Inc. Fuel consumption calculation of a fuel and water mixture
CN107451395A (zh) * 2017-06-30 2017-12-08 华电电力科学研究院 一种燃气内燃机排气流量和排气能量计算方法
CN109859582A (zh) * 2019-03-20 2019-06-07 西北农林科技大学 一种基于斯特林热机的燃烧焓测定实验教具及其测定方法
BR112021018868B1 (pt) * 2019-04-03 2023-04-04 Micro Motion, Inc Sistema, e, método de usar uma pressão de vapor para determinar uma concentração de um componente em um fluido de múltiplos componentes
EP3956556B1 (en) * 2019-04-16 2023-04-12 Wärtsilä Finland Oy Heating value estimation
US20220163498A1 (en) * 2021-02-04 2022-05-26 Chengdu Qinchuan Iot Technology Co., Ltd. Systems and methods for measuring energy of natural gas components
CN112946167B (zh) * 2021-02-04 2022-05-27 成都秦川物联网科技股份有限公司 基于色谱和超声波的能量计量感知控制方法和系统
US11572324B1 (en) 2021-09-09 2023-02-07 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Methods for operating ethylene oligomerization reactor systems with an integrated ultrasonic flow meter

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5201581A (en) * 1991-11-18 1993-04-13 Badger Meter, Inc. Method and apparatus for measuring mass flow and energy content using a linear flow meter
US5323657A (en) 1991-11-04 1994-06-28 Badger Meter, Inc. Volumetric flow corrector and method
US5807749A (en) 1992-10-23 1998-09-15 Gastec N.V. Method for determining the calorific value of a gas and/or the Wobbe index of a natural gas
US5604316A (en) * 1994-10-19 1997-02-18 Alonso; Joey G. Multiple phase coriolis mass meter
US5944048A (en) * 1996-10-04 1999-08-31 Emerson Electric Co. Method and apparatus for detecting and controlling mass flow
US5873351A (en) * 1997-04-16 1999-02-23 Woodward Governor Company Gas mass flow control system
US5913239A (en) * 1997-06-17 1999-06-15 Cummins Engine Company, Inc. Mass flow measurement device
US6053054A (en) * 1997-09-26 2000-04-25 Fti Flow Technology, Inc. Gas flow rate measurement apparatus and method
US6094940A (en) * 1997-10-09 2000-08-01 Nikon Corporation Manufacturing method of synthetic silica glass

Also Published As

Publication number Publication date
DK1255967T3 (da) 2007-06-18
RU2002124609A (ru) 2004-03-27
DE60126916D1 (de) 2007-04-12
BR0108286A (pt) 2002-10-29
ATE355509T1 (de) 2006-03-15
CA2398119C (en) 2008-08-05
AR027333A1 (es) 2003-03-26
CN1401071A (zh) 2003-03-05
DE60126916T2 (de) 2007-06-28
JP4338927B2 (ja) 2009-10-07
HK1052967A1 (en) 2003-10-03
MY133962A (en) 2007-11-30
MXPA02007830A (es) 2003-02-10
CA2398119A1 (en) 2001-08-23
EP1255967A1 (en) 2002-11-13
JP2003523508A (ja) 2003-08-05
AU3645101A (en) 2001-08-27
BR0108286B1 (pt) 2013-05-07
HK1052967B (zh) 2005-09-16
CN1180227C (zh) 2004-12-15
WO2001061285A1 (en) 2001-08-23
PL198147B1 (pl) 2008-05-30
US6612186B1 (en) 2003-09-02
KR20020086544A (ko) 2002-11-18
PL356440A1 (en) 2004-06-28
RU2251082C2 (ru) 2005-04-27
EP1255967B1 (en) 2007-02-28
AU2001236451B2 (en) 2004-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100528818B1 (ko) 질량 유량 및 에너지 함량을 측정하는 장치
AU2001236451A1 (en) Device for measuring mass flow and energy content
CN102768168B (zh) 含烃混合物碳含量的确定方法
US5486107A (en) Determination of fuel characteristics
CN108377654B (zh) 用于确定含烃气体混合物的性质的方法及其装置
US6758101B2 (en) Steam to carbon ratio control in steam reforming of hydrocarbons
US11474092B2 (en) Method for determining properties of a hydrocarbon-containing gas mixture and device for the same
KR102478378B1 (ko) 이수소를 함유할 수 있는 가스의 연소 특성을 추정하는 방법
AU2016389247B2 (en) Gas energy measurement method and related apparatus
US20190257808A1 (en) Chemo-Metrical Prediction of Methane Index for the Natural Gas
JP7402972B2 (ja) 流体エネルギー含有量のライブ決定のためのシステムおよび方法
RU2793606C1 (ru) Система и способ определения энергосодержания потоковой текучей среды в газообразном состоянии
US20220349867A1 (en) Systems and methods for inferring energy and burning properties of a fluid in a pipeline
JP2022152288A (ja) 成分分離プログラム及び成分分離方法
Zachary et al. Challenges Facing Performance Evaluations of IGCC Power Plants

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121024

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131024

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141027

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151026

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161025

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171024

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181025

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191029

Year of fee payment: 15