A μετρητής ροής διαφορικής πίεσης, ή ροόμετρο DP, προσδιορίζει τη ροή ενός υγρού, αερίου ή ατμού από τη διαφορά πίεσης που δημιουργείται σε ένα πρωτεύον στοιχείο. Το πρωτεύον στοιχείο δημιουργεί ή λαμβάνει δείγματα της διαφορικής πίεσης, ένας πομπός μετρά αυτή τη διαφορά πίεσης και ένας υπολογισμός ροής μετατρέπει το σήμα σε ογκομετρική ή αντισταθμισμένη ροή μάζας.
Η αρχή είναι καλά εδραιωμένη, αλλά μια αξιόπιστη μέτρηση ροής DP δεν δημιουργείται μόνο από τον πομπό. Η εσωτερική διάμετρος σωλήνα, η γεωμετρία του πρωτεύοντος-στοιχείου, η πυκνότητα του ρευστού, η πίεση λειτουργίας, η θερμοκρασία, οι παλμικές σωληνώσεις, το εύρος πομπού, η διαμόρφωση τετράγωνης-ρίζας και οι συνθήκες εγκατάστασης επηρεάζουν όλα το τελικό αποτέλεσμα.
Αυτός ο οδηγός εξηγεί πώς λειτουργεί ένας μετρητής ροής DP, πώς διαφέρουν τα κοινά κύρια στοιχεία, πώς να επιλέξετε και να εγκαταστήσετε ένα σύστημα, γιατί οι μετρήσεις χαμηλής- ροής γίνονται ασταθείς και πώς μπορείτε να αντιμετωπίσετε ανακριβείς μετρήσεις χωρίς τη χρήση προσαρμογών βαθμονόμησης για την απόκρυψη ενός προβλήματος εγκατάστασης.
Τι είναι ένας μετρητής ροής διαφορικής πίεσης;
Ο μετρητής ροής DP είναι ένα σύστημα μέτρησης συμπερασμάτων. Δεν μετράει άμεσα έναν όγκο υγρού ούτε μετρά απευθείας τη μάζα. Αντίθετα, μετρά μια διαφορά πίεσης που αλλάζει προβλέψιμα με τη ροή υπό καθορισμένες συνθήκες διεργασίας και εγκατάστασης.
Ένα πλήρες σύστημα συνήθως περιέχει τρία λειτουργικά επίπεδα:
- Κύριο στοιχείο:Μια πλάκα στομίου, ακροφύσιο, σωλήνας Venturi, σωλήνας μέσης τιμής pitot, κωνικός μετρητής, μετρητής σφήνας ή άλλη κατάλληλη συσκευή που δημιουργεί ή λαμβάνει δείγματα διαφορικής πίεσης.
- Δευτερεύον στοιχείο: A πομπός πίεσηςπου μετρά τη διαφορά μεταξύ των συνδέσεων υψηλής-πίεσης και χαμηλής-πίεσης.
- Τριτογενή στοιχεία:Γραμμές παλμών, πολλαπλοί, αισθητήρες θερμοκρασίας και στατικής πίεσης-, υπολογιστής ροής, σύστημα ελέγχου, διεπαφή επικοινωνίας και λογισμικό αντιστάθμισης.
Επομένως, ένας πομπός DP γίνεται μέρος ενός μετρητή ροής μόνο όταν είναι συνδεδεμένος σε ένα γνωστό πρωτεύον στοιχείο και έχει διαμορφωθεί με τα σωστά δεδομένα υγρού και διαστάσεων. ΕΝΑπομπός διαφορικής πίεσηςμπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές πίεσης ή στάθμης, επομένως η παρουσία του από μόνη της δεν αποδεικνύει ότι η πλήρης εγκατάσταση είναι ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα ροής.
Πώς λειτουργεί η μέτρηση ροής διαφορικής πίεσης;
Όταν το υγρό διέρχεται από έναν περιορισμό, η περιοχή ροής αλλάζει. Η ταχύτητα αυξάνεται μέσω του περιορισμένου τμήματος, ενώ η στατική πίεση αλλάζει μεταξύ των σημείων πρόσκρουσης πίεσης ανάντη και κατάντη-. Ο πομπός μετρά:
ΔP = P1 − P2
όπου ο Π1είναι η υψηλή-πλευρική πίεση, P2είναι η χαμηλή-πλευρική πίεση και το ΔP είναι η διαφορική πίεση.
Για ένα ασυμπίεστο ρευστό που μετράται με τυποποιημένο περιορισμό, μια πιο κατατοπιστική μορφή της ογκομετρικής εξίσωσης ροής είναι:
qv = [Cd / √(1 − 4)] × (πd2 / 4) × √(2ΔP / ρ)
όπου:
- qvείναι ο ογκομετρικός ρυθμός ροής.
- Cdείναι ο συντελεστής εκφόρτισης?
- d είναι η οπή περιορισμού ή η χαρακτηριστική διάμετρος του λαιμού.
- είναι η αναλογία βήτα, κανονικά d διαιρούμενη με την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα D.
- Το ρ είναι η πυκνότητα του ρευστού στη συνθήκη μέτρησης.
Για συμπιέσιμα αέρια, απαιτούνται συντελεστής διαστολής και πρόσθετες διορθώσεις ιδιοτήτων ρευστού-. Η ακριβής εξίσωση και τα όρια συντελεστών εξαρτώνται από το πρωτεύον στοιχείο και το εφαρμοστέο πρότυπο. Η παραπάνω εξίσωση εξηγεί τη σχέση, αλλά δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο ενός εγκεκριμένου υπολογισμού μεγέθους.
Τι είναι το Beta Ratio;
Για μια συμβατική πλάκα στομίου, η αναλογία βήτα είναι:
= d / D
Μια αλλαγή στην αναλογία βήτα επηρεάζει την παραγόμενη διαφορική πίεση, τη μόνιμη απώλεια πίεσης, τον συντελεστή εκφόρτισης, την ευαισθησία στις συνθήκες εγκατάστασης και το έγκυρο εύρος του τυπικού υπολογισμού. Επομένως, θα πρέπει να επιλέγεται μέσω μιας διαδικασίας ταξινόμησης μεγέθους και όχι με την εφαρμογή μιας καθολικής προτιμώμενης τιμής.
ISO 5167-2:2022 για πλάκες στομίουκαθορίζει τη γεωμετρία, τις ρυθμίσεις σπειρώματος, τις συνθήκες εγκατάστασης και τα όρια λειτουργίας για τυποποιημένες πλάκες. Το εύρος του περιλαμβάνει κρουνούς φλάντζας, γωνιακές βρύσες και κρουνούς D και D/2, με την επιφύλαξη των ορίων διαστάσεων και συνθηκών ροής-που αναφέρονται στο πρότυπο.
Η τετράγωνη-σχέση ρίζας
Για ένα σταθερό πρωτεύον στοιχείο και σταθερές ιδιότητες ρευστού, η ροή είναι ανάλογη με την τετραγωνική ρίζα της διαφορικής πίεσης:
Λόγος ροής=√(μετρηθείσα DP / πλήρης-κλίμακα DP)
| Ροή | Διαφορική πίεση |
|---|---|
| 100% | 100% |
| 75% | 56.25% |
| 50% | 25% |
| 25% | 6.25% |
| 10% | 1% |
Αυτή η σχέση εξηγεί έναν σημαντικό περιορισμό: η χαμηλή ροή παράγει ένα πολύ μικρό σήμα DP. Στο 10% της μέγιστης ροής, το πρωτεύον στοιχείο παράγει μόνο περίπου το 1% της μέγιστης διαφορικής πίεσης. Ως εκ τούτου, η μηδενική σταθερότητα, η ανισορροπία παλμικής-γραμμής, ο ηλεκτρικός θόρυβος, το παγιδευμένο αέριο ή υγρό και τα σφάλματα πυκνότητας μπορούν να γίνουν μεγάλα σε σχέση με το χρήσιμο σήμα.
Κανονικό παράδειγμα εργασίας
Ας υποθέσουμε ότι το επιλεγμένο πρωτεύον στοιχείο παράγει διαφορική πίεση 100 kPa στη μέγιστη ροή. Εάν η μετρούμενη DP είναι 36 kPa:
Λόγος ροής=√(36 / 100)=0.60
Η υποδεικνυόμενη ροή θα πρέπει επομένως να είναι 60% της διαμορφωμένης μέγιστης ροής, υπό την προϋπόθεση ότι η πυκνότητα και οι άλλοι απαιτούμενοι συντελεστές διόρθωσης παραμένουν σε ισχύ.
