Czym jest przepływomierz wirowy
Przepływomierz wirowy mierzy przepływ, zliczając wiry odrywające się za ciałem opływowym umieszczonym w strumieniu. Każdy wir dociera jako impuls ciśnienia, a częstotliwość, z jaką docierają impulsy, jest proporcjonalna do prędkości w szerokim zakresie, więc przyrząd zamienia mechaniczny rytm w natężenie przepływu bez żadnych części ruchomych. Ponieważ ciało siedzi w rurociągu, a elektronika zlicza częstotliwość, a nie odczytuje przemieszczenie, typ ten toleruje temperaturę i ciśnienie, które skróciłyby życie przyrządu mechanicznego.
To powód, dla którego jest typową odpowiedzią dla pary. Para nasycona, para przegrzana, sprężone powietrze, azot i większość gazów procesowych jest mierzona przepływomierzem wirowym wszędzie tam, gdzie rurociąg prowadzi czysty strumień jednofazowy, a ten sam przyrząd mierzy ciecze o niskiej lepkości, takie jak woda i kondensat. Gdy zakład mierzy nagłówek kotłowy, farbarnię lub sprężarkownię, to zwykle ten typ wykonuje pomiar.
Ta strona opisuje, jak konfiguruje się przepływomierz wirowy: co korpus, średnica i przyłącze procesowe muszą wytrzymać, kiedy trzeba dodać kompensację temperatury i ciśnienia, zanim wynik będzie miał znaczenie, i która z sąsiednich technologii pomiarowych przejmuje, gdy ośrodek nie jest czystym strumieniem jednofazowym.
Jak przepływomierz wirowy dokonuje pomiaru
Ciało opływowe to celowo nieopływowa przeszkoda. Gdy strumień je mija, wiry odrywają się naprzemiennie z obu stron, a każdy oderwany wir usuwa niewielki pakiet ciśnienia z krawędzi za nim; czujnik w korpusie wykrywa tę alternację jako częstotliwość. W zakresie liczb Reynoldsa, dla którego ten typ jest zaprojektowany, częstotliwość ta jest proporcjonalna do prędkości, więc przepływomierz przelicza ją na objętościowe natężenie przepływu, wykorzystując pole przekroju. Proporcjonalność wynika z geometrii korpusu, a nie z konkretnego gazu, dlatego jeden korpus może być oferowany dla kilku ośrodków.
Wynikają z tego trzy konsekwencje. Przepływomierz wymaga strumienia jednofazowego, ponieważ wir tworzony przez ciecz jest zakłócany przez krople, a wir tworzony przez gaz jest zakłócany przez skropliny, więc mokra para i przepływ dwufazowy wykraczają poza ten typ. Wymaga prędkości w swoim zakresie, ponieważ przy dolnym końcu odrywanie przestaje być regularne, a przy górnym erozja korpusu wyznacza sufit. I wymaga ustabilizowanego profilu bez zawirowań przy ciele, ponieważ częstotliwość jest pomiaręm prędkości w przebraniu, a każde zakłócenie z upstream jest odczytywane jako zmiana przepływu.
Sygnał w postaci częstotliwości jest praktycznym powodem, dla którego ten typ przetrwa w warunkach, które pokonują inne: częstotliwość nie dryfuje tak jak zakres analogowy. To, przed czym nie jest odporny, to zmiana stanu ośrodka wewnątrz przyrządu, dlatego zadanie parowe jest zwykle łączone z kompensacją, a nie mierzone bez niej.
