A nyomáskülönbség áramlásmérőA DP áramlásmérő egy folyadék, gáz vagy gőz áramlását határozza meg az elsődleges elemen keletkező nyomáskülönbségből. Az elsődleges elem létrehozza vagy mintát vesz a nyomáskülönbségből, egy távadó méri ezt a nyomáskülönbséget, és egy áramlási számítás átalakítja a jelet térfogati vagy kompenzált tömegárammá.
Az elv jól bevált, de a megbízható DP áramlásmérés nem egyedül a távadó által jön létre. A cső belső átmérője, az elsődleges-elem geometriája, a folyadék sűrűsége, az üzemi nyomás, a hőmérséklet, az impulzuscsövek, a távadó hatótávolsága, a négyzetgyök-konfiguráció és a beépítési feltételek egyaránt befolyásolják a végeredményt.
Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan működik a DP áramlásmérő, miben különböznek a közös elsődleges elemek, hogyan válasszuk ki és telepítsük a rendszert, miért válnak instabillá az alacsony áramlási értékek-, és hogyan lehet hibaelhárítást végezni a pontatlan mérésekkel anélkül, hogy kalibrálási beállításokat használnának a telepítési probléma elrejtésére.
Mi az a nyomáskülönbség-áramlásmérő?
A DP áramlásmérő egy következtetéses mérőrendszer. Nem közvetlenül számolja a folyadék térfogatát és nem méri közvetlenül a tömeget. Ehelyett olyan nyomáskülönbséget mér, amely előre láthatóan változik az áramlással meghatározott folyamat- és telepítési feltételek mellett.
Egy teljes rendszer általában három funkcionális rétegből áll:
- Elsődleges elem:Kilépőlemez, fúvóka, Venturi-cső, átlagoló pitot-cső, kúpos mérő, ékmérő vagy más minősített eszköz, amely nyomáskülönbséget generál vagy mintát vesz.
- Másodlagos elem: A nyomástávadóamely a nagy{0}}nyomású és az alacsony{1}}nyomású csatlakozások közötti különbséget méri.
- Harmadlagos elemek:Impulzusvezetékek, elosztók, hőmérséklet- és statikus nyomás{0}}érzékelők, áramlási számítógép, vezérlőrendszer, kommunikációs interfész és kompenzációs szoftver.
A DP távadó ezért csak akkor válik az áramlásmérő részévé, ha egy ismert elsődleges elemhez csatlakozik, és a megfelelő folyadék- és méretadatokkal van konfigurálva. Anyomáskülönbség távadónyomás- vagy szintalkalmazásokhoz is használható, így önmagában a jelenléte nem bizonyítja, hogy a teljes telepítés helyesen megtervezett áramlási rendszer.
Hogyan működik a nyomáskülönbség-áramlás mérés?
Amikor a folyadék áthalad egy korlátozáson, az áramlási terület megváltozik. A sebesség a korlátozott szakaszon keresztül növekszik, míg a statikus nyomás a felfelé és lefelé irányuló nyomás{1}}csapolási pontok között változik. A jeladó méri:
ΔP = P1 − P2
ahol P1a magas{0}oldalnyomás, P2az alacsony{0}oldalnyomás, a ΔP pedig a nyomáskülönbség.
Egy szabványos megszorítással mért összenyomhatatlan folyadék esetén a térfogatáram egyenletének informatívabb formája a következő:
qv = [Cd / √(1 − 4)] × (πd2 / 4) × √(2ΔP / ρ)
ahol:
- qvtérfogati áramlási sebesség;
- Cda kisülési együttható;
- d a szűkítő furat vagy jellemző torokátmérő;
- a béta arány, általában d osztva a cső D belső átmérőjével;
- ρ a folyadék sűrűsége a mérési körülmények között.