Εάν ο πομπός στέλνει ένα γραμμικό σήμα DP 4–20 mA, το 36% του εύρους DP αντιστοιχεί σε 9,76 mA:
4 mA + (16 mA × 0,36)=9.76 mA
Στη συνέχεια, ο υπολογιστής DCS ή ροής εφαρμόζει την τετραγωνική ρίζα και εμφανίζει ροή 60%. Αν αντ' αυτού εκτελείται εξαγωγή τετραγωνικής-ρίζας στον πομπό, μια έξοδος ροής 60% θα αντιστοιχεί σε 13,6 mA. Η τετραγωνική ρίζα πρέπει να εφαρμόζεται μόνο σε μία τεκμηριωμένη θέση. Η εφαρμογή του τόσο στον πομπό όσο και στο DCS δημιουργεί ένα εσφαλμένο αποτέλεσμα.
Η επίσημη καθοδήγηση της Yokogawa για τοσυνάρτηση τετράγωνης-ρίζας πομπούδίνει επίσης έμφαση στην τεκμηρίωση του τόπου που εκτελείται ο υπολογισμός.
Ογκομετρική ροή έναντι αντισταθμισμένης ροής μάζας
Για υγρά με επαρκώς σταθερή πυκνότητα, το DP μπορεί να μετατραπεί σε ογκομετρική ροή χρησιμοποιώντας την επιλεγμένη τιμή πυκνότητας. Η πυκνότητα του αερίου και του ατμού μπορεί να αλλάξει σημαντικά ανάλογα με την πίεση και τη θερμοκρασία λειτουργίας, επομένως η ακριβής αντισταθμισμένη ροή μάζας μπορεί να απαιτεί:
- Διαφορική πίεση?
- απόλυτη στατική πίεση?
- θερμοκρασία;
- ρευστή σύνθεση ή αναγνωρισμένο μοντέλο ιδιοτήτων·
- κύριο-στοιχείο γεωμετρία και συντελεστές.
Ένας πολυμεταβλητός πομπός ή υπολογιστής ροής μπορεί να συνδυάσει αυτές τις εισόδους. Η χρήση της πυκνότητας σχεδιασμού ενώ η πραγματική πίεση του αερίου ή η θερμοκρασία αλλάζει θα δημιουργήσει μια προκατάληψη ροής ακόμα και όταν ο ίδιος ο πομπός DP λειτουργεί σωστά.
Πρότυπα και Όρια Εφαρμογής
Οι εξισώσεις ροής DP ισχύουν μόνο στις συνθήκες για τις οποίες έχει καθοριστεί το πρωτεύον στοιχείο και ο συντελεστής.ISO 5167-1:2022παρέχει γενικές απαιτήσεις για πλάκες στομίου, ακροφύσια, σωλήνες Venturi, κωνικούς μετρητές και μετρητές σφήνας εγκατεστημένους σε πλήρως κυκλικούς αγωγούς. Το δηλωμένο εύρος του περιορίζεται σε υποηχητική, μονοφασική- ροή και εξαιρεί την παλμική ροή.
ASME MFC-3Mεξετάζει επίσης τη γεωμετρία και τη χρήση συσκευών διαφορικής πίεσης σε κλειστούς αγωγούς που λειτουργούν πλήρως.
Πριν χρησιμοποιήσετε έναν τυπικό συντελεστή, επαληθεύστε:
- ο σωλήνας είναι γεμάτος στη θέση μέτρησης.
- το ρευστό βρίσκεται εντός του επιτρεπόμενου καθεστώτος φάσης και ροής.
- Η διάμετρος του σωλήνα, η οπή, ο λόγος βήτα, η τραχύτητα και ο αριθμός Reynolds εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής.
- η διάταξη άντλησης πίεσης ταιριάζει με το πρότυπο.
- πληρούνται οι συνθήκες εγκατάστασης ανάντη και κατάντη.
- το κύριο στοιχείο δεν έχει καταστραφεί, διαβρωθεί, επικαλυφθεί ή τοποθετηθεί προς τα πίσω.
Οι συσκευές βαθμονομημένης-κατάλληλης ή ροής-του κατασκευαστή ενδέχεται να χρησιμοποιούνται εκτός ορισμένων γενικών τυποποιημένων διαμορφώσεων, αλλά η αναφορά μεγέθους και η βάση βαθμονόμησης θα πρέπει στη συνέχεια να προσδιορίζουν τα ισχύοντα όρια.
Κύριοι τύποι Πρωτεύοντα Στοιχεία Ροής DP
| Πρωταρχικό στοιχείο | Τυπικός λόγος επιλογής | Σημαντική ανταλλαγή- |
|---|---|---|
| Πλάκα στομίου | Τυποποιημένη γενική-μέτρηση για υγρά, αέρια και ατμό | Σχετικά υψηλή μόνιμη απώλεια πίεσης και ευαισθησία στην κατάσταση και την εγκατάσταση της πλάκας |
| Σωλήνας Venturi | Μεγάλοι σωλήνες ή εφαρμογές όπου η ανάκτηση πίεσης είναι σημαντική | Μεγαλύτερος φάκελος εγκατάστασης και υψηλότερο αρχικό κόστος εξοπλισμού |
| Ακροφύσιο ροής | Υψηλή-ταχύτητα και απαιτητική υπηρεσία ατμού ή υψηλή-θερμοκρασία | Η εφαρμογή και η γεωμετρία πρέπει να ταιριάζουν με το σχετικό πρότυπο ή το κατάλληλο σχέδιο |
| Μέσος όρος σωλήνας pitot | Μεγάλοι σωλήνες, αγωγοί, στοίβες, πεπιεσμένος αέρας και εγκαταστάσεις εκ των υστέρων | Το DP που δημιουργείται χαμηλή απαιτεί προσεκτικό έλεγχο του προφίλ του εύρους πομπού και της ροής- |
| Σφηνόμετρο | Παχύρρευστο, βρώμικο, πολτό ή χαμηλότερο αριθμό εφαρμογών-Reynolds- | Μπορεί να απαιτείται βαθμονόμηση, ειδικά εκτός των τυποποιημένων ορίων σχεδιασμού |
| Μετρητής κώνου | Εφαρμογές με περιορισμένο ίσιο σωλήνα ή διαταραγμένη ροή ανάντη | Η απόδοση είναι συγκεκριμένη-σχεδιαστική και ενδέχεται να απαιτεί βαθμονόμηση |
Πλάκα στομίου
Μια πλάκα στομίου με αιχμηρό-άκρο τοποθετείται ανάμεσα στις φλάντζες ή μέσα σε ένα εξάρτημα στομίου. Είναι συμπαγές, ευρέως κατανοητό και υποστηρίζεται από τυποποιημένες μεθόδους υπολογισμού όταν πληρούνται όλες οι συνθήκες διαστάσεων και λειτουργίας.
Η απόδοση εξαρτάται από περισσότερο από τη διάμετρο της οπής. Τα ακόλουθα στοιχεία πρέπει να επαληθευτούν:
- αναλογία οπής πλάκας και βήτα.
- Ανοδική ευκρίνεια και κατάσταση άκρων.
- πάχος πλάκας και λοξότμητο προσανατολισμό.
- ομοκεντρικότητα και ευθυγράμμιση·
- πίεση-τύπος και τοποθεσία βρύσης.
- πραγματική εσωτερική διάμετρος σωλήνα.
- Απαιτήσεις συνθηκών ευθείας-λειτουργίας και ροής-.
Μια πλάκα με στρογγυλεμένη άκρη, εναποθέσεις, διάβρωση, παραμόρφωση, λανθασμένο προσανατολισμό ή εσφαλμένη οπή μπορεί να προκαλέσει ένα συστηματικό σφάλμα που δεν μπορεί να διορθωθεί ρυθμίζοντας το μηδέν του πομπού.
Σωλήνας Venturi
Ένας σωλήνας Venturi συστέλλει σταδιακά τη δίοδο ροής, μετρά την πίεση κοντά στο λαιμό και στη συνέχεια επεκτείνει την περιοχή ροής. Ο σταδιακός διαχύτης ανακτά περισσότερη στατική πίεση από έναν απότομο περιορισμό, καθιστώντας τον χρήσιμο όταν η μόνιμη απώλεια πίεσης και η μακροπρόθεσμη ενέργεια άντλησης ή συμπίεσης είναι σημαντικές.
