Що таке вихровий витратомір
Вихровий витратомір міряє витрату, рахуючи вихори, які зриваються за тілом обтікання, поставленим у течію. Кожен вихор приходить як імпульс тиску, а частота цих імпульсів пропорційна швидкості в широкому діапазоні, тому прилад перетворює механічний ритм у витрату без жодної рухомої частини. Оскільки тіло стоїть у лінії, а електроніка рахує частоту, а не зчитує переміщення, тип витримує температуру й тиск, які скоротили б строк служби механічного приладу.
Тому це звична відповідь для пари. Насичену, перегріту пару, стиснене повітря, азот і більшість технологічних газів міряють вихровим витратоміром скрізь, де лінія несе чисту однофазну течію, і той самий прилад мірятиме малов'язкі рідини, як-от воду та конденсат. Там, де підприємство обліковує колектор котла, фарбувальний цех чи компресорну, облік зазвичай веде саме цей тип.
Ця сторінка про те, як його налаштувати: що саме корпус, переріз і приєднання до процесу мають витримати, коли компенсацію температури й тиску треба додати, щоб цифра щось означала, і яка із сусідніх технологій перебирає роботу тоді, коли середовище не є чистою однофазною течією.
Як вихровий витратомір вимірює
Тіло обтікання є навмисно необтічним виступом. Коли течія його обходить, вихори зриваються по черзі з двох боків, і кожен зірваний вихор забирає невелику частку тиску з ребра за собою; сенсор у тілі сприймає цю черговість як частоту. У смузі чисел Рейнольдса, на яку тип розрахований, ця частота пропорційна швидкості, тому прилад переводить її в об'ємну витрату через площу перерізу. Пропорційність належить геометрії тіла, а не конкретному газу, тому одне тіло можна пропонувати для кількох середовищ.
Звідси три наслідки. Приладу потрібна однофазна течія, бо вихор, зірваний рідиною, збурюють краплі, а вихор, зірваний газом, збурює конденсат, тому волога пара й двофазна течія виходять за межі типу. Потрібна швидкість усередині його смуги, бо на нижньому краї зрив перестає бути регулярним, а на верхньому межу задає ерозія тіла. І потрібен усталений профіль без завихрень біля тіла, бо частота є замаскованим вимірюванням швидкості, і будь-яке збурення вище за течією читається як зміна витрати.
Те, що сигнал є частотою, і є практична причина, чому тип виживає в умовах, які долають інших: частота не дрейфує так, як аналоговий діапазон. Але він не захищений від зміни стану середовища всередині приладу, тому парове завдання зазвичай поєднують із компенсацією, а не міряють «сирим».
Варіанти конфігурації
Більшу частину специфікації визначають саме ці рішення, а не клас похибки. Кожне обмежує наступне, тому їх узгоджують по порядку.
| Конфігурація | Варіанти на вибір | Що це насправді визначає |
| Переріз і виконання корпусу | Фланцеве, міжфланцеве та занурюване виконання в низці номінальних розмірів | Чи треба розкривати лінію для корпусу повного перерізу, чи можна поставити занурюване виконання, і чи потрапляє швидкість на робочому режимі в смугу, у якій тіло працює. |
| Матеріал корпусу та змочених частин | Вуглецева та нержавна сталь як звичні відправні точки | Чи витримає корпус середовище й температуру, що з'ясовують ще до розмови про похибку. |
| Родина середовища | Пара, газ або рідина, під які прилад замовляють і не змінюють потім | Калібрування та схема компенсації. Той самий корпус, виміряний «сирим», це інший прилад, ніж той самий корпус із компенсацією для пари. |
| Компенсація температури й тиску | Стандартна, лише температура, лише тиск або обидві, у вбудованому чи окремому виконанні | Чи вихід є справжньою масовою величиною або стандартним об'ємом, чи лише об'ємною. Показник газу чи пари без компенсації це об'єм за умов лінії, а обліку зазвичай потрібне інше. |
| Вихід і зв'язок | Імпульсний, струмовий, послідовний вихід і HART | Чи сигнал рахують як підсумок, показують як витрату, чи зчитує його система керування. |
| Живлення | Від кола низьковольтного постійного струму або від внутрішньої батареї | Чи є живлення в місці встановлення і як довго прилад може працювати без нагляду. |
| Приєднання до процесу та стандарт фланця | Стандарт фланця, клас тиску та ущільнювальна поверхня наявного трубопроводу | Чи прилад стане безпосередньо, чи потрібні перехідники та другий ущільнювальний стик. |
| Умови навколо та монтаж | Рівень вібрації, ізоляція та чи треба діставатися до головки для зчитування | Чи виправданий важчий корпус і як орієнтована оболонка, бо головка над гарячою лінією старіє швидше, ніж виставлена вбік. |