Az összenyomható gázok esetében tágulási tényezőre és további folyadék{0}}tulajdonságokra van szükség. A pontos egyenlet és együttható határértékek az elsődleges elemtől és az alkalmazandó szabványtól függenek. A fenti egyenlet megmagyarázza az összefüggést, de nem helyettesítheti a jóváhagyott méretezési számítást.
Mi az a béta arány?
Hagyományos nyílásos lemez esetén a béta arány:
= d / D
A béta arány változása hatással van a keletkezett nyomáskülönbségre, az állandó nyomásveszteségre, a kisülési együtthatóra, a telepítési körülményekre való érzékenységre és a standard számítás érvényes tartományára. Ezért egy méretezési eljárással kell kiválasztani, nem pedig egyetlen univerzális preferált érték alkalmazásával.
ISO 5167-2:2022 nyílásos lemezekhezmeghatározza a szabványos lemezek geometriáját, menetfúrási elrendezését, beépítési feltételeit és működési határait. Hatókörébe tartoznak a karimás menetfúrók, a sarokcsapok, valamint a D és D/2 menetfúrók, a szabványban megadott méret- és áramlási -feltételi korlátoknak megfelelően.
A négyzet-gyökérviszony
Rögzített elsődleges elem és stabil folyadéktulajdonságok esetén az áramlás arányos a nyomáskülönbség négyzetgyökével:
Áramlási arány=√(mért DP / teljes-skálás DP)
| Folyik | Nyomáskülönbség |
|---|---|
| 100% | 100% |
| 75% | 56.25% |
| 50% | 25% |
| 25% | 6.25% |
| 10% | 1% |
Ez az összefüggés megmagyaráz egy fontos korlátot: az alacsony áramlás nagyon kicsi DP jelet hoz létre. A maximális áramlás 10%-ánál az elsődleges elem a maximális nyomáskülönbségnek csak körülbelül 1%-át állítja elő. A nulla stabilitás, az impulzus-vonal kiegyensúlyozatlansága, az elektromos zaj, a beszorult gáz vagy folyadék, valamint a sűrűséghibák ezért nagyok lehetnek a hasznos jelhez képest.
Működött normalizált példa
Tegyük fel, hogy a kiválasztott primer elem 100 kPa nyomáskülönbséget hoz létre maximális áramlás mellett. Ha a mért DP 36 kPa:
Áramlási arány=√(36/100)=0.60
A kijelzett áramlásnak ezért a konfigurált maximális áramlás 60%-ának kell lennie, feltéve, hogy a sűrűség és az egyéb szükséges korrekciós tényezők érvényben maradnak.
Ha az adó lineáris 4–20 mA DP jelet küld, a DP tartomány 36%-a 9,76 mA-nek felel meg:
4 mA + (16 mA × 0,36)=9.76 mA
A DCS vagy áramlási számítógép ezután a négyzetgyököt alkalmazza, és 60%-os áramlást jelenít meg. Ha ehelyett négyzetgyök-kivonást hajtanak végre a távadóban, a 60%-os áramlási kimenet 13,6 mA-nek felel meg. A négyzetgyököt csak egy dokumentált helyen kell alkalmazni. Ha mind a távadóban, mind a DCS-ben alkalmazza, hibás eredményt ad.
Yokogawa hivatalos útmutatása aadó négyzet{0}}gyök függvényhangsúlyozza a számítás elvégzésének helyének dokumentálását is.
Térfogatáram a kompenzált tömegárammal szemben
Kellően stabil sűrűségű folyadékok esetén a DP térfogatárammá konvertálható a kiválasztott sűrűségérték segítségével. A gáz- és gőzsűrűség jelentősen változhat az üzemi nyomás és hőmérséklet függvényében, ezért a pontos kompenzált tömegáramhoz szükség lehet:
- nyomáskülönbség;
- abszolút statikus nyomás;
- hőmérséklet;
- folyadékösszetétel vagy elismert tulajdonságmodell;
- elsődleges-elem geometriája és együtthatók.