Τα ανταλλακτικά-είναι το φυσικό μέγεθος, το βάρος, το κόστος κατασκευής, ο χώρος εγκατάστασης και η ανάγκη επαλήθευσης της ακριβούς γεωμετρίας Venturi.ISO 5167-4:2022ορίζει τις τυποποιημένες απαιτήσεις σωλήνων Venturi εντός του δηλωμένου πεδίου εφαρμογής του.
Ακροφύσιο ροής
Ένα ακροφύσιο ροής έχει μια στρογγυλεμένη είσοδο και έναν περιορισμένο λαιμό. Η μηχανικά στιβαρή γεωμετρία του θεωρείται συνήθως για ροή υψηλότερης-ταχύτητας και απαιτητική υπηρεσία ατμού όπου μια λεπτή άκρη πλάκας μπορεί να είναι λιγότερο κατάλληλη.
Η επιλογή του ακροφυσίου θα πρέπει να προσδιορίζει τον ακριβή τύπο ακροφυσίου, τη μέθοδο κρούσης{0}}πίεσης, τις διαστάσεις του σωλήνα, τον αριθμό Reynolds, την πίεση, τη θερμοκρασία και τα όρια υλικού.ISO 5167-3:2022καλύπτει τυποποιημένα ακροφύσια και ακροφύσια Venturi.
Μέσος όρος Pitot Tube
Ένας μέσος σωλήνας pitot λαμβάνει δείγματα της πίεσης πρόσκρουσης σε πολλά σημεία κατά μήκος ενός σωλήνα ή αγωγού και τη συγκρίνει με τη στατική πίεση. Μπορεί να είναι ελκυστικό για μεγάλες γραμμές, αεραγωγούς, αέρα καύσης, πεπιεσμένο αέρα, ροή στοίβας και έργα μετασκευής όπου ένας μετρητής πλήρους οπής-θα ήταν ακριβός ή δύσκολος στην εγκατάσταση.
Το διαθέσιμο DP μπορεί να είναι μικρό, ειδικά σε χαμηλή ταχύτητα. Επομένως, η κατάσταση της θύρας, το βάθος εισαγωγής, ο προσανατολισμός, το προφίλ ροής, το εύρος του πομπού και οι διαταραχές ανάντη απαιτούν προσεκτική εξέταση.
Wedge Meter
Ένας σφηνόμετρο δημιουργεί μια περιοχή περιορισμένης ροής με ένα στοιχείο σε σχήμα σφήνας-. Η σχετικά ανοιχτή δίοδος μπορεί να κάνει το σχέδιο κατάλληλο για επιλεγμένα ιξώδη, βρώμικα, λειαντικά ή στερεά υγρά που φέρουν-ρευστά.
Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε σφηνόμετρο έχει τον ίδιο συντελεστή ή αβεβαιότητα.ISO 5167-6:2022σημειώνει ότι η αβεβαιότητα ενός μη βαθμονομημένου μετρητή σφήνας μπορεί να είναι πολύ μεγάλη για μια συγκεκριμένη εφαρμογή και παρέχει καθοδήγηση βαθμονόμησης. Σχέδια εκτός της τυπικής γεωμετρίας θα πρέπει να αξιολογούνται χρησιμοποιώντας δεδομένα πιστοποιημένων κατασκευαστών ή βαθμονόμηση ροής.
Μετρητής κώνου
Ένας μετρητής κώνου τοποθετεί έναν περιορισμό σε σχήμα κώνου-ομόκεντρα στον σωλήνα. Ένας κατάλληλος σχεδιασμός μπορεί να είναι πιο ανεκτικός σε ορισμένα προφίλ διαταραγμένης ταχύτητας από μια συμβατική εγκατάσταση στομίου, η οποία μπορεί να είναι χρήσιμη όταν ο ευθύς σωλήνας είναι περιορισμένος.
Αυτό το πλεονέκτημα δεν πρέπει να γενικεύεται σε κάθε σχέδιο κώνου.ISO 5167-5:2022προσδιορίζει τη γεωμετρία, τα όρια λειτουργίας και τις περιστάσεις στις οποίες μπορεί να είναι απαραίτητη η βαθμονόμηση.
Πώς να επιλέξετε έναν μετρητή ροής διαφορικής πίεσης;
Ένας μετρητής ροής DP δεν πρέπει να επιλέγεται μόνο από το ονομαστικό μέγεθος σωλήνα. Ένα ευρύτεροδιαδικασία επιλογής μετρητή ροήςπρέπει να λαμβάνει υπόψη το υγρό, το εύρος λειτουργίας, την εγκατάσταση, τη συντήρηση, το κόστος κύκλου ζωής και την πιθανότητα μια άλλη τεχνολογία να ταιριάζει καλύτερα στην εφαρμογή.
1. Καθορίστε την κατάσταση υγρού και φάσης
Καταγράψτε το όνομα του ρευστού, τη σύνθεση, τη φάση, την πυκνότητα, το ιξώδες, την αγωγιμότητα, τη διαβρωτικότητα, την περιεκτικότητα σε στερεά, το παρασυρόμενο αέριο, την υγρασία και τον κίνδυνο παγώματος, συμπύκνωσης, κρυστάλλωσης ή πολυμερισμού.
Το ιξώδες αλλάζει ανάλογα με τον τύπο και τη θερμοκρασία του ρευστού και δεν επηρεάζει κάθε τεχνολογία μέτρησης με τον ίδιο τρόπο. Επανεξέταση τωνεπίδραση του ιξώδους του υγρού στην επιλογή του μετρητή ροήςείναι ιδιαίτερα σημαντικό για την υπηρεσία χαμηλού αριθμού-Reynolds-.
Μην εφαρμόζετε μια τυπική μονοφασική εξίσωση DP σε μια ακατάλληλη εφαρμογή δύο- φάσεων. Το υγρό αέριο, το υγρό που αναβοσβήνει, το παρασυρόμενο αέριο και η παλλόμενη ροή απαιτούν εξειδικευμένες μεθόδους ή διαφορετική προσέγγιση μέτρησης.
2. Ορίστε την ελάχιστη, την κανονική και τη μέγιστη ροή
Απαιτείται μέγιστη ροή για τον προσδιορισμό της ταχύτητας, της μέγιστης DP, των μηχανικών ορίων και της μόνιμης απώλειας πίεσης. Η κανονική ροή προσδιορίζει το σημείο λειτουργίας στο οποίο το σύστημα θα πρέπει να αποδίδει καλύτερα. Η ελάχιστη ροή καθορίζει εάν το χρήσιμο σήμα DP παραμένει αρκετά μεγάλο για την απαιτούμενη αβεβαιότητα.
Ένας μετρητής που έχει μέγεθος μόνο για περιστασιακή μέγιστη παροχή μπορεί να είναι πολύ μεγάλος για κανονική λειτουργία. Η αναφορά μεγέθους θα πρέπει να δείχνει το DP και την αναμενόμενη αβεβαιότητα και στα τρία σημεία ροής.
3. Επιβεβαιώστε τα πραγματικά δεδομένα σωλήνα
Προμηθεύω:
- ονομαστικό μέγεθος σωλήνα.
- χρονοδιάγραμμα σωλήνων και πραγματική εσωτερική διάμετρος.
- υλικό σωλήνα και εσωτερική τραχύτητα όπου απαιτείται.
- οριζόντιος, κατακόρυφος ή κεκλιμένος προσανατολισμός.
- κατεύθυνση ροής?
- κοντινοί αγκώνες, μπλουζάκια, μειωτήρες, διαστολείς, βαλβίδες και στοιχεία ελέγχου.
Η χρήση της ονομαστικής διαμέτρου όπου ο υπολογισμός απαιτεί μετρημένη ή προγραμματισμένη εσωτερική διάμετρο μπορεί να δημιουργήσει ένα συστηματικό σφάλμα.
4. Ελέγξτε την πίεση, τη θερμοκρασία και τα υλικά
Καθορίστε την ελάχιστη, κανονική και μέγιστη πίεση και θερμοκρασία, συμπεριλαμβανομένων των συνθηκών εκκίνησης, καθαρισμού, αναταραχής και τερματισμού λειτουργίας. Αυτές οι τιμές επηρεάζουν την πυκνότητα του ρευστού, τη διαστολή του αερίου, την κατηγορία πίεσης, τα υγρά υλικά, την επιλογή φλάντζας, την έκθεση στη θερμοκρασία του πομπού και εάν είναι αποδεκτή η απευθείας τοποθέτηση.
