Кіраўніцтва для пачаткоўцаў па 7 распаўсюджаных расходомерах і парады па выбары

Вымярэнне расходу — гэта не проста тэхнічная дэталь; гэта пульс прамысловых працэсаў, які забяспечвае бяспеку, дакладнасць і эканомію сродкаў. З больш чым 100 тыпамірасходомерыНягледзячы на ​​тое, што рынак сёння перапоўнены, выбар таго, які мае найлепшае суадносіны цаны і прадукцыйнасці, можа здацца складанай задачай. У гэтым кіраўніцтве разглядаюцца ключавыя аспекты прыбораў для вымярэння расходу, якія дапамагаюць вам упэўнена рабіць выбар. Незалежна ад таго, ці з'яўляецеся вы інжынерам, які аптымізуе трубаправод, ці кіраўніком, які складае бюджэт на мадэрнізацыю, давайце паглыбімся ў асноўныя характарыстыкі тыпаў расходомераў, іх моцныя бакі і практычныя парады па выбары.

Разуменне расходомераў: чаму яны важныя ў прамысловай аўтаматызацыі

Патокстаўкаisкраевугольны параметр у прамысловай вытворчасці, які кантралюе ўсё: ад хімічных рэакцый да размеркавання энергіі. У 1970-х гадах тэхналогія дыферэнцыяльнага ціску займала 80% рынку, але з тых часоў інавацыі прывялі да з'яўлення больш разумных і універсальных варыянтаў. Сёння,выбар патокуметруключаебалансаванне такіх фактараў, як тып вадкасці, умовы эксплуатацыі, патрабаванні да дакладнасці і бюджэт. Ад уводу ў эксплуатацыю сістэм у складаных умовах, такіх як марскія нафтавыя платформы або фармацэўтычныя чыстыя памяшканні, ключом з'яўляецца адпаведнасць характарыстык лічыльніка канкрэтнаму прымяненню, каб пазбегнуць прастояў і недакладных паказанняў.

У гэтай публікацыі мы разгледзім сем асноўных катэгорый расходомераў, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў прамысловасці, з акцэнтам на іх асаблівасці, перавагі, недахопы і прымяненне ў розных галінах. Проста працягвайце чытаць, каб асвоіць распрацаваныя метады выбару расходомера!

1. Дыферэнцыяльныя расходомеры ціску: надзейная працавітая прылада

Дыферэнцыяльны цісквымярэннезастаеццаНайбольш шырока ўжываная тэхналогія вымярэння патоку, здольная апрацоўваць аднафазныя вадкасці ў розных умовах, у тым ліку пры высокіх тэмпературах і цісках. У перыяд свайго росквіту ў 1970-х гадах яна захапіла 80% рынку нездарма. Гэтыя вымяральнікі звычайна складаюцца з дросельнай прылады (напрыклад, дыяфрагмы, сопла, трубкі Піто або сярэдняй трубкі Піто), звязанай з перадатчыкам.

Дросельная прылада звужае паток вадкасці, ствараючы розніцу ціску вышэй і ніжэй па плыні, прапарцыйную хуткасці патоку. Дыяфрагмы з'яўляюцца найлепшым выбарам дзякуючы іх прастаце і лёгкасці ўстаноўкі. Пакуль яны вырабляюцца і ўсталёўваюцца ў адпаведнасці са стандартамі (напрыклад, ISO 5167), яны забяспечваюць надзейныя вымярэнні без неабходнасці каліброўкі рэальнага патоку, а толькі з дапамогай хуткай праверкі.

Тым не менш, усе дросельныя прылады прыводзяць да пастаяннай страты ціску. Дзірка з вострымі краямі можа страціць 25-40% ад максімальнага перападу ціску, што павялічвае выдаткі на энергію пры буйных аперацыях. Трубкі Піто, з іншага боку, маюць нязначныя страты, але адчувальныя да зменаў профілю патоку, улічваючы, што турбулентнасць можа паўплываць на іх паказанні.