Egy többváltozós távadó vagy áramlási számítógép kombinálhatja ezeket a bemeneteket. A tervezési sűrűség használata, miközben a tényleges gáznyomás vagy hőmérséklet változik, áramlási torzítást eredményez még akkor is, ha maga a DP távadó megfelelően működik.
Szabványok és alkalmazhatósági korlátok
A DP áramlási egyenletek csak olyan feltételek mellett érvényesek, amelyekre az elsődleges elemet és az együtthatót megállapították.ISO 5167-1:2022általános követelményeket ír elő a teljes kör alakú vezetékekbe szerelt nyíláslemezekre, fúvókákra, Venturi-csövekre, kúpos mérőkre és ékmérőkre vonatkozóan. A megadott hatókör a szubszonikus, egy-fázisú áramlásra korlátozódik, és kizárja a pulzáló áramlást.
ASME MFC-3Mkitér a nyomáskülönbség-berendezések geometriájára és használatára is a zárt, telt csatornákban.
A standard együttható használata előtt ellenőrizze:
- a cső tele van a mérési helyen;
- a folyadék a megengedett fázis- és áramlási renden belül van;
- a csőátmérő, a furat, a béta arány, az érdesség és a Reynolds-szám a hatálya alá tartoznak;
- a nyomócsap elrendezés megfelel a szabványnak;
- az elsődleges elem nem sérült, erodálódott, nem lett bevonva vagy hátrafelé szerelve.
A gyártó által -minősített vagy áramlási-kalibrált eszközök bizonyos általános szabványos konfigurációkon kívül is használhatók, de a méretjelentésnek és a kalibrálási alapnak meg kell határoznia a vonatkozó határértékeket.
A DP Flow elsődleges elemeinek fő típusai
| Elsődleges elem | Tipikus kiválasztási ok | Fontos csere- |
|---|---|---|
| Szellős lemez | Szabványosított általános célú{0}}mérés folyadékokhoz, gázokhoz és gőzhöz | Viszonylag magas állandó nyomásveszteség és érzékenység a lemez állapotára és beépítésére |
| Venturi cső | Nagy csövek vagy alkalmazások, ahol fontos a nyomásvisszanyerés | Nagyobb telepítési keret és magasabb kezdeti felszerelési költség |
| Áramlási fúvóka | Nagy{0}}sebességű és igényes gőz- vagy magas{1}}hőmérsékletű szolgáltatás | Az alkalmazásnak és a geometriának meg kell egyeznie a vonatkozó szabványos vagy minősített tervvel |
| Átlagos pitot cső | Nagy csövek, csatornák, kémények, sűrített levegő és utólagos felszerelések | Az alacsony generált DP gondos adótartomány és áramlási{0}}profil áttekintést igényel |
| Ékmérő | Viszkózus, piszkos, iszapos vagy alacsonyabb-Reynolds-számú alkalmazások | Kalibrálásra lehet szükség, különösen a szabványos tervezési határokon kívül |
| Kúpos mérő | Korlátozott egyenes csővel vagy zavart felfelé irányuló áramlással rendelkező alkalmazások | A teljesítmény tervezéstől függ,{0}} és kalibrálást igényelhet |
Szorítólemez
Egy éles -szélű peremlemez van beépítve a karimák közé vagy egy nyílásba. Kompakt, széles körben érthető, és szabványos számítási módszerekkel támogatja, ha minden méret- és működési feltétel teljesül.
A teljesítmény nem csak a furat átmérőjétől függ. A következő elemeket kell ellenőrizni:
- lemezfurat és béta arány;
- upstream él élesség és állapot;
- lemezvastagság és ferde tájolás;
- koncentrikusság és igazítás;
- nyomás{0}}csap típusa és helye;
- a cső tényleges belső átmérője;
- egyenes-futási és áramlási-feltételekre vonatkozó követelmények.