5. Καθορίστε τον στόχο μέτρησης
Ένας δείκτης διαδικασίας, ο βρόχος ελέγχου, το ενεργειακό ισοζύγιο, ο υπολογισμός εκπομπών και η μέτρηση μεταφοράς-επιφύλαξης δεν έχουν τις ίδιες απαιτήσεις απόδοσης.
Καθορίζω:
- απαιτούμενη αβεβαιότητα συστήματος.
- επαναληψιμότητα·
- μείωση της ροής?
- χρόνος απόκρισης?
- Επιτρεπόμενη μόνιμη απώλεια πίεσης.
- απαιτήσεις αμφίδρομης μέτρησης·
- πρωτόκολλο σήματος εξόδου και επικοινωνίας.
- απαιτήσεις τεκμηρίωσης για επικίνδυνη-περιοχή και υλικό-.
6. Αξιολογήστε τη Μόνιμη Απώλεια Πίεσης
Η μετρούμενη διαφορική πίεση δεν είναι ίδια με τη μόνιμη απώλεια πίεσης. Κάποια πίεση ανακτάται κατάντη και η ανάκτηση εξαρτάται από τη γεωμετρία του κύριου-στοιχείου.
Συγκρίνετε εναλλακτικές σε κανονική ροή λειτουργίας, όχι μόνο στη μέγιστη ροή. Μια αξιολόγηση χρήσιμου κύκλου ζωής λαμβάνει υπόψη:
- Μόνιμη απώλεια πίεσης.
- ετήσιες ώρες λειτουργίας·
- απόδοση αντλίας ή συμπιεστή?
- κόστος ενέργειας?
- πρόσβαση στη συντήρηση·
- αναμενόμενη διάρκεια ζωής.
7. Ελέγξτε Straight-Διαθεσιμότητα σωλήνων
Οι αγκώνες, οι βαλβίδες, οι μειωτήρες, οι διαστολείς και τα μπλουζάκια μπορούν να δημιουργήσουν στροβιλισμό ή να παραμορφώσουν το προφίλ ταχύτητας. Οι απαιτήσεις για ευθεία-λειτουργία εξαρτώνται από τη διαταραχή, το κύριο στοιχείο, την αναλογία βήτα, το ρυθμιστικό ροής και το ισχύον πρότυπο.
Διαβάστε τις οδηγίες του ιστότοπου γιαανάντη και κατάντη ευθεία τμήματα σωλήνων, αλλά χρησιμοποιήστε το επιλεγμένο εγχειρίδιο συσκευής και το πρότυπο υπολογισμού για τις τελικές διαστάσεις. Μην εφαρμόζετε έναν γενικό αριθμό σε κάθε στοιχείο DP.
8. Σχέδιο συντήρησης πριν από την παραγγελία
Προσδιορίστε πώς οι τεχνικοί θα απομονώσουν, θα εξισορροπήσουν, θα εξαερίσουν, θα αποστραγγίσουν, θα καθαρίσουν, θα επιθεωρήσουν και θα αντικαταστήσουν τον μετρητή. Η βρώμικη ή η συμπύκνωση μπορεί να απαιτεί συνδέσεις μεγαλύτερης πίεσης, μικρότερες γραμμές ώθησης, σημεία καθαρισμού, ιχνηλάτηση θερμότητας, μόνωση ή απευθείας-συναρμολόγηση.
Γρήγορος κύριος-Οδηγός επιλογής στοιχείων
| Προϋπόθεση εφαρμογής | Πρωταρχικό στοιχείο για αξιολόγηση | Κύριο ερώτημα προς επιβεβαίωση |
|---|---|---|
| Γενικά καθαρό υγρό, αέριο ή ατμός με καθιερωμένα πρότυπα | Πλάκα στομίου | Είναι αποδεκτή η μόνιμη απώλεια πίεσης; |
| Μεγάλη γραμμή με περιορισμούς απώλειας πίεσης- | Σωλήνας Venturi ή σωλήνας pitot κατά μέσο όρο | Είναι ο χώρος εγκατάστασης ή το διαθέσιμο DP ο περιοριστικός παράγοντας; |
| Υψηλή-ταχύτητα ή απαιτητικός ατμός | Ακροφύσιο ροής | Ποιο πρότυπο ακροφυσίου και ποιο χαρακτηρισμό υλικού ισχύει; |
| Μεγάλος σωλήνας, αγωγός ή έργο μετασκευής | Μέσος όρος σωλήνας pitot | Είναι η ελάχιστη ταχύτητα αρκετά υψηλή για να παράγει ένα σταθερό DP; |
| Παχύρρευστο, βρώμικο ή στερεά-ρευστό | Σφηνομετρητής ή πιστοποιημένο σχέδιο Venturi | Απαιτείται βαθμονόμηση ροής για την αναμενόμενη περιοχή Reynolds; |
| Περιορισμένος ευθύς σωλήνας | Κατάλληλο πρωτεύον στοιχείο κώνου ή κλιματισμού | Ποια δοκιμή ενόχλησης υποστηρίζει την απαίτηση ευθείας- εκτέλεσης που έχει διεκδικηθεί; |
Εύρος πομπού, στροφή και αποκοπή χαμηλής- ροής
Το Rangedown του πομπού δεν είναι το ίδιο με το Flow Turndown
Ένας πομπός μπορεί να είναι ικανός να μετρήσει ένα ευρύ φάσμα DP, αλλά η μείωση της ροής DP περιορίζεται από την τετραγωνική σχέση μεταξύ ροής και διαφορικής πίεσης.
Για παράδειγμα, μια μείωση ροής 10:1 απαιτεί από το σύστημα να διακρίνει το DP από το 100% έως το 1% του DP πλήρους- κλίμακας. Η πλήρης χαμηλή-αβεβαιότητα ροής πρέπει να περιλαμβάνει μηδενική σταθερότητα, στατικές-επιδράσεις πίεσης, παλμική-ανισορροπία γραμμής, αβεβαιότητα πρωτεύοντος-στοιχείου και διακύμανση ιδιοτήτων{10}}διεργασίας.
Έγγραφο όπου γίνεται τετράγωνο-Εξαγωγή ρίζας
Ο πομπός μπορεί να στείλει γραμμικό DP σε ένα DCS ή μπορεί να εφαρμόσει εξαγωγή τετράγωνης-ρίζας και να στείλει ένα αναλογικό σήμα ροής-. Οποιαδήποτε προσέγγιση μπορεί να λειτουργήσει, αλλά η διαμόρφωση πρέπει να τεκμηριωθεί. Η τετραγωνική ρίζα δεν πρέπει να εφαρμόζεται δύο φορές.
Χρησιμοποιήστε προσεκτικά την αποκοπή χαμηλής-ροής
Σε πολύ χαμηλή DP, η επεξεργασία τετράγωνης-ρίζας μπορεί να ενισχύσει μικρές διακυμάνσεις πίεσης σε ένα εμφανώς ασταθές σήμα ροής. Μια χαμηλή-διακοπή ροής μπορεί να καταστείλει σχεδόν μηδενική έξοδο χωρίς νόημα, αλλά θα πρέπει να βασίζεται στην επαληθευμένη ικανότητα μέτρησης και στην απαίτηση διαδικασίας.
Μην χρησιμοποιείτε αποκοπή για να κρύψετε διαρροή, αντίστροφη ροή, φραγμένη γραμμή, μηδενική μετατόπιση ή υπερμεγέθη μετρητή. Ο επίσημος της Yokogawaκαθοδήγηση χαμηλής-διακοπής ροήςεξηγεί γιατί η επεξεργασία τετράγωνης-ρίζας έχει πολύ υψηλό κέρδος κοντά στο κάτω μέρος του εύρους μέτρησης.
Οδηγίες εγκατάστασης μετρητή ροής DP
Τα σφάλματα εγκατάστασης μπορεί να υπερβαίνουν τις προδιαγραφές του πομπού. Το κύριο στοιχείο, οι βρύσες, οι παλμικές σωληνώσεις, η πολλαπλή, ο προσανατολισμός του πομπού και η διαμόρφωση θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως ένα σύστημα μέτρησης.
Η ακόλουθη καθοδήγηση είναι γενική. Το επιλεγμένο εγχειρίδιο-πρωτεύοντος στοιχείου, το εγχειρίδιο πομπού, οι προδιαγραφές σωληνώσεων και η διαδικασία ασφάλειας της εγκατάστασης διέπουν την τελική εγκατάσταση.