На нафтахімічным заводзе аператары замянілі састарэлыя дыяфрагмы на трубкі Вентуры, каб мінімізаваць падзенне ціску, што прывяло да зніжэння спажывання энергіі помпамі на 15%. Таму пры працы з глейкімі вадкасцямі або пульпамі мае сэнс разгледзець магчымасць выкарыстання трубак Піто для большай дакладнасці пры нераўнамерных патоках. Варта адзначыць, што заўсёды неабходна забяспечваць прамую лінію вышэй па плыні не менш за 10-20 дыяметраў трубы, каб стабілізаваць профіль патоку, інакш аператары могуць сутыкнуцца з праблемамі каліброўкі.

2. Расходамеры са зменнай плошчай: прастата сустракаецца з універсальнасцю

Theсімвалізуе культавы ротаметррасходомеры са зменнай плошчай, у якіх паплавок падымаецца ў канічнай трубцы прапарцыйна хуткасці патоку. Іх выдатная перавага? Прамыя паказанні на месцы без знешняга сілкавання, што ідэальна падыходзіць для хуткіх праверак у палявых умовах.

Яны выпускаюцца ў двух асноўных тыпах: ротаметры са шкляной трубкай для навакольных, неагрэсіўных асяроддзяў, такіх як паветра, газы або аргон, якія забяспечваюць выразную бачнасць і лёгкае чытанне паказанняў;іметалтрубкаротаметрверсііз магнітнымі індыкатарамі для сцэнарыяў высокай тэмпературы або высокага ціску. Апошні можа выдаваць стандартныя сігналы для інтэграваннязрэгістратарыorтаталізатары.

Сучасныя варыянты ўключаюць спружынныя канічныя канструкцыі без кандэнсатных камер, якія маюць каэфіцыент змены тэмпературы 100:1 і лінейную магутнасць, што ідэальна падыходзіць для вымярэння пары.

Калі казаць пра шырокае прымяненне, то для выкарыстання ў лабараторных умовах пры змешванні газаў выбіраюць шматлікія ротаметры, што дазваляе зэканоміць выдаткі на праводку дзякуючы адсутнасці патрабаванняў да электраэнергіі. Але з-за вібрацыі ротаметры могуць выклікаць ваганні паплаўка і ілжывыя паказанні. Напрыклад, пры мадэрнізацыі піваварнага завода мадэлі з металічнымі трубкамі спраўляюцца з патокамі гарачага сусла, што павялічвае тэрмін службы ў тры разы, у той час як версіі з браніраванага шкла з PTFE-фумаваннем з'яўляюцца бюджэтным выбарам, але аператарам неабходна штогод калібраваць іх, каб падтрымліваць дакладнасць 1-2%.

3. Віхравыя расходомеры: ваганні для дакладнасці

Віхравыя вымяральнікі, выдатны прыклад вагальных тыпаў, размяшчаюць абцякальнае цела на шляху патоку, ствараючы чаргуючыяся віхуры, частата якіх карэлюе з хуткасцю. Адсутнасць рухомых частак азначае выдатную паўтаральнасць, даўгавечнасць і мінімальнае абслугоўванне.

Маючы такія перавагі, як шырокі лінейны дыяпазон, неўспрымальнасць да змен тэмпературы, ціску, шчыльнасці або глейкасці, нізкія страты ціску і высокая дакладнасць (0,5-1%), віхравыя расходомеры вытрымліваюць тэмпературу да 300°C і ціск 30 МПа, што робіць іх універсальнымі для газаў, вадкасцей і пары.

Метад вымярэння расходу ў віхравых расходомерах адрозніваецца ў залежнасці ад асяроддзя: п'езаэлектрычныя датчыкі ідэальна падыходзяць для пары, цеплавыя або ультрагукавыя датчыкі падыходзяць для паветра, і амаль усе варыянты вымярэння працуюць для вады. Падобна да дыяфрагм, каэфіцыент расходу вызначаецца памерамі лічыльніка.

У праекце газаправода віхравыя лічыльнікі пераўзыходзяць турбіны ў пульсуючых патоках, зніжаючы памылкі з 5% да менш чым 1%. Яны адчувальныя да ўстаноўкі, што забяспечвае прамыя ўчасткі і дазваляе пазбегнуць блізкасці да клапанаў. Калі казаць пра новыя тэндэнцыі, то для аддаленых аб'ектаў выкарыстоўваюцца бесправадныя віхравыя лічыльнікі з тэрмінам службы батарэі да 10 гадоў.