A lekerekített élű lemez, lerakódások, korrózió, deformáció, helytelen tájolás vagy hibás furat szisztematikus hibát okozhat, amelyet a távadó nullázásával nem lehet javítani.
Venturi cső
A Venturi-cső fokozatosan összehúzza az áramlási járatot, méri a nyomást a torok közelében, majd kiterjeszti az áramlási területet. A fokozatos befúvója több statikus nyomást állít vissza, mint egy éles korlátozást, így hasznos, ha az állandó nyomásveszteség és a hosszú távú szivattyúzási vagy kompressziós energia fontos-.
A kompromisszum a fizikai méret, a súly, a gyártási költség, a beépítési hely és a Venturi pontos geometriájának ellenőrzése.ISO 5167-4:2022szabványosított Venturi-cső követelményeket határoz meg a megadott hatókörén belül.
Áramlási fúvóka
Az áramlási fúvóka lekerekített bemenettel és szűk torokkal rendelkezik. Mechanikailag robusztus geometriáját általában a nagyobb-sebességű áramláshoz és az igényes gőzszolgáltatáshoz használják, ahol a vékony lemezél kevésbé alkalmas.
A fúvóka kiválasztásának meg kell határoznia a pontos fúvóka típusát, a nyomás{0}}lecsapolás módját, a csőméreteket, a Reynolds-számot, a nyomást, a hőmérsékletet és az anyagkorlátokat.ISO 5167-3:2022szabványos fúvókákra és Venturi fúvókákra vonatkozik.
Átlagos Pitot-cső
Egy átlagoló Pitot-cső mintát vesz az ütési nyomásból a cső vagy csatorna több pontján, és összehasonlítja azt a statikus nyomással. Vonzó lehet nagy vezetékek, légcsatornák, égési levegő, sűrített levegő, csővezetékek és utólagos felszerelési projektek esetén, ahol a teljes furatmérő költséges vagy nehézkes lenne beszerelni.
A rendelkezésre álló DP lehet kicsi, különösen alacsony sebességnél. A port állapota, a beillesztési mélység, a tájolás, az áramlási profil, az adó hatótávolsága és a felfelé irányuló zavarok ezért alapos áttekintést igényelnek.
Ékmérő
Az ékmérő egy korlátozott áramlási területet hoz létre egy ék alakú elemmel. A viszonylag nyitott járat alkalmassá teheti a kialakítást a kiválasztott viszkózus, szennyezett, koptató vagy szilárd hordozó folyadékokhoz.
Ez nem jelenti azt, hogy minden ékmérőnek azonos az együtthatója vagy a bizonytalansága.ISO 5167-6:2022megjegyzi, hogy a kalibrálatlan ékmérő bizonytalansága túl nagy lehet egy adott alkalmazáshoz, és kalibrálási útmutatást ad. A szabványos geometrián kívüli terveket minősített gyártói adatokkal vagy áramlási kalibrációval kell értékelni.
Kúpmérő
A kúpos mérő egy kúp alakú{0}}korlátot helyez el koncentrikusan a csőben. Előfordulhat, hogy egy minősített kialakítás jobban tolerálja bizonyos zavart sebességprofilokat, mint a hagyományos nyílásos beépítés, ami hasznos lehet ott, ahol az egyenes cső korlátozott.
Ezt az előnyt nem szabad minden kúpkialakításra általánosítani.ISO 5167-5:2022meghatározza a geometriát, a működési határokat és azokat a körülményeket, amelyekben kalibrálásra lehet szükség.
Hogyan válasszunk nyomáskülönbség-áramlásmérőt?
A DP áramlásmérőt nem szabad csak a névleges csőméretből kiválasztani. Egy szélesebbáramlásmérő kiválasztásának folyamatafigyelembe kell vennie a folyadékot, a működési tartományt, a telepítést, a karbantartást, az életciklus költségeit és annak lehetőségét, hogy más technológia jobban megfelel az alkalmazásnak.