Як вибрати вихровий витратомір
| Чинник | Чому це визначає відповідь | Як з'ясувати це до запиту |
| Чи течія однофазна | Волога пара, захоплені краплі та двофазні суміші збурюють вихор, а разом із ним і відлік | Укажіть, чи пара суха і чи є вище за течією сепаратор, а також чи може газ конденсуватися в лінії. |
| Мінімальна, робоча та максимальна витрата | Нижній край визначає переріз, а не максимум, бо переріз, підібраний за піком, залишає робочий режим у низу смуги | Дайте всі три значення і кількість годин на добу для кожного. |
| Температура й тиск середовища | Вони визначають клас корпусу, а для пари й газу ще й те, чи потрібна компенсація, перш ніж цифра щось означатиме | Укажіть робочі значення поряд із розрахунковими і те, чи умови змінюються. |
| Розмір труби та швидкість, яку він задає | Тіло обирають так, щоб робочий режим лежав усередині робочої смуги, а це може означати переріз, відмінний від труби | Дайте зовнішній діаметр і товщину стінки труби, а не лише номінальний розмір. |
| Наявні прямі ділянки труби | Завихрення від коліна, напіввідкритого клапана чи перехідника читається як зміна витрати | Надішліть ескіз того, що стоїть безпосередньо перед запропонованою точкою й одразу після неї. |
| Вібрація в точці монтажу | Вібрація труби на частоті зриву не відрізняється від витрати | Опишіть лінію і те, до чого вона приєднана, а також чи прилад можна перенести. |
Якщо щось із цього ще не визначено, надішліть те, що відомо. Пропозицію можна підготувати за описом завдання й уточнити, коли прогалини заповнять.
Найближчі альтернативи
Це типи, якими зазвичай виявляється запит на вихровий витратомір, і точка, у якій вибір справді визначається.
| Найближча альтернатива | Чим вона відрізняється від вихрового витратоміра |
| Електромагнітні витратоміри | Стоїть змоченим у лінії і міряє лише провідні рідини. Пару чи газ він не міряє взагалі, а це зазвичай саме те завдання, для якого купують вихровий витратомір; натомість йому байдуже, чи рідина чиста, тому суспензія й брудна вода йдуть до нього, а не до тіла, яке зношувалося б. |
| Ультразвукові витратоміри | Встановлюються ззовні труби або вводяться крізь неї, тому лінію не треба розкривати, а середовище не мусить бути провідним. Накладні виконання підходять для модернізації та великих наявних магістралей, але відлік залежить від стінки труби й акустичного контакту, і для пари їх зазвичай не беруть. |
| Термічні масові витратоміри | Зчитують витрату газу з тепловіддачі на низьких швидкостях, тобто саме там, де вихрове тіло перестає зривати вихори регулярно. Це прилад лише для газу, і він показує масу, а не об'єм. |
| Турбінні витратоміри | Рахує обертовий елемент у течії, точний на чистих малов'язких рідинах і широко застосовний для дозування порцій. Підшипники й лопатки саме й роблять його нестійким до пари, бруду та сухого газу. |
| Ротаметри | Дає місцеву видиму індикацію без живлення, простий і недорогий на малих продувних та допоміжних лініях. Погано підходить для непрозорих середовищ, для підсумків і для всього, що зчитують дистанційно. |
| Коріолісові масові витратоміри | Міряє масову витрату й густину безпосередньо, а це саме те, що потрібно для комерційного обліку та дозування дорогих продуктів. Перепад тиску й ціна різко зростають із перерізом, тому для великого парового колектора це не загальна відповідь. |
Вихровий і термічний масовий витратоміри це два типи, які міряють газ без рухомих частин; межа між ними проходить за швидкістю, а не за середовищем.
Що додати до запиту
Перша відповідь може бути пропозицією, а не набором запитань, якщо запит містить ці дані. Якщо цифра невідома, надішліть опис задачі, і ми підтвердимо, що з нього випливає.
- Середовище, і чи це пара, газ чи рідина, і чи пара суха
- Мінімальна, робоча та максимальна витрата з кількістю годин на добу для кожної
- Температура й тиск середовища під час роботи і те, чи вони змінюються
- Зовнішній діаметр труби, товщина стінки та стандарт фланця, якому вони мають відповідати
- Чи потрібна величина як об'єм за умов лінії, чи як скомпенсована маса або стандартний об'єм
- Потрібний вихід і що його зчитуватиме
- Живлення в місці встановлення
- Наявні прямі ділянки труби до і після
- Умови навколо, включно з вібрацією та тим, чи лінія ізольована
- Кількість, порт призначення та потрібна дата постачання