Γενικοί Κανόνες Εγκατάστασης
- Επαληθεύστε το-βέλος ροής του κύριου στοιχείου και τον φυσικό προσανατολισμό.
- Επιβεβαιώστε ότι ο σωλήνας θα παραμείνει γεμάτος για μέτρηση υγρού.
- Χρησιμοποιήστε τον απαιτούμενο ευθύ σωλήνα ανάντη και κατάντη.
- Διατηρήστε τις γραμμές ώθησης σύντομες, στηριγμένες και τόσο συμμετρικές όσο πρακτικές.
- Αποφύγετε τα υψηλά σημεία στις γραμμές παλμών υγρού και τα χαμηλά σημεία στις γραμμές παλμών αερίου.
- Διατηρήστε και τα δύο πόδια ώθησης σε παρόμοια θερμοκρασία.
- Παρέχετε προσβάσιμα σημεία εξαερισμού, αποστράγγισης, απομόνωσης και εξισορρόπησης.
- Διαρροή-δοκιμάστε όλες τις συνδέσεις της διαδικασίας πριν από την έναρξη λειτουργίας.
- Επιβεβαιώστε ότι η υψηλή και η χαμηλή πλευρά έχουν συνδεθεί σωστά.
- Προστατέψτε τον πομπό από θερμοκρασίες διεργασίας εκτός της ονομαστικής του τιμής.
ΟΕγχειρίδιο αναφοράς Rosemount 2051, για παράδειγμα, συνιστά να διατηρείτε τη σωλήνωση ώθησης μικρή και δίνει μια κατευθυντήρια γραμμή κλίσης τουλάχιστον 1 ίντσας ανά πόδι ή περίπου 8 cm ανά μέτρο, για τις καθορισμένες διατάξεις υγρών και αερίων. Χρησιμοποιήστε το εγχειρίδιο για το πραγματικό πρότυπο πομπού και εγκατάστασης αντί να αντιμετωπίζετε αυτήν την τιμή ως καθολική.
Εγκατάσταση υγρής ροής
Για πολλές εφαρμογές υγρών, οι βρύσες πίεσης τοποθετούνται στο πλάι του σωλήνα και ο πομπός είναι τοποθετημένος δίπλα ή κάτω από τις βρύσες έτσι ώστε το αέριο να μπορεί να εξαερωθεί πίσω προς τη διαδικασία.
- Διατηρήστε και τα δύο πόδια γεμάτα με υγρό επεξεργασίας ή με το καθορισμένο υγρό στεγανοποίησης.
- Κλίση των γραμμών για να αποφευχθεί η παγίδευση αερίου.
- Εξαερώστε το αέριο πριν ελέγξετε το μηδέν.
- Αποφύγετε την τοπική θέρμανση που προκαλεί σχηματισμό ατμών.
- Προστατέψτε τις γραμμές από το πάγωμα.
- Αποτρέψτε τη συλλογή ιζημάτων σε βρύσες και σωληνώσεις.
Μια θήκη αερίου σε μία μόνο γραμμή ώθησης δημιουργεί μια διαφορετική υδροστατική κεφαλή και μπορεί να μετατοπίσει τη μετρούμενη DP ακόμα και όταν η πραγματική ροή είναι σταθερή.
Εγκατάσταση ροής αερίου
Για πολλές εφαρμογές καθαρού-αερίου, οι βρύσες τοποθετούνται στο επάνω ή στο πλάι του σωλήνα και ο πομπός είναι τοποθετημένος δίπλα ή πάνω τους, έτσι ώστε το ανεπιθύμητο υγρό να αποστραγγίζεται προς τη διαδικασία.
- Αποφύγετε τα χαμηλά σημεία που συγκεντρώνουν συμπύκνωμα.
- Παρέχετε αποχετεύσεις όπου δεν μπορεί να αποφευχθεί η συμπύκνωση.
- Ελέγξτε για σκόνη ή απόφραξη σωματιδίων.
- Επιβεβαιώστε τις απαιτήσεις αντιστάθμισης στατικής-πίεσης και θερμοκρασίας.
- Βεβαιωθείτε ότι η ελάχιστη ταχύτητα παράγει επαρκή DP.
Εγκατάσταση ροής ατμού
Η υπηρεσία Steam χρησιμοποιεί συνήθως παλμικές γραμμές γεμάτες συμπύκνωση-για την απομόνωση του πομπού από τη θερμοκρασία διεργασίας και την παροχή σταθερής σύνδεσης πίεσης.
- Τοποθετήστε τα πατήματα στον προσανατολισμό που απαιτείται από το εγχειρίδιο του κύριου-στοιχείου.
- Τοποθετήστε τον πομπό κάτω από τις βρύσες όπου η εγκεκριμένη διάταξη απαιτεί-πόδια γεμάτα με συμπύκνωμα.
- Διατηρήστε και τα δύο παλμικά πόδια παρόμοια σε μήκος, υψόμετρο και θερμική έκθεση.
- Δημιουργήστε ίσες κεφαλές συμπυκνώματος πριν από την τελική μηδενική επαλήθευση.
- Μην εφαρμόζετε την ανίχνευση θερμότητας με τρόπο που βράζει ένα βρεγμένο πόδι.
- Αφήστε την εγκατάσταση να φτάσει σε θερμική ισορροπία.
Για έργα που συγκρίνουν το DP με άλλη τεχνολογία ατμού, ελέγξτε τα διαθέσιμαμετρητής ροής ατμού vortexεπιλογές ως μέρος της τεχνικής επιλογής αντί να υποθέσουμε ότι μία αρχή είναι η καλύτερη για κάθε γραμμή ατμού.
Ακολουθία έναρξης λειτουργίας
Τα σχέδια πολλαπλών και οι διαδικασίες λειτουργίας διαφέρουν, επομένως η εγκεκριμένη διαδικασία συσκευής πρέπει να ελέγχει την αλληλουχία των βαλβίδων. Ένας γενικός έλεγχος θέσης σε λειτουργία πρέπει να περιλαμβάνει:
- Επαληθεύστε τις συνδέσεις μοντέλου, κατηγορίας πίεσης, υλικών, προσανατολισμού και διεργασίας.
- Επιβεβαιώστε ότι το κύριο στοιχείο και οι βρύσες πίεσης ταιριάζουν με την τεκμηρίωση μεγέθους.
- Επιθεωρήστε την πολλαπλή, τις γραμμές ώθησης, τα στηρίγματα, τους αεραγωγούς, τις αποχετεύσεις και την ανίχνευση θερμότητας.
- Δοκιμή διαρροής-του συστήματος πίεσης χρησιμοποιώντας την εγκεκριμένη διαδικασία εγκατάστασης.
- Γεμίστε, εξαερώστε ή αποστραγγίστε και τα δύο παλμικά πόδια όπως απαιτείται από το υγρό.
- Εξισορροπήστε τον πομπό πριν ελέγξετε το μηδέν.
- Πραγματοποιήστε μηδενική επένδυση μόνο όταν επιτρέπεται από το εγχειρίδιο του πομπού και υπό τη σωστή πίεση.
- Επιστρέψτε την πολλαπλή σε λειτουργία χρησιμοποιώντας την εγκεκριμένη σειρά βαλβίδων.
- Επαληθεύστε το εύρος, τις μηχανικές μονάδες, την απόσβεση, την τετράγωνη-τοποθέτηση της ρίζας και την αποκοπή χαμηλής- ροής.
- Συγκρίνετε την αναμενόμενη και τη μετρούμενη DP στη διαθέσιμη κατάσταση λειτουργίας.
- Καταγράψτε το βασικό DP, τη στατική πίεση, τη θερμοκρασία, την έξοδο και τη θέση της βαλβίδας.
Η λανθασμένη αλληλουχία πολλαπλών μπορεί να εκθέσει τον αισθητήρα σε μια ακούσια πίεση μονής-όψης. Μην αυτοσχεδιάζετε μια ακολουθία εκκίνησης από ένα γενικό διάγραμμα.
Τι καθορίζει την ακρίβεια του μετρητή ροής DP;
Η προδιαγραφή ακρίβειας του πομπού δεν είναι η ακρίβεια του πλήρους συστήματος ροής. Η τελική αβεβαιότητα μπορεί να περιλαμβάνει:
- συντελεστής εκφόρτισης κύριου-στοιχείου.
- κύρια-κατεργασία στοιχείων και ανοχή διαστάσεων.
- εσωτερική διάμετρος και τραχύτητα σωλήνα.
- αναλογία διάτρησης, λαιμού ή βήτα.