1. Határozza meg a folyadék és a fázis állapotát
Jegyezze fel a folyadék nevét, összetételét, fázisát, sűrűségét, viszkozitását, vezetőképességét, maró hatását, szilárdanyag-tartalmát, magával ragadott gázát, nedvességét és a fagyás, kondenzáció, kristályosodás vagy polimerizáció kockázatát.
A viszkozitás a folyadék típusától és hőmérsékletétől függően változik, és nem minden mérési technológiát érint egyformán. Áttekintése aa folyadék viszkozitásának hatása az áramlásmérő kiválasztásárakülönösen fontos az alacsony-Reynolds-számú szolgáltatásnál.
Ne alkalmazzon szabványos egy-fázisú DP-egyenletet minősítetlen két-fázisú alkalmazásra. A nedves gáz, a villogó folyadék, a magával ragadott gáz és a pulzáló áramlás speciális módszereket vagy más mérési megközelítést igényel.
2. Határozza meg a Minimális, Normál és Maximális áramlást
Maximális áramlásra van szükség a sebesség, a maximális DP, a mechanikai határértékek és az állandó nyomásveszteség meghatározásához. A normál áramlás meghatározza azt a működési pontot, ahol a rendszernek a legjobban kell működnie. A minimális áramlás határozza meg, hogy a hasznos DP jel elég nagy marad-e a szükséges bizonytalansághoz.
A csak alkalmankénti maximális áramlásra méretezett mérő normál működéshez csúnyán túlméretezhető. A méretezési jelentésnek mindhárom áramlási ponton meg kell mutatnia a DP-t és a várható bizonytalanságot.
3. Erősítse meg a tényleges csőadatokat
Adja meg:
- névleges csőméret;
- csövek ütemezése és tényleges belső átmérője;
- csőanyag és belső érdesség, ahol szükséges;
- vízszintes, függőleges vagy ferde tájolás;
- áramlási irány;
- közeli könyökök, pólók, szűkítők, bővítők, szelepek és vezérlőelemek.
A névleges átmérő használata, ahol a számítás mért vagy ütemezett belső átmérőt igényel, szisztematikus hibát okozhat.
4. Tekintse át a nyomást, a hőmérsékletet és az anyagokat
Adja meg a minimális, normál és maximális nyomást és hőmérsékletet, beleértve az indítási, tisztítási, felborítási és leállítási feltételeket. Ezek az értékek befolyásolják a folyadék sűrűségét, a gáz tágulhatóságát, a nyomásosztályt, a nedvesített anyagokat, a tömítés kiválasztását, a távadó hőmérsékletének kitettségét és azt, hogy a közvetlen szerelés elfogadható-e.
5. Határozza meg a mérési célt
A folyamatjelzőnek, a vezérlőkörnek, az energiamérlegnek, a kibocsátásszámításnak és a megőrzési-átviteli mérésnek nem ugyanazok a teljesítménykövetelmények.
Határozza meg:
- szükséges rendszerbizonytalanság;
- ismételhetőség;
- áramláscsökkentés;
- válaszidő;
- megengedett állandó nyomásveszteség;
- kétirányú mérési követelmények;
- kimeneti jel és kommunikációs protokoll;
- veszélyes{0}}területre és anyagra- vonatkozó dokumentációs követelmények.
6. Értékelje a tartós nyomásveszteséget
A mért nyomáskülönbség nem azonos az állandó nyomásveszteséggel. A nyomás egy része visszaáll az áramlás irányában, és a helyreállítás az elsődleges-elem geometriától függ.
Hasonlítsa össze az alternatívákat normál üzemi áramlásnál, ne csak maximális áramlásnál. A hasznos életciklus-értékelés a következőket veszi figyelembe:
- állandó nyomásveszteség;
- éves üzemidő;
- szivattyú vagy kompresszor hatékonysága;
- energiaköltség;
- karbantartási hozzáférés;
- várható élettartam.
