Kho nhiên liệu cần đối chiếu lượng dầu diesel cấp cho máy phát điện; lò hơi đốt dầu FO cần biết suất tiêu hao nhiên liệu từng ca; xưởng ép nhựa muốn kiểm soát dầu thủy lực nạp bổ sung; nhà máy bánh kẹo, thức ăn chăn nuôi định lượng mật rỉ, siro glucose; nhà máy đồ gỗ, bao bì định lượng keo. Tất cả đều là bài toán đo chất lỏng không dẫn điện hoặc có độ nhớt cao – nơi lưu lượng kế điện từ không dùng được và lưu lượng kế siêu âm thường gặp khó khăn. Hai công nghệ được dùng nhiều nhất cho nhóm này là lưu lượng kế bánh răng oval (thể tích dương) và lưu lượng kế turbine. Chọn sai công nghệ, đồng hồ có thể sai số lớn, kẹt hoặc hỏng chỉ sau vài tháng.
Hai nguyên lý, hai cách phản ứng với độ nhớt
Bánh răng oval – đo thể tích trực tiếp
Lưu lượng kế bánh răng oval có cặp bánh răng hình ô van ăn khớp nhau trong buồng đo. Chênh áp giữa đầu vào và đầu ra làm bánh răng quay; mỗi vòng quay đẩy qua một thể tích chất lỏng cố định. Đếm số vòng quay là biết thể tích. Vì khe hở giữa bánh răng và thành buồng rất nhỏ, chất lỏng càng nhớt thì lượng rò qua khe càng ít – nghĩa là độ nhớt cao không gây bất lợi mà thường còn giúp phép đo ổn định. Đổi lại, thiết bị có bộ phận chuyển động, cần chất lỏng sạch và tạo tổn thất áp lớn hơn khi chất lỏng rất đặc.
Turbine – đo vận tốc
Trong lưu lượng kế turbine, dòng chảy được nắn thẳng rồi đập vào cánh turbine quán tính thấp; tốc độ quay tỷ lệ tuyến tính với vận tốc dòng chảy. Cánh dẫn từ quay qua cuộn cảm ứng bên ngoài thân, tạo xung có tần số tỷ lệ với lưu lượng; lưu lượng tức thời và tổng được tính theo hệ số K (số xung trên một đơn vị thể tích). Turbine cho độ chính xác cao, đáp ứng nhanh, tổn thất áp thấp – nhưng hệ số K thay đổi theo độ nhớt. Khi độ nhớt tăng, ma sát nhớt làm cánh quay chậm hơn so với khi hiệu chuẩn bằng nước, nhất là ở lưu lượng thấp.
Các model AP EURO
GW430 / GW430D – bánh răng oval cho dầu và chất lỏng nhớt
Lưu lượng kế bánh răng oval GW430 (bản GW430D có màn hình) được chế tạo theo JB/T9242-2015 cho lưu lượng kế thể tích chất lỏng. Thông số chính theo catalog:
- Độ nhớt môi chất: 0,5 ~ 2×10⁶ cP.
- Độ chính xác: ±0,5% giá trị đọc trong dải 1:20, ±1% giá trị đọc trên toàn dải (số liệu với chất lỏng 20 cSt); độ lặp lại 0,1%.
- Nhiệt độ môi chất -40…80℃; bản nhiệt độ cao 200℃ theo đặt hàng; nhiệt độ môi trường -40…85℃.
- Áp suất: thân nhôm 50 bar, thân inox 100 bar; bản 400 bar theo đặt hàng.
- Vật liệu: thân 304SS, 316L hoặc nhôm; bánh răng 304SS, 316L hoặc thép hợp kim độ cứng cao; ổ lăn hoặc ổ trượt; gioăng FKM, NBR, PTFE.
- Kết nối: ren, clamp vệ sinh, đầu nối Ermeto, mặt bích GB/T (tùy chọn ANSI, JIS).
- Tín hiệu: 4–20 mA, 1–5 V, 2–10 V; xung tới 5 kHz; truyền thông RS485 Modbus-RTU, HART, GPRS, Bluetooth. Nguồn 9–26 VDC.
- Cấp phòng nổ Ex d IIC T6 Gb, cấp bảo vệ IP65.