- πυκνότητα και σύνθεση υγρού.
- πίεση, θερμοκρασία και διαστολή αερίου.
- Αριθμός Reynolds;
- προφίλ ροής ανάντη.
- πίεση-γεωμετρία βρύσης.
- παλμική-ανισορροπία κεφαλής γραμμής.
- εύρος πομπού, μηδενική σταθερότητα, στατικό-φαινόμενο πίεσης και επίδραση θερμοκρασίας περιβάλλοντος-.
- υπολογισμός ροής και κλιμάκωση σήματος.
Παράδειγμα Απλοποιημένης Αβεβαιότητας
Εξετάστε ένα ενδεικτικό σύστημα στο οποίο τέσσερις ανεξάρτητες συνεισφορές έχουν ήδη μετατραπεί στο ίδιο ποσοστό-της-βάσης ροής:
- πρωτεύον στοιχείο: 0,70%;
- πομπός στο σημείο λειτουργίας: 0,30%;
- υγρή-εισαγωγή ιδιοτήτων: 0,20%;
- συνεισφορά εγκατάστασης: 0,50%.
Ένας απλοποιημένος συνδυασμός ριζών-άθροισμα-τετράγωνου θα ήταν:
√(0.702 + 0.302 + 0.202 + 0.502)=περίπου 0,93%
Αυτό είναι ένα εκπαιδευτικό παράδειγμα, όχι ένας ισχυρισμός ακρίβειας προϊόντος ή ένας προϋπολογισμός πλήρους αβεβαιότητας. Ένας επίσημος υπολογισμός πρέπει να επιβεβαιώνει τα επίπεδα εμπιστοσύνης, τις κατανομές πιθανοτήτων, τις συσχετίσεις, τα λειτουργικά αποτελέσματα-και την ισχύουσα τυπική μέθοδο.
Σε χαμηλή ροή, ένα σφάλμα πομπού που δηλώνεται ως ποσοστό του βαθμονομημένου εύρους DP μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα πολύ μεγαλύτερο ποσοστό της υποδεικνυόμενης ροής. Επομένως, η απόδοση του συστήματος θα πρέπει να ελέγχεται στην ελάχιστη, κανονική και μέγιστη ροή και όχι μόνο σε πλήρη-κλίμακα DP.
Βαθμονόμηση, επαλήθευση, μηδενική περικοπή και έλεγχος βρόχου
Αυτοί οι όροι δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται εναλλακτικά. Η εξήγηση του ιστότοπου γιαβαθμονόμηση, επαλήθευση και επικύρωσηπαρέχει μια χρήσιμη αρχική διάκριση.
| Δραστηριότητα | Τι ελέγχει ή αλλάζει | Αυτό που δεν αποδεικνύει |
|---|---|---|
| Μηδενική επένδυση | Διορθώνει το μηδέν του πομπού σε μια εγκεκριμένη κατάσταση εξισορρόπησης-πίεσης | Δεν βαθμονομεί το πρωτεύον στοιχείο ή το πλήρες σύστημα ροής |
| Περικοπή αισθητήρα | Ρυθμίζει τον αισθητήρα DP έναντι μιας ανιχνεύσιμης αναφοράς πίεσης | Δεν επαληθεύει τις διαστάσεις, την πυκνότητα ή τον συντελεστή εκφόρτισης του σωλήνα |
| Έλεγχος βρόχου | Ελέγχει τη μετάδοση σήματος, την κλιμάκωση, την καλωδίωση και την ένδειξη DCS | Δεν αποδεικνύει ότι η πραγματική ροή είναι σωστή |
| Επιθεώρηση κύριου-στοιχείου | Ελέγχει την οπή, την άκρη, τις εναποθέσεις, τις ζημιές, τον προσανατολισμό και τις διαστάσεις | Δεν δοκιμάζει τα ηλεκτρονικά του πομπού |
| Επαλήθευση ροής | Συγκρίνει το εγκατεστημένο αποτέλεσμα με μια μέθοδο αναφοράς ή ανεξάρτητη μέθοδο | Μπορεί να μην εντοπιστεί η βασική αιτία χωρίς περαιτέρω διάγνωση |
| Βαθμονόμηση ροής | Καθορίζει την απόδοση σε σχέση με μια ανιχνεύσιμη αναφορά ροής υπό καθορισμένες συνθήκες | Δεν εγγυάται αμετάβλητη απόδοση πεδίου μετά την εγκατάσταση |
Μην αλλάζετε τη βαθμονόμηση απλώς για να αναγκάσετε την εμφανιζόμενη ροή να ταιριάζει με την αναμενόμενη τιμή παραγωγής. Επαληθεύστε πρώτα τις συνθήκες διεργασίας, τις θέσεις των βαλβίδων, τις παλμικές γραμμές, τα δεδομένα πρωτογενούς-στοιχείου, την αντιστάθμιση πυκνότητας και τη διαμόρφωση σήματος.
Αντιμετώπιση προβλημάτων μετρητή ροής DP
Χρησιμοποιήστε μια διαγνωστική ακολουθία σε επίπεδα
- Επιβεβαιώστε τη διαδικασία:Υπάρχει πράγματι ροή; Έχουν αλλάξει η πίεση, η θερμοκρασία, η σύνθεση, η θέση της βαλβίδας ή ο τρόπος λειτουργίας;
- Ελέγξτε την ηλεκτρική αλυσίδα:Ισχύς, καλωδίωση, λειτουργία εξόδου, μηχανικές μονάδες, κλιμάκωση, απόσβεση, τετράγωνη-εξαγωγή ρίζας και διακοπή χαμηλής- ροής.
- Ελέγξτε τις γραμμές πολλαπλής και παλμού:Βαλβίδες απομόνωσης, ισοσταθμιστής, αεραγωγοί, αποχετεύσεις, διαρροές, απόφραξη, παγιδευμένο αέριο, συμπύκνωμα, κατάψυξη και άνιση κεφαλή.
- Ελέγξτε το κύριο στοιχείο:Προσανατολισμός, ζημιές, εναποθέσεις, διάτρηση, βρύσες, ευθεία διαδρομή και ευθυγράμμιση.
- Ελέγξτε τον υπολογισμό:Εσωτερική διάμετρος σωλήνα, αναλογία βήτα, πυκνότητα υγρού, στατική πίεση, θερμοκρασία, συντελεστής και μέθοδος αντιστάθμισης.
| Σύμπτωμα | Πιθανές αιτίες | Προτεινόμενοι έλεγχοι |
|---|---|---|
| Καμία ένδειξη ροής | Χωρίς τροφοδοσία, ισοσταθμιστής ανοιχτός, και οι δύο πλευρές απομονωμένες, αποκλεισμένες γραμμές, καμία πραγματική ροή, εσφαλμένη διαμόρφωση εξόδου | Ελέγξτε την κατάσταση της διαδικασίας, την ισχύ, τη ζωντανή DP, τη θέση πολλαπλής, την καλωδίωση και την κλιμάκωση |
| Διάβασμα χαμηλότερο από το αναμενόμενο | Υψηλή-πλευρική διαρροή, μερική απόφραξη, παγιδευμένο αέριο σε υγρή λειτουργία, λανθασμένη πυκνότητα, μεγάλο εύρος, φθαρμένο πρωτεύον στοιχείο | Δοκιμή-διαρροής, αερισμός γραμμών, επιθεώρηση της ψηλής πλευράς, επαλήθευση πυκνότητας και εμβέλειας, επιθεώρηση του στοιχείου |
| Διαβάζοντας υψηλότερα από το αναμενόμενο | Χαμηλή-πλευρική διαρροή, ανάστροφο στοιχείο, εσφαλμένη οπή ή ταυτότητα σωλήνα, λάθος συντελεστής, ανισορροπία κεφαλής υγρού | Ελέγξτε τη χαμηλή πλευρά, τον προσανατολισμό, τις διαστάσεις, τη διαμόρφωση και τα υψόμετρα παλμών-γραμμών |
| Το διάβασμα δεν ανταποκρίνεται | Κλειστή βαλβίδα απομόνωσης, βουλωμένη γραμμή παλμού, ισοσταθμιστής ανοιχτός, παγωμένο σήμα, αισθητήρας βλάβης | Συγκρίνετε μεμονωμένες πλευρές πίεσης όπου επιτρέπεται και επαληθεύστε τη μεταβλητή του ενεργού πομπού |
| Θορυβώδες διάβασμα | Παλμοί, ροή δύο- φάσεων, δόνηση, πολύ χαμηλή DP, παγιδευμένο υγρό ή αέριο, κακή επιλογή απόσβεσης | Ελέγξτε τη σταθερότητα της διαδικασίας, τις παλμικές γραμμές, την τοποθέτηση, το ελάχιστο DP και τη διαμόρφωση σήματος |
| Drift μετά την εκκίνηση | Θερμική ανισορροπία, άνιση σκέλη συμπυκνώματος ατμού, αλλαγή πυκνότητας, συμπύκνωση, κατάψυξη | Επιτρέψτε τη σταθεροποίηση, συγκρίνετε τις θερμοκρασίες και τα επίπεδα των ποδιών και επαληθεύστε την αντιστάθμιση |
| Διαφωνία με μετρητή αναφοράς | Εσφαλμένο αναγνωριστικό σωλήνα, ιδιότητες ρευστού, αναλογία βήτα, προφίλ ροής, εγκατάσταση αναφοράς ή χρονική ευθυγράμμιση | Επαληθεύστε και τα δύο συστήματα μέτρησης πριν αντιστοιχίσετε το σφάλμα στον μετρητή DP |
Ενδεικτικό Διαγνωστικό Παράδειγμα
Ένα σήμα ροής υγρού-ανεβαίνει αργά μετά την εκκίνηση, παρόλο που η κατάσταση της αντλίας είναι σταθερή. Η έξοδος του πομπού, η εμβέλεια και οι θέσεις της βαλβίδας είναι σωστές. Η εξαέρωση ενός σκέλους ώθησης απελευθερώνει αέριο, μετά από το οποίο η ένδειξη σταθεροποιείται.