7. Ellenőrizze az egyenes{1}}cső rendelkezésre állását
A könyökök, szelepek, szűkítők, bővítők és pólók örvénylést okozhatnak, vagy torzíthatják a sebességprofilt. Az egyenes{1}}futás követelményei a zavarástól, az elsődleges elemtől, a béta aránytól, az áramlásszabályozótól és az alkalmazandó szabványtól függenek.
Tekintse át a webhely útmutatásaitupstream és downstream egyenes csőszakaszok, de a végső méretekhez használja a kiválasztott készülék kézikönyvét és számítási szabványát. Ne alkalmazzon egy általános számot minden DP elemre.
8. Tervezze meg a karbantartást rendelés előtt
Határozza meg, hogyan izolálják, kiegyenlítik, légtelenítik, ürítik, öblítik, vizsgálják meg és cserélik ki a mérőt. A piszkos vagy kondenzációs szolgáltatás nagyobb nyomáscsatlakozásokat, rövidebb impulzusvezetékeket, öblítési pontokat, hőkövetést, szigetelést vagy közvetlenül{1}}szerelt szerelvényt igényelhet.
Gyors elsődleges{0}}elemválasztási útmutató
| Alkalmazási feltétel | Elsődleges értékelendő elem | Fő kérdés a megerősítéshez |
|---|---|---|
| Általános tiszta folyadék, gáz vagy gőz a megállapított szabványoknak megfelelően | Szellős lemez | Elfogadható az állandó nyomásveszteség? |
| Nagy vonal nyomás{0}}veszteség-korlátokkal | Venturi-cső vagy átlagoló pitot-cső | A telepítési hely vagy a rendelkezésre álló DP a korlátozó tényező? |
| Nagy{0}}sebességű vagy igényes gőz | Áramlási fúvóka | Melyik fúvókaszabvány és anyagminősítés vonatkozik rá? |
| Nagy cső, csatorna vagy utólagos felszerelés | Átlagos pitot cső | Elég nagy a minimális sebesség ahhoz, hogy stabil DP-t hozzon létre? |
| Viszkózus, piszkos vagy szilárd{0}}csapágyfolyadék | Ékmérő vagy minősített Venturi kivitel | Szükséges áramlási kalibráció a várható Reynolds-tartományhoz? |
| Korlátozott egyenes cső | Minősített kúp vagy kondicionáló elsődleges elem | Milyen zavartesztelések támogatják az állítólagos egyenes{0}}követelményt? |
A távadó hatótávolsága, leállítása és alacsony{0}}áramlási határértéke
A távadó hatótávolságának csökkentése nem ugyanaz, mint az áramlás leállítása
Egy távadó képes lehet széles DP tartomány mérésére, de a DP áramlás lelassítását korlátozza az áramlás és a nyomáskülönbség közötti négyzetes kapcsolat.
Például egy 10:1 arányú áramláscsökkentéshez a rendszernek meg kell különböztetnie a DP-t a teljes -skálájú DP 100%-ától 1%-áig. A teljes alacsony-áramlási bizonytalanságnak tartalmaznia kell a nulla stabilitást, a statikus-nyomáshatásokat, az impulzus-vezeték-kiegyensúlyozatlanságot, az elsődleges-elem bizonytalanságát és a folyamat{10}}tulajdonság változásait.
Dokumentálja a négyzet{0}}gyökér kivonás helyét
Az adó lineáris DP-t küldhet egy DCS-nek, vagy négyzetgyök{0}}kivonást alkalmazhat, és áramlási-arányos jelet küldhet. Bármelyik megközelítés működhet, de a konfigurációt dokumentálni kell. A négyzetgyököt nem szabad kétszer alkalmazni.
Óvatosan használja az alacsony{0}}áramlási határt
Nagyon alacsony DP esetén a négyzetgyök{