Flussimetro a vortice per vapore

Un flussimetro a vortice risponde alla domanda del vapore. Dove un impianto vuole sapere quanta energia compra, sposta o perde, il mezzo di solito è vapore o aria compressa, e gli strumenti che misurano i liquidi conduttivi non servono per nessuno dei due. Il flussimetro a vortice li misura senza alcuna parte mobile, e questa combinazione è la ragione per cui compare quasi sempre in cima a una contabilizzazione energetica di centrale termica.

Ciò che chiede in cambio è una corrente che lo strumento possa contare. Lo strumento legge un ritmo e non un livello o una pressione, e un ritmo richiede un distacco regolare dei vortici: è per questo che le condizioni intorno al corpo contano quanto il corpo stesso.

Come si fa la misura

Un corpo tozzo è fissato attraverso il diametro. Mentre il vapore lo attraversa, i vortici si staccano alternativamente dai due lati, e ogni vortice distaccato porta via una piccola quota di pressione dal margine posteriore. Un sensore dentro il corpo rileva l’alternanza e l’elettronica la conta. Nell’intervallo per cui il corpo è progettato la frequenza di conteggio è proporzionale alla velocità, quindi un diametro noto la converte in un volume all’ora.

Che il segnale sia una frequenza è ciò che rende questo tipo durevole in questo servizio. Una frequenza non deriva come deriva un’escursione analogica, e non ha bisogno di un elemento mobile che il vapore e il calore finiscono per bloccare. Ciò che serve, invece, è che il mezzo resti in una sola fase mentre è dentro lo strumento. Le gocce nel vapore bagnato turbano il distacco, e lo stesso fa un gas che condensa nel corpo: è per questo che il materiale è esplicito nel dire che l’apparecchio non è offerto per una corrente bifase, e per questo un separatore di vapore secco a monte è spesso parte della risposta e non un progetto separato.

Cosa si chiede al corpo di sopportare

Due insiemi indipendenti di condizioni agiscono sullo strumento, e di solito sono dichiarati separatamente perché sono sopportati da parti diverse. Le condizioni del mezzo, temperatura, pressione, e se il vapore è saturo o surriscaldato, sono affrontate dal corpo, dal sensore e dalla sigillatura. Le condizioni ambientali, vibrazione, tempo atmosferico, se la linea è coibentata e quanto diventa caldo lo spazio intorno alla testina, sono affrontate dall’involucro e, negli anni, dall’elettronica.

Il materiale dietro questa pagina descrive l’esecuzione di punta con un corpo più robusto per le linee che portano vibrazioni ad alta frequenza e con un gruppo di rilevazione su un supporto a sezione quadra, che è una risposta al secondo insieme di condizioni e non al primo. Vale la pena notarlo, perché una vibrazione alla frequenza di distacco dei vortici è indistinguibile da una portata: uno strumento che vibra non è soltanto impreciso, sta leggendo qualcosa che non c’è.

Letture volumetriche e letture compensate

Ciò che un flussimetro a vortice produce è un volume, e per il vapore e per i gas un volume raramente è il valore di cui chi acquista ha bisogno. Un metro cubo di vapore a una pressione contiene una quantità di energia diversa da un metro cubo a un’altra pressione, quindi un totale preso senza compensazione cambia ogni volta che cambia il carico di caldaia o la pressione di linea, anche quando è stata erogata la stessa energia.

La compensazione corregge questo misurando temperatura e pressione e convertendo il volume in una massa o in un volume in condizioni standard. Può essere organizzata in modo integrato, con la rilevazione sullo strumento, o in modo separato, con un calcolatore di portata che riceve un sensore esterno di temperatura e un trasmettitore di pressione. Il materiale descrive la disposizione separata come quella per il vapore surriscaldato, per le linee ad alta temperatura e per le tubazioni aeree, che è una distinzione pratica: i punti di rilevazione devono essere raggiungibili e correttamente collocati, e su una linea aerea calda questo si organizza più facilmente lontano dallo strumento.

Se la compensazione serva è una domanda sul conto che si tiene, e non sullo strumento. Una linea misurata soltanto per vedere se è in moto non ha bisogno di compensazione; una linea misurata per fatturare l’energia sì.

Installazione e tratto rettilineo

Il corpo deve vedere un profilo stabilizzato e privo di vorticosità, e il materiale indica 10 DN a monte e 5 DN a valle come requisito normale. Questi valori appartengono allo strumento e non al sito, quindi dove lo spazio disponibile è più corto il disegno va definito prima di ordinare lo strumento e non dopo. Un disturbo vicino al corpo, una curva, una valvola parzialmente aperta, un riduttore o un pozzetto termometrico, è letto come una variazione di portata e compare come un errore che alcuna taratura può togliere.

Due altri punti del materiale vale portare nell’installazione. La saldatura va fatta prima di montare lo strumento, perché la corrente di saldatura che attraversa l’apparecchio può danneggiarne l’elettronica anche quando non è alimentato. E l’orientamento di montaggio fa parte del servizio: un corpo posto sopra una linea calda invecchia più in fretta di uno posto di lato, quindi alle installazioni di vapore e di gas ad alta temperatura si consiglia un supporto del corpo inclinato lontano dalla verticale.

Limiti di misura e criteri di scelta

Il materiale dichiara apertamente che l’apparecchio non è offerto per vapore bagnato né per corrente bifase, ed è questo il primo limite da verificare e non l’ultimo. Il secondo è la velocità: sotto un certo valore il distacco smette di essere regolare, e l’estremo inferiore del campo di misura è fissato dalla fisica del corpo e non da un limite elettronico, ed è per questo che una tubazione sovradimensionata per la sua portata fa una pessima installazione a vortice.

Il materiale lascia inoltre tre valori non definiti, e sono quelli che chi acquista confronta per primi. Il rapporto di misura è dato in tre modi diversi, 8:1 alle densità di riferimento dichiarate, da 1:6 a 1:25 per l’esecuzione tradizionale e fino a 1:30 nell’elenco delle caratteristiche, e il materiale stesso nota che il rapporto cambia con la densità del mezzo, quindi nessuno dei tre si può applicare a un mezzo qualunque senza verificare. La temperatura del mezzo è data con due schemi che si sovrappongono. E l’accuratezza è espressa ora come classe ora come percentuale della lettura, che sono grandezze diverse e non vanno convertite l’una nell’altra. Tutti e tre sono elencati qui sotto come informazione richiesta anziché risolti in questa pagina.

Ordine

Gli elementi che determinano la risposta sono il mezzo e se è vapore, gas o liquido; se il vapore è secco; la portata minima, normale e massima; la temperatura e la pressione del mezzo e se variano; il diametro esterno della tubazione con lo spessore di parete e la norma delle flange; se è richiesto un volume in condizioni standard o una massa compensati; le uscite e cosa le leggerà; se presso il punto di installazione esiste un’alimentazione; e il tratto rettilineo disponibile a monte e a valle. Una descrizione della linea con un disegno del punto proposto basta per emettere un preventivo di massima, che può poi essere precisato quando la collocazione è concordata. Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta completano la richiesta.