Σε αυτό το παράδειγμα, η πιθανή αιτία δεν είναι η βαθμονόμηση του πομπού. Μια θήκη αερίου δημιούργησε μια άνιση υδροστατική κεφαλή μεταξύ των γραμμών ώθησης. Η διορθωτική ενέργεια είναι να αφαιρέσετε το αέριο και να διορθώσετε την κλίση του σωλήνα ή τη διάταξη εξαερισμού που επέτρεψε να σχηματιστεί η τσέπη.
Πότε πρέπει να επιλέξετε μια άλλη τεχνολογία ροής;
Η μέτρηση DP είναι ευέλικτη, αλλά δεν είναι αυτόματα η καλύτερη επιλογή. Συγκρίνετε την εγκατεστημένη αβεβαιότητα, την απώλεια πίεσης, τη συντήρηση, τη συμβατότητα διεργασιών, την απαίτηση απευθείας-λειτουργίας, την απόρριψη και το κόστος κύκλου ζωής.
| Τεχνολογία | Σκεφτείτε το πότε | Κύριος περιορισμός στην αναθεώρηση |
|---|---|---|
| Διαφορική πίεση | Υγρά, αέρια ή ατμός. καθιερωμένα πρότυπα· απαιτητική πίεση και θερμοκρασία | Απώλεια πίεσης, χαμηλή-ροή DP, παλμική-συντήρηση γραμμής και έμμεση μέτρηση |
| Ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής | Το αγώγιμο υγρό με πλήρη-σωλήνα και η χαμηλή μόνιμη απώλεια πίεσης αποτελούν προτεραιότητα | Δεν είναι δυνατή η μέτρηση μη αγώγιμων υγρών, αερίων ή ατμού |
| Μετρητής ροής υπερήχων | Η χαμηλή απώλεια πίεσης, οι μεγάλοι σωλήνες ή η μη παρεμβατική μέτρηση είναι σημαντικά | Οι συνθήκες προφίλ υγρού, σωλήνα, ακουστικής διαδρομής, εγκατάστασης και ροής-πρέπει να είναι κατάλληλες |
| Σφιγκτήρας-στο ροόμετρο υπερήχων | Προσωρινές επιθεωρήσεις ή μέτρηση εκ των υστέρων χωρίς κοπή του σωλήνα | Τα δεδομένα σωλήνα, η τοποθέτηση αισθητήρα, η σύζευξη και η ποιότητα του σήματος επηρεάζουν την απόδοση |
| Μετρητής ροής Vortex | Ατμός, αέριο ή καθαρό υγρό με επαρκή αριθμό Reynolds | Η χαμηλή ροή, οι κραδασμοί και οι διαταραχές ανάντη απαιτούν επανεξέταση |
| Ροόμετρο θερμικής μάζας | Άμεση μέτρηση μάζας-κατάλληλων καθαρών αερίων | Η σύνθεση αερίου, οι εναποθέσεις, η υγρασία και η βάση βαθμονόμησης επηρεάζουν το αποτέλεσμα |
| Μετρητής ροής στροβίλου | Απαιτείται καθαρό,-υγρό χαμηλού ιξώδους και γρήγορη απόκριση | Πρέπει να ληφθούν υπόψη τα κινούμενα μέρη, η μόλυνση, το ιξώδες και η φθορά των ρουλεμάν |
| Μετρητής ροής Coriolis | Απαιτείται άμεση μέτρηση ροής μάζας και πυκνότητας | Το αρχικό κόστος, το βάρος, η πτώση πίεσης και η υποστήριξη του σωλήνα μπορεί να είναι σημαντικά |
Εφαρμογή-Συγκεκριμένα σημεία απόφασης
Ατμός
Επιβεβαιώστε εάν το έργο απαιτεί ογκομετρική ροή, αντισταθμισμένη ροή μάζας ή ροή ενέργειας. Ελέγξτε την κατάσταση του ατμού, την πίεση, τη θερμοκρασία, την αντιστάθμιση πυκνότητας, τη διαχείριση συμπυκνωμάτων, την απώλεια πίεσης και την ελάχιστη ροή. Το DP, το vortex και τα επιλεγμένα συστήματα υπερήχων λύνουν διαφορετικά προβλήματα και πρέπει να συγκρίνονται στο πραγματικό εύρος λειτουργίας.
Πεπιεσμένος αέρας και αέριο διεργασίας
Ελέγξτε τη σύνθεση αερίου, την υγρασία, τη διακύμανση της πίεσης, τη θερμοκρασία, την ελάχιστη ταχύτητα και τις απαιτήσεις ανίχνευσης-διαρροών. Ένας μέσος σωλήνας pitot, σύστημα στομίων, μετρητής θερμικής μάζας ή άλλη τεχνολογία μπορεί να είναι κατάλληλη ανάλογα με το εάν απαιτείται πραγματικός όγκος, τυπικός όγκος ή ροή μάζας.
Αγώγιμο νερό και λύματα
Όπου ο σωλήνας παραμένει γεμάτος και το υγρό είναι αγώγιμο, ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής μπορεί να αποφύγει τη μόνιμη απώλεια πίεσης και τη συντήρηση της γραμμής ώθησης-που σχετίζεται με έναν συμβατικό περιορισμό DP. Το DP μπορεί ακόμα να επιλέγεται όταν το ευνοεί ένα υπάρχον πρωτεύον στοιχείο, ασυνήθιστη θερμοκρασία ή πρότυπο έργου.
Μεγάλος Υπάρχων Υγρός Σωλήνας
Για εργασίες εκ των υστέρων όπου η διακοπή λειτουργίας ή η κοπή σωλήνων είναι δύσκολη, ο σφιγκτήρας-στη μέτρηση υπερήχων μπορεί να αξιολογηθεί πριν από την εγκατάσταση ενός νέου παρεμβατικού πρωτεύοντος στοιχείου DP. Το υλικό σωλήνα, το πάχος του τοιχώματος, η επένδυση, η κατάσταση υγρού και η διαθέσιμη ευθεία διαδρομή παραμένουν σημαντικά.
Πληροφορίες που απαιτούνται για το μέγεθος και την προσφορά
Δεδομένα Διεργασίας
- όνομα και σύνθεση υγρού.
- υγρό, αέριο ή ατμός.
- πυκνότητα, ειδικό βάρος, ιξώδες ή απαιτούμενο μοντέλο ιδιότητας.
- ελάχιστη, κανονική και μέγιστη ροή.
- ελάχιστη, κανονική και μέγιστη πίεση.
- ελάχιστη, κανονική και μέγιστη θερμοκρασία.
- στερεά, φυσαλίδες αερίου, υγρασία, διαβρωτικά εξαρτήματα ή λειαντικό υλικό.
Στοιχεία σωλήνων και εγκατάστασης
- ονομαστικό μέγεθος, χρονοδιάγραμμα και πραγματική εσωτερική διάμετρος.