GW410 – turbine cỡ nhỏ có màn hình
Lưu lượng kế turbine cỡ nhỏ GW410 dùng cho chất lỏng sạch, cỡ DN4–DN50, dải tổng 0,5–666 L/min (ví dụ DN4 đo 0,5–5 L/min, DN25 đo 16,6–166 L/min). Cấp chính xác 0,5–1,0, độ lặp lại dưới 0,3%, tỷ lệ dải đo 1:10 hoặc 1:20, tổn thất áp dưới 0,05 MPa ở lưu lượng định mức. Thân inox 304/316, kết nối ren/mặt bích/clamp, áp suất danh định 0–1000 kPa, nhiệt độ môi chất -60…100℃, IP65, nguồn 24 VDC, ngõ ra xung, 4–20 mA, RS485 Modbus RTU.
GW420 – turbine công nghiệp DN4–DN200
Lưu lượng kế turbine chất lỏng GW420 có kết cấu kiểu đẩy với ổ đỡ hợp kim cứng chống mài mòn, hiệu chỉnh phi tuyến 3 điểm cho hệ số K. Dải đo từ 0,04–0,25 m³/h (DN4) đến 80–800 m³/h (DN200), cấp chính xác 0,5 hoặc 1,0, độ lặp lại dưới 0,5%. Áp suất danh định 1,0 / 1,6 / 4,0 / 6,3 MPa; nhiệt độ môi chất -20…80℃ (bản nhiệt độ cao theo yêu cầu); nguồn pin hoặc 24 VDC; IP65 (IP68 theo đặt hàng). Điều kiện quan trọng: chất lỏng sạch, độ nhớt thấp, không ăn mòn mạnh; độ nhớt nhỏ hơn 5×10⁻⁶ m²/s (tức 5 cSt), chất lỏng nhớt hơn phải hiệu chuẩn bằng chất lỏng thực trước khi sử dụng.
Chọn công nghệ theo loại chất lỏng
| Chất lỏng | Đặc điểm độ nhớt (tham khảo) | Khuyến nghị | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Dầu diesel (DO) | Thấp, vài cSt | GW430; GW410/GW420 khi cần tổn thất áp thấp | Turbine nên hiệu chuẩn với dầu thực nếu độ nhớt sát ngưỡng 5 cSt |
| Dầu FO (mazut) | Cao, phải gia nhiệt khi bơm | GW430 | Chú ý nhiệt độ gia nhiệt so với giới hạn -40…80℃ (bản 200℃ theo đặt hàng) |
| Dầu thủy lực, dầu bôi trơn | Trung bình – cao | GW430 | Áp cao chọn thân inox 100 bar |
| Mật rỉ, siro, glucose | Rất cao | GW430 | Kiểm tra tổn thất áp, cân nhắc gia nhiệt |
| Keo, nhựa lỏng | Rất cao | GW430 | Vệ sinh sau ca để tránh keo đóng rắn trong buồng đo |
| Nước sạch, nước tinh khiết | ~1 cSt | GW410 / GW420 | Có thể dùng điện từ nếu chất lỏng dẫn điện |
| Xăng, dung môi nhẹ | Rất thấp | GW420 hoặc GW430 | Vùng nguy hiểm cháy nổ ưu tiên GW430 có Ex d IIC T6 Gb |
Quy tắc nhanh: độ nhớt vượt khoảng 5 cSt hoặc thay đổi nhiều theo nhiệt độ – chọn bánh răng oval; chất lỏng loãng, sạch, lưu lượng lớn, cần tổn thất áp thấp – chọn turbine.
Chọn cỡ đồng hồ
- Chọn theo dải lưu lượng làm việc thực tế, không chọn theo đường kính ống. Lưu lượng thường xuyên nên nằm ở khoảng giữa dải đo.
- Với GW430, chất lỏng càng nhớt thì tổn thất áp qua đồng hồ càng lớn; cần kiểm tra cột áp còn lại của bơm, đôi khi phải chọn cỡ lớn hơn để giảm tổn thất áp.
- Với đường nạp – xả theo mẻ (xe bồn, bồn chứa), xác định lưu lượng cực đại khi bơm chạy hết công suất để tránh vượt dải.
- Khu vực kho xăng dầu, khu pha sơn – dung môi cần thiết bị phòng nổ phù hợp phân vùng nguy hiểm.
Lưu ý lắp đặt và vận hành
- Lọc cặn bắt buộc: lắp lọc Y hoặc lọc giỏ phía trước đồng hồ. Cặn, mạt kim loại, xỉ hàn là nguyên nhân hàng đầu làm kẹt bánh răng oval và mòn ổ đỡ turbine. Độ mịn lưới lọc chọn theo cỡ đồng hồ và khuyến nghị kỹ thuật; theo dõi chênh áp qua lọc để vệ sinh kịp thời.
- Súc rửa đường ống trước khi lắp: với hệ thống mới thi công, lắp đoạn ống thay thế trong giai đoạn súc rửa, chỉ lắp đồng hồ sau khi đường ống đã sạch.
- Khử khí: khí lẫn trong dầu (nhất là khi bơm cạn bồn hoặc xả xe bồn) bị đếm như chất lỏng, làm kết quả cao hơn thực tế; khí cũng có thể làm turbine quay vượt tốc. Nên dùng bình tách khí ở các tuyến nạp – xả.
- Turbine cần đoạn ống thẳng: thông lệ là khoảng 10D phía trước và 5D phía sau; sau van điều khiển, co đôi hoặc bơm nên dành dài hơn hoặc dùng bộ nắn dòng.
- Bánh răng oval: thường ít yêu cầu đoạn ống thẳng; nên lắp sao cho trục bánh răng nằm ngang và đồng hồ luôn đầy chất lỏng. Lắp đường bypass có van để bảo dưỡng không phải dừng hệ thống.
- Tránh búa nước và khởi động đột ngột: mở van từ từ khi chạy thử; dòng chảy dồn đột ngột có thể làm hư cánh turbine hoặc bánh răng.
- Nhiệt độ và gia nhiệt: với dầu FO, mật rỉ, cần giữ nhiệt độ ổn định để độ nhớt ổn định, đồng thời không vượt giới hạn nhiệt độ của đồng hồ và gioăng.
- Kiểm tra định kỳ: so sánh với cân hoặc bình chuẩn; với turbine dùng cho dầu, hiệu chuẩn lại hệ số K theo chất lỏng thực.
Câu hỏi thường gặp
Có dùng lưu lượng kế điện từ để đo dầu diesel được không?
Không. Dầu và nhiên liệu không dẫn điện, trong khi lưu lượng kế điện từ cần chất lỏng có độ dẫn tối thiểu (ví dụ AP-510 cần từ 2,0 μS/cm). Hãy dùng bánh răng oval hoặc turbine.
Vì sao turbine hiệu chuẩn bằng nước lại sai khi đo dầu?
Vì hệ số K của turbine phụ thuộc độ nhớt. Với GW420, chất lỏng có độ nhớt trên 5 cSt phải được hiệu chuẩn bằng chất lỏng thực trước khi sử dụng.
GW430 đo được chất lỏng đặc tới mức nào?
Theo catalog, dải độ nhớt môi chất 0,5 ~ 2×10⁶ cP. Với chất lỏng rất đặc, cần tính tổn thất áp và chọn cỡ phù hợp; nên gửi thông tin độ nhớt ở nhiệt độ làm việc để được tư vấn.
Đồng hồ có đưa tín hiệu về PLC hoặc giám sát từ xa được không?
Có. GW430 có 4–20 mA, 1–5 V, 2–10 V, xung, RS485 Modbus-RTU, HART, GPRS, Bluetooth; GW410 và GW420 có xung, 4–20 mA và RS485.
Đo nước làm mát cho máy thì chọn gì?
Nước sạch có thể dùng GW410, hoặc lưu lượng kế xoáy không có bộ phận chuyển động – xem bài https://apeuro.net/luu-luong-ke-xoay-vortex-do-hoi-khi-nen-nuoc/. Nếu cần lưu lượng kế điện từ cho hóa chất, xem https://apeuro.net/luu-luong-ke-dien-tu-co-nho-ap-510-dinh-luong-hoa-chat/.
Liên hệ AP EURO – Hotline/Zalo 0908 507 021 để được tư vấn chọn model và báo giá.