4. Электрамагнітныя расходомеры: найлепшы сябар праводных вадкасцей

Электрамагнітныя лічыльнікіМагнітныя вымяральнікі, або , выкарыстоўваюць закон Фарадэя, які гучыць наступным чынам: праводныя вадкасці, праразаючы магнітнае поле, індукуюць напружанне, прапарцыйнае патоку. Абмежаваныя праводнымі асяроддзямі, гэтыя вымяральнікі не залежаць ад тэмпературы, ціску, шчыльнасці або глейкасці — прынамсі, тэарэтычна — з каэфіцыентам змянення 100:1 і дакладнасцю 0,5%. Памеры труб вар'іруюцца ад 2 мм да 3 м, падыходзяць для вады, пульп, пульпы або каразійных рэчываў.

Электрамагнітныя расходомеры выпрацоўваюць слабыя сігналы (2,5–8 мВ пры поўнай шкале), таму належнае экранаванне і зазямленне вельмі важныя, каб пазбегнуць перашкод для рухавікоў.

Электрамагнітныя расходомеры выдатна падыходзяць для ачышчальных збудаванняў сцёкавых вод, надзейна вымяраючы брудныя вадкасці, такія як пульпы, без засмечвання. У адрозненне ад механічных лічыльнікаў, магнітныя расходомеры не маюць рухомых частак. Для агрэсіўных вадкасцей, такіх як кіслыя сцёкавыя воды, пераход на магнітныя лічыльнікі з пакрыццём PFA можа знізіць патрэбу ў тэхнічным абслугоўванні да 50%, як паказана ў нядаўняй мадэрнізацыі завода. Акрамя таго, магнітныя лічыльнікі з батарэйным харчаваннем набіраюць папулярнасць для дыстанцыйнага вымярэння вады, прапаноўваючы гнуткасць у аўтаномных месцах, захоўваючы пры гэтым такую ​​ж надзейнасць без засмечвання.

5. Ультрагукавыя расходомеры: неінтрузіўная інавацыя

Ультрагукавы патокметраўпрыйсцідвух асноўных тыпаў: доплераўскі і часпралётны (TOF).Доплераўскіметраўмерапаток шляхам выяўлення зрухаў частаты ад завіслых часціц, што робіць іх ідэальнымі для высакахуткасных, забруджаных вадкасцей, такіх як пульпы, але менш эфектыўнымі для нізкіх хуткасцей або шурпатых паверхняў труб.

Часамерныя вымяральнікі патоку (TOF), якія разлічваюць расход на аснове розніцы ў часе ультрагукавых хваль, якія рухаюцца па і супраць патоку, выдатна падыходзяць для чыстых, аднастайных вадкасцей, такіх як вада, што патрабуе дакладнай электронікі для дасягнення дакладнасці. Шматпрамянёвыя часамерныя вымяральнікі паляпшаюць прадукцыйнасць у турбулентных патоках, забяспечваючы большую надзейнасць у складаных сістэмах.

Пры мадэрнізацыі сістэмы астуджанай вады ультрагукавыя вымяральнікі часу дзеяння цыклічнага вымярэння з накладкамі зэканомілі тысячы людзей, ліквідуючы неабходнасць разразання або адключэння труб, дасягнуўшы дакладнасці 1% пры правільнай каліброўцы. Аднак бурбалкі паветра або пакрыццё труб могуць парушаць паказанні, таму дбайная ацэнка месца правядзення работ мае вырашальнае значэнне. Для палявых праверак партатыўныя ультрагукавыя прылады неацэнныя, бо забяспечваюць хуткую дыягностыку без прастою сістэмы.