- υλικό σωλήνα και φλάντζας.
- Πρότυπο φλάντζας και κατηγορία πίεσης.
- οριζόντιος ή κατακόρυφος προσανατολισμός.
- κατεύθυνση ροής?
- διαθέσιμος ανάντη και κατάντη ευθύγραμμος σωλήνας.
- κοντινοί αγκώνες, βαλβίδες, μειωτήρες, διαστολείς και μπλουζάκια.
- συνθήκες περιβάλλοντος και ταξινόμηση-επικίνδυνων περιοχών.
Απαιτήσεις απόδοσης και παραγωγής
- απαιτούμενη αβεβαιότητα και επαναληψιμότητα του συστήματος.
- απαιτούμενη μείωση της ροής.
- μέγιστη επιτρεπόμενη μόνιμη απώλεια πίεσης.
- χρόνος απόκρισης?
- 4–20 mA, παλμός, HART, RS485, Modbus ή άλλη διεπαφή.
- τοπική εμφάνιση και ολοκλήρωση.
- άμεση ή απομακρυσμένη τοποθέτηση πομπού.
- πιστοποιητικά υλικού, δοκιμές πίεσης ή έγγραφα βαθμονόμησης ροής.
Μια χρήσιμη αναφορά μεγέθους θα πρέπει να εμφανίζει το επιλεγμένο πρωτεύον στοιχείο, τη διάτρηση ή τη χαρακτηριστική διάσταση, τον λόγο βήτα όπου ισχύει, το DP στην ελάχιστη, την κανονική και τη μέγιστη ροή, την προβλεπόμενη μόνιμη απώλεια πίεσης, το εύρος πομπού, τα όρια λειτουργίας, τις απαιτήσεις ευθείας-λειτουργίας και την αναμενόμενη αβεβαιότητα.
Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός πομπού DP και ενός ροόμετρου DP;
Α: Ένας πομπός DP μετρά τη διαφορά μεταξύ δύο πιέσεων. Ένας μετρητής ροής DP συνδυάζει τον πομπό με ένα καθορισμένο πρωτεύον στοιχείο, δεδομένα σωλήνα, ιδιότητες ρευστού, συνδέσεις παλμών και έναν υπολογισμό ροής.
Ε: Γιατί ένας μετρητής ροής DP χρησιμοποιεί εξαγωγή τετράγωνης-ρίζας;
Α: Η παραγόμενη διαφορική πίεση είναι περίπου ανάλογη με το τετράγωνο της ροής υπό τις καθορισμένες συνθήκες. Η τετράγωνη-εξαγωγή ρίζας μετατρέπει τη μέτρηση DP σε ένα αναλογικό αποτέλεσμα ροής-.
Ε: Πού πρέπει να γίνει η εξαγωγή τετράγωνης-ρίζας;
Α: Μπορεί να εκτελεστεί στον πομπό ή στον υπολογιστή DCS ή ροής. Η επιλεγμένη τοποθεσία πρέπει να τεκμηριώνεται και η τετραγωνική ρίζα δεν πρέπει να εφαρμόζεται δύο φορές.
Ε: Μπορεί ένας μετρητής ροής DP να μετρήσει τη ροή μάζας;
Α: Ναι, αλλά η ροή μάζας αερίου και ατμού συνήθως απαιτεί στατική πίεση, θερμοκρασία, δεδομένα ιδιοτήτων ρευστού-και υπολογισμό αντιστάθμισης εκτός από τη διαφορική πίεση.
Ε: Πόσο ευθύ σωλήνα χρειάζεται ένας μετρητής ροής DP;
Α: Δεν υπάρχει καθολική αξία. Η απαίτηση εξαρτάται από το πρωτεύον στοιχείο, την αναλογία βήτα, τη διαταραχή ανάντη, το ρυθμιστικό ροής, το ισχύον πρότυπο και τα δεδομένα πιστοποιημένων κατασκευαστών.
Ε: Ποιο πρωτεύον στοιχείο DP έχει τη χαμηλότερη μόνιμη απώλεια πίεσης;
A: Τα σχέδια Venturi-τύπου και μέσου όρου-pitot ανακτούν γενικά περισσότερη πίεση από μια βασική αιχμηρή-πλάκα στομίου, αλλά η πραγματική απώλεια πίεσης πρέπει να υπολογιστεί για το επιλεγμένο μέγεθος και τη ροή λειτουργίας.
Ε: Μπορεί ένας μετρητής ροής διαφορικής πίεσης να μετρήσει το βρώμικο υγρό;
Α: Μπορεί όταν το πρωτεύον στοιχείο, οι βρύσες πίεσης, το σύστημα ώθησης, τα υλικά και το σχέδιο συντήρησης είναι κατάλληλα. Ένα συμβατικό ομόκεντρο στόμιο με μικρές γραμμές ώθησης μπορεί να συνδέσει μια βρώμικη εφαρμογή, ενώ μια κατάλληλη σφήνα, Venturi, σύστημα καθαρισμού ή εναλλακτική τεχνολογία μπορεί να είναι πιο κατάλληλη.
Ε: Κάθε μετρητής ροής DP απαιτεί βαθμονόμηση ροής;
Α: Όχι απαραίτητα. Τα τυποποιημένα πρωτεύοντα στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιούν καθορισμένους συντελεστές όταν ικανοποιούνται η γεωμετρία, η εγκατάσταση, ο αριθμός Reynolds, η κατάσταση φάσης και όλες οι άλλες τυπικές απαιτήσεις. Τα ιδιόκτητα σχέδια, οι συσκευές εκτός του τυπικού πεδίου εφαρμογής και οι εφαρμογές που απαιτούν χαμηλότερη αβεβαιότητα ενδέχεται να χρειάζονται βαθμονόμηση ροής.
Ε: Είναι η ακρίβεια του πομπού ίδια με την ακρίβεια του μετρητή ροής;
Α: Όχι. Η πλήρης αβεβαιότητα του συστήματος περιλαμβάνει επίσης το πρωτεύον στοιχείο, τις διαστάσεις του σωλήνα, τις ιδιότητες ρευστού, την εγκατάσταση, τις γραμμές παλμών, την αντιστάθμιση και τον υπολογισμό.
Ε: Γιατί η ένδειξη ροής DP είναι ασταθής κοντά στο μηδέν;
Α: Το σήμα DP μειώνεται με το τετράγωνο της ροής, ενώ η επεξεργασία τετράγωνης-ρίζας έχει υψηλό κέρδος κοντά στο μηδέν. Ο θόρυβος, η μηδενική μετατόπιση, το παγιδευμένο υγρό, οι παλμοί και το μεγάλο εύρος μπορεί επομένως να κυριαρχήσουν σε χαμηλή ροή.
Σύναψη
Ένας μετρητής ροής διαφορικής πίεσης μπορεί να μετρήσει υγρά, αέρια και ατμό σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών συνθηκών, αλλά η απόδοσή του εξαρτάται από το πλήρες σύστημα. Η επιλογή ενός πομπού υψηλής-ακρίβειας δεν μπορεί να αντισταθμίσει ένα πρωτεύον στοιχείο λανθασμένου μεγέθους, την κατεστραμμένη πλάκα, τη λανθασμένη διάμετρο του σωλήνα, την ακατάλληλη παλμική-διάταξη γραμμής, τη λανθασμένη πυκνότητα ή τον διπλό υπολογισμό τετράγωνης-ρίζας.
Ξεκινήστε με το ρευστό, την ελάχιστη και τη μέγιστη ροή, τις πραγματικές διαστάσεις του σωλήνα, την πίεση και τη θερμοκρασία λειτουργίας, την επιτρεπόμενη απώλεια πίεσης, τη γεωμετρία εγκατάστασης, τις συνθήκες συντήρησης και την απαιτούμενη αβεβαιότητα του συστήματος. Στη συνέχεια, επιλέξτε το κύριο στοιχείο και τον πομπό ως σχεδιασμένο συνδυασμό.
Για το μέγεθος του έργου ή την επιλογή προϊόντος, προετοιμάστε τα δεδομένα διαδικασίας, σωλήνα, απόδοσης, παραγωγής και πιστοποίησης που αναφέρονται παραπάνω καιυποβάλετε τις πληροφορίες της αίτησης στο FlowT. Ζητήστε ένα τεκμηριωμένο αποτέλεσμα διαστασιολόγησης αντί να επιλέξετε ένα σύστημα ροής DP μόνο από το μέγεθος του σωλήνα.