Konfiguracje
Większość specyfikacji jest ustalana przez te decyzje, a nie przez klasę dokładności. Każda ogranicza następną, dlatego są rozstrzygane po kolei.
| Konfiguracja | Opcje do ustalenia | Co faktycznie rozstrzyga |
| Średnica i styl korpusu | Warianty kołnierzowe, typu wafer i do zabudowy w zakresie rozmiarów nominalnych | Czy rurociąg musi być otwarty dla korpusu pełnoprzekrojowego, czy można zastosować wersję do zabudowy, i czy prędkość przy danym zadaniu mieści się w zakresie roboczym korpusu. |
| Materiał korpusu i elementów mokrych | Stal węglowa i stal nierdzewna jako typowe punkty wyjścia | Czy korpus wytrzymuje ośrodek i temperaturę, co ustala się, zanim w ogóle zacznie się rozmawiać o dokładności. |
| Rodzina ośrodka | Para, gaz lub ciecz, dla której przepływomierz jest zamawiany, a nie zmieniany później | Kalibracja i układ kompensacji. Ten sam korpus mierzony bez kompensacji to inny przyrząd niż ten sam korpus skompensowany do pary. |
| Kompensacja temperatury i ciśnienia | Standardowa, tylko temperatura, tylko ciśnienie lub obie, w układzie zintegrowanym lub rozdzielnym | Czy wyjście jest rzeczywistą masą lub objętością standardową, czy tylko objętościowe. Odczyt gazu lub pary bez kompensacji to objętość w warunkach roboczych, a nie to, czego większość rozliczeń potrzebuje. |
| Wyjście i komunikacja | Impuls, prąd, szeregowe i opcje HART | Czy sygnał jest zliczany jako suma, pokazywany jako szybkość, czy odczytywany przez system sterowania. |
| Zasilanie | Zasilanie z pętli niskiego napięcia stałego lub z baterii wewnętrznej | Czy zasilanie istnieje w punkcie instalacji i jak długo przyrząd może pracować bez obsługi. |
| Przyłącze procesowe i standard kołnierza | Standard kołnierza, klasa ciśnienia i typ uszczelnienia istniejącego rurociągu | Czy przyrząd jest mocowany bezpośrednio, czy potrzebuje przejściówek i drugiego interfejsu uszczelniającego. |
| Warunki otoczenia i montaż | Poziom wibracji, izolacja i czy głowica musi być dostępna do odczytu | Czy uzasadniony jest cięższy korpus i jak obudowa jest zorientowana, ponieważ głowica siedząca nad gorącym rurociągiem starzeje się szybciej niż ustawiona z boku. |
Jak wybrać przepływomierz wirowy
| Czynnik | Dlaczego rozstrzyga o odpowiedzi | Jak ustalić to przed zapytaniem |
| Czy strumień jest jednofazowy | Mokra para, krople unoszone i mieszaniny dwufazowe zakłócają wir i odczyt | Określić, czy para jest sucha i czy separator istnieje upstream, oraz czy gaz może się skraplać w rurociągu. |
| Przepływ minimalny, normalny i maksymalny | Dolny koniec decyduje o średnicy, nie maksimum, bo średnica dobrana według szczytu pozostawia normalne zadanie na dole zakresu | Podać wszystkie trzy wartości i liczbę godzin dziennie, w których każda obowiązuje. |
| Temperatura i ciśnienie ośrodka | Decydują o klasie korpusu i, dla pary i gazu, o tym, czy kompensacja jest wymagana, zanim wynik będzie miał znaczenie | Podać wartości robocze oraz projektowe i czy warunki się zmieniają. |
| Rozmiar rury i wynikająca z niej prędkość | Korpus jest dobierany tak, aby zadanie mieściło się w zakresie roboczym, co może oznaczać średnicę inną niż rura | Podać średnicę zewnętrzną rury i grubość ścianki, nie samą średnicę nominalną. |
| Dostępny prosty odcinek rury | Zawirowania od kolana, częściowo otwartego zaworu lub redukcji są odczytywane jako zmiana przepływu | Prześlij szkic tego, co znajduje się bezpośrednio przed i za proponowanym punktem. |
| Wibracje w punkcie | Wibracje rurociągu przy częstotliwości odrywania wirów są nieodróżnialne od przepływu | Opisać rurociąg i do czego jest przyłączony, oraz czy przyrząd może być przeniesiony. |
Jeśli którakolwiek z tych kwestii pozostaje otwarta, prześlij to, co jest znane. Wycenę można wystawić na podstawie opisu zadania i doprecyzować po uzupełnieniu luk.