6. Турбінныя расходомеры: хуткасць і дакладнасць у руху

Паток у турбінеметраў працавацьпа прынцыпе захавання імпульсу, дзе паток вадкасці круціць ротар, а хуткасць ротара непасрэдна карэлюе з хуткасцю патоку. Гэтыя лічыльнікі дамінуюць у прымяненнях, якія патрабуюць высокай дакладнасці, з канструкцыямі, спецыялізаванымі для газу, якія маюць меншыя вуглы лапатак і большую колькасць лапатак для аптымізацыі прадукцыйнасці ў вадкасцях з больш нізкай шчыльнасцю. Яны забяспечваюць выключную дакладнасць (0,2–0,5% або 0,1% у спецыяльных выпадках), каэфіцыент дыяпазону 10:1, нізкія страты ціску і надзейную працу пры высокім ціску, але патрабуюць чыстых вадкасцей і дастаткова прамых трубаправодаў, каб пазбегнуць памылак, выкліканых турбулентнасцю.

У авіяцыйнай паліўнай сістэме,паток турбіныметраўгарантаванавысокая дакладнасць для камерцыйнага пераводу, што вельмі важна для дакладнасці выстаўлення рахункаў. Меншыя памеры адтулін павялічваюць адчувальнасць да шчыльнасці і глейкасці вадкасці, таму надзейная папярэдняя фільтрацыя неабходная для прадухілення памылак, звязаных з смеццем. Гібрыдныя канструкцыі з магнітнымі датчыкамі павысілі надзейнасць за кошт зніжэння механічнага зносу.

7. Аб'ёмныя расходомеры: аб'ёмная дакладнасць

Аб'ёмныя расходомеры вымяраюць расход, захопліваючы і перамяшчаючы фіксаваныя аб'ёмы вадкасці пры кожным кручэнні, выкарыстоўваючы канструкцыі тыпу авальных зубчастых колаў, ратацыйных поршневых або скрабковых тыпаў. Авальныя зубчастыя лічыльнікі забяспечваюць каэфіцыент дыяпазону 20:1 і высокую дакладнасць (звычайна 0,5% або лепш), але схільныя да закліноўвання з-за смецця ў вадкасці. Ратацыйныя поршневыя лічыльнікі выдатна спраўляюцца з вялікімі аб'ёмамі, хоць іх канструкцыя можа дапускаць невялікую ўцечку, што ўплывае на дакладнасць пры нізкім расходе.

Незалежныя ад глейкасці вадкасці, вымяральнікі дысперсіі частата (PD) ідэальна падыходзяць для такіх вадкасцей, як алеі і вада, але не падыходзяць для газаў або пары з-за іх аб'ёмнага механізму.

На харчовым заводзе вымяральнікі дыфракцыі, асабліва з авальнай зубчастай перадачай, мелі вырашальнае значэнне для дакладнага дазавання глейкіх сіропаў у партыйнае партыйнае апрацоўванне, забяспечваючы стабільную якасць прадукцыі. Аднак смецце ў нефільтраваных сіропах часам выклікала захрасанні, што падкрэслівала неабходнасць надзейных сістэм фільтрацыі. Канструкцыі з ачысткай на месцы (CIP) значна скарацілі час прастою, спрасціўшы тэхнічнае абслугоўванне, што змяніла правілы гульні для высокапрадукцыйных ліній.

Выбар правільнага расходомера: парады экспертаў для дасягнення поспеху

Выбар правільнага расходомера мае вырашальнае значэнне для аптымізацыі прамысловых працэсаў, бо ніводзін расходомер не падыходзіць для ўсіх умоў прымянення. Каб зрабіць абгрунтаваны выбар, ацаніце ключавыя фактары: уласцівасці вадкасці (напрыклад, глейкасць, каразійнасць або ўтрыманне часціц), дыяпазон расходу (мінімальная і максімальная хуткасці), неабходную дакладнасць (ад 0,1% для камерцыйнага захоўвання да 2% для агульнага маніторынгу), абмежаванні ўстаноўкі (напрыклад, памер трубы, патрабаванні да прамога праходу або абмежаванні прасторы) і агульны кошт валодання (у тым ліку выдаткі на куплю, устаноўку, абслугоўванне і энергаспажыванне).

Сістэматычна ўзважваючы гэтыя фактары з патрэбамі вашага працэсу, ідэальна з дапамогай пілотнага тэсціравання або кансультацый з пастаўшчыкамі, вы можаце выбраць вымяральнік, які збалансуе прадукцыйнасць і бюджэт.