TOPIK PRESENTASI: Liquid, Steam & Gas Measuring Instrumentation And Its Application PT. Petrokimia Nusantara Interindo DIBAWAKAN OLEH: PT. GITA BHAKTI MANDIRI
ISI PRESENTASI 1. PENGERTIAN FLOWMETER? 2. CARA MEMILIH FLOWMETER 3. JENIS/TIPE FLOWMETER 4. TEKNOLOGI FLOWMETER 5. PRODUCT LINE 6. APPLIKASI FLOWMETER
1. Mass flow dan Volumetric flow? Bila anda ingin mengukur flow/arus, anda membutuhkan flowmeter. Dan flow/arus dapat disimpulkan dengan jumlah media melewati suatu lokasi dalam jangka waktu. Melihat kesimpulan tersebut, sepertinya sangat mudah dan flowmeter apa saja dapat memadai. Akan tetapi, lihatlah rumus dibawah yang menjelaskan total arus didalam pipa. Q = A x v Q is flow rate A = cross-sectional area pipa v = rata-rata kecepatan media di dalam pipa. Cobalah mengaplikasikan rumus diatas, arus yang meluncur dengan rata2 kecepatan (V) 1m/s melewati pipa dengan cross-section(a) 1 m 2. Jawaban : 1 m/s X 1 m 2 = 1 m 3 /s (Q) Q adalah volumetric flow.
Lihatlah rumus dibawah ini: W = rho x Q W = Mass flow rate. rho = the fluid density with temperature and pressure change. Q = Volumetric flow Pertanyaan : Diketahui bahwa media meluncur dengan kecepatan 1 m 3 /s(q) dan density (berat jenis) 1 kg/m 3. Jawaban : 1 m 3 /s X 1 kg/m 3 = 1 kg/s (W) Perlu diketahui bahwa W adalah mass per unit waktu, jadi W disimpulkan sebagai mass flow rate.
Sekarang flow apa yang ingin diukur? Volume atau mass? Dalam aplikasi tertentu mengukur volume adalah jawaban yang tepat. Aplikasi dimana media yang diukur mempunyai density, pressure dan temperature yang konstan dan tentunya homogenis (contohnya : air). Dalam proses lain, mass flow sangat penting. Mass flow digunakan untuk mengukur media dimana density (berat jenis) dan temperature berubah setiap saat. (contohnya : Gas, udara, uap, dan chemical). Sebelum memilih flowmeter yang tepat dalam suatu applikasi, beberapa hal penting yang perlu dilihat. Jenis media yang ingin diukur, range flow, temperature, dan pressure.
2. CARA MEMILIH FLOWMETER Melihat instrument yang baik atau tidak itu dilihat dari 5 sisi terpenting,: 1. Accuracy dari Flowrate (VOLUMETRIC FLOWNYA, ATAU MASSFLOWNYA) 2. Repeatability 3. Turndown Rationya/rangeability 4. Response Time(seberapa cepat). 5. Dan yang terakhir lebih ke applikasi seperti piping requirements, Space Installation, ambient temperature di lapangan dll. 1. Percent accuracy Pertama kita harus lihat dulu apakah flowmeter tersebut mengukur volumetric-flow atau mass-flow atau dua2nya. Tingkat accuracy dari volumetric flow dan massflow dari sebuah flowmeter biasanya berbeda, dan kebanyakan % accuracy volumetric flownya lebih akurat, tetapi tidak menutup kemungkinan bisa sebaliknya.
2. % Repeatability Seberapa sama alat tersebut membaca flow-rate ber-ulang2 kali, dengan amount yang sama. Dan ini sangat penting, kalo kita ngerti konsep Turbelence Flow. Faktor ini sangat penting sekali, karena banyak flowmeter yang % Repeatability minim. 3. Turndown Ratio/ % Rangeability The ability of instruments to read the different variation of flow/speed of the media. Jadi seberapa bisa flowmeter itu untuk mengukur flowrate dari maximum flow hingga minimum flownya. Rumusnya dibawah! TR = q max / q min Dimana, TR = Turndown Ratio q max = maximum flow q min = minimum flow
3. Jenis dan tipe flowmeter Volumetric flow measurement technology : Ultrasonic (Sierra Instruments) Magnetic vortex (Sierra Instruments) turbine meters Positive displacement Sensor Velocity Temperature Sensor Sensor Q Indirect Mass flow measurement technology : Differential Pressure (orifice,venturi,pitot tube,dll) Multivariable vortex flowmeter (Sierra Instruments) Direct Mass flow measurement technology : Thermal Mass flowmeter (Sierra Instruments) Coriolis Mass flowmeter Industrial Thermal Vortex Meter
4. PRODUCT LINE FLOWMETER Sierra Instruments (Innova Mass 240) Phase : Gas Only Type : Thermal Mass-flow reading Accuracy : +/- 0.5 % Full Scale Turndown Ratio/Rangeability : 100 :1 Reapeatability : 0.2 % Gas Response Time : 200 milisecond
Product Benefits: Capillary Thermal Smart Valve Mass Flow Controller Any clean gas or mixture including toxics and corrosives. Can calibrate with low cost and safe reference gases = inexpensive Great Range and Sensitivity: Maximum 1000 slpm full scale Minimum 10 sccm (0.01 slpm) full scale! Direct Gas Mass measurement No T or P compensation Compact size makes installation simple
4. PRODUCT LINE FLOWMETER Sierra Instruments (Innova Mass 240) Phase : Gas, Steam, Liquid Type : Multivariable Vortex Volumetric-Flow reading accuracy : +/- 0.7 % for liquid. +/- 1 % steam and gas Mass-flow reading Accuracy : +/- 1 % for liquid +/- 1.5 % for Gas and steam Turndown Ratio/Rangeability : 30:1 Temperature Reading Accuracy : 1 Celcius liquid, steam and gas Pressure accuracy : 0.4 % liquid, steam and gas Density Reading accuracy : 0.5 % liquid, steam and gas Response Time : 200 milisecond
4. PRODUCT LINE FLOWMETER Sierra Instruments (Innova Sonic) Phase : Liquid Type : Ultrasonic Volumetric-Flow reading accuracy : +/- 1 % for liquid
Indirect Mass Flowmeter? Multivariable Mass Flowmeter DP-Flowmeter INNOVA MASS 240 Mass flow rate Volumetric flow rate Temperature Pressure Fluid density
Why Direct Mass Flowmeter? 1. Direct mass flow meters memiliki tingkat akurasi, turndown ratio and rangeabilility yang tinggi. 2. Direct mass flow meters tidak membutuhkan pressure atau temperature compensation equipment or flow computers. 3. Hemat biaya, cara pemasangan yang mudah dan tidak ada moving parts. 4. Gas memiliki density yang bervariasi. Tidak seperti mass flow meters, volumetric gas flow meters sangat sensitive terhadap perubahan pressure dan temperature. Thermal DP
5. APPLIKASI FLOWMETER Thermal Mass Flowmeters
Leak detects in gas pipeline Natural gas fuel flow measurement Air entering the boiler s furnace Boiler feed water measurement Superheated steam measurement Control of water volumes in main cooling water system Chemical flow measurement
NATURAL GAS FUEL FLOW MONITORING Diskripsi : Menentukan efesiensi gas turbin secara akurat dalam kondisi maksimal. Media : Gas Mengukur konsumsi gas alam yang masuk kedalam heater dan furnace di boiler. Flow measurement method : Mass flow Flowmeter recommended : Thermal Mass Flowmeter Outstanding rangeability (100:1) Built in flow-conditioning for upstream piping requirements No moving parts One-second response to change in flow-rate. Excellent sensitivity to low speed flow High accuracy and repeatability
AIR ENTERING THE BOILER S FURNACE Description : Mengukur udara yang masuk kedalam furnace secara continuous untuk mengontrol fuel/air ratio. Media : Air Flow measurement method : Mass flow Flowmeter recommended : Thermal Mass Flowmeter
BOILER FEEDWATER WATER MONITORING Description : Supply air yang di produksi dari condenser hasil condensasi uap yang berasal dari boiler. Media : Water Flow measurement method : volumetric flow Flowmeter recommended : Vortex Meter Flowmeter type : Innova flo 240/241
CONTROL OF RAW WATER SUPPLY Description : Water being recovered from lake, sea, and other source. Media : water Flow measurement method : volumetric flow Flowmeter recommended : Ultrasonic flowmeter High Accuracy Simple to install, save cost and no process interruption Internally configured batch controller Can be installed for sizes 1 up to 200 inch pipe. Range temperature (-40 to 150 C) Ultrasonic Flowmeters
WATER CONTROL IN MAIN COOLING WATER SYSTEM Description : Supply air ke cooling system. Media : water Flow measurement method : volumetric flow Flowmeter recommended : Vortex flowmeter Flowmeter type : innova flo 240/241.
SUPERHEATED STEAM MEASUREMENT Description : steam at temperature above saturation temperature. Relasi Pressure vs Temperature Pada atmospheric pressure, temperatur saturasi terjadi di temperatur 100 C. Tetapi apabila pressure dinaikan pada uap, temperature akan naik tanpa merubah phase. Apabila uap mampu mengalir kedalam boiler pada rate sama uap itu produksi, Dengan menaikan temperatur akan menambah rate produksi.
Relasi Pressure vs Volume Volume berkurang pada saat pressure bertambah. Dan biasanya terjadi didalam boiler pada saat pressure di kisaran 7 bar. Apabila pressure bertambah, density dari uap juga akan bertambah. Diagram dibawah menunjukan perubahan yang drastis pada volume di pressure yang rendah. Perubahan pada volume tidak terlalu besar pada pressure yang tinggi.
Media : Superheated steam Flow measurement method : Indirect Mass-flow measurement Flowmeter recommended : Multivariable Mass-flow meter. Why multivariable mass-flow? Mengukur lima jenis parameter dari satu perangkat, meliputi tekanan, temperatur, mass flow, volumetric flow, and density. Vortex meters memiliki rangeability yang tinggi. Ini membolehkan pengukuran uap di kecepatan yang bervariasi.