Najbliższe alternatywy
To są typy, o które zazwyczaj chodzi w zapytaniu o przepływomierz wirowy, i punkt, w którym wybór jest naprawdę rozstrzygany.
| Najbliższa alternatywa | Co ją odróżnia od przepływomierza wirowego |
| Przepływomierze elektromagnetyczne | Siedzą mokre w rurociągu i mierzą tylko ciecze przewodzące. Nie mogą mierzyć pary ani gazu w ogóle, co jest zwykle zadaniem, na które kupuje się przepływomierz wirowy; odwrotnie, nie zależy im na tym, czy ciecz jest czysta, więc szlam i brudna woda trafiają do nich, a nie do korpusu, który by się zużył. |
| Przepływomierze ultradźwiękowe | Montowane na zewnątrz rury lub wprowadzane przez nią, nie trzeba otwierać rurociągu ani ośrodek nie musi być przewodzący. Typy zaciskowe nadają się do modernizacji i dużych istniejących rurociągów, ale ich odczyt zależy od ścianki rury i sprzężenia akustycznego, a nie są typową odpowiedzią dla pary. |
| Termiczne przepływomierze masowe | Odczytują przepływ gazu na podstawie przekazywania ciepła przy niskich prędkościach, czyli dokładnie tam, gdzie korpus wirowy przestaje odrywać wiry stabilnie. To przyrząd wyłącznie do gazu i mierzy masę, a nie objętość. |
| Przepływomierze turbinowe | Zliczają obracający się element w strumieniu, dokładne dla czystych cieczy o niskiej lepkości, szeroko stosowane do dozowania partii. Łożyska i łopatki są tym, co czyni je nietolerancyjnymi na parę, brud i suchy gaz. |
| Rotametry | Dają lokalną wizualną indykację bez zasilania, proste i niedrogie na małych rurociągach purge i utility. Nie nadają się do ośrodków nieprzezroczystych, do sum i do niczytania zdalnego. |
| Masowe przepływomierze Coriolisa | Mierzą przepływ masowy i gęstość bezpośrednio, co jest tym, czego faktycznie potrzebuje rozliczenie handlowe i dozowanie o wysokiej wartości. Spadek ciśnienia i koszt rosną gwałtownie ze średnicą, więc nie są ogólną odpowiedzią dla dużego nagłówka parowego. |
Przepływomierz wirowy i termiczny przepływomierz masowy to dwa typy, które mierzą gaz bez części ruchomych; granica między nimi to prędkość, a nie ośrodek.
Co powinna zawierać wycena
Pierwsza odpowiedź może być wyceną, a nie zestawem pytań, jeśli zapytanie zawiera te informacje. Jeśli wartość nie jest znana, wyślij opis zastosowania, a my potwierdzimy, co implikuje.
- Ośrodek i czy to para, gaz czy ciecz, oraz czy para jest sucha
- Przepływ minimalny, normalny i maksymalny, z liczbą godzin dziennie, w których każdy obowiązuje
- Temperatura i ciśnienie ośrodka w warunkach roboczych i czy się zmieniają
- Średnica zewnętrzna rury, grubość ścianki i standard kołnierza, do którego musi pasować
- Czy wymagana wartość to objętość w warunkach roboczych, czy skompensowana masa lub objętość standardowa
- Wymagane wyjście i co je odczyta
- Zasilanie dostępne w punkcie montażu
- Dostępny prosty odcinek rury przed i za
- Warunki otoczenia, w tym wibracje i czy rurociąg jest zaizolowany
- Ilość, port docelowy i wymagana data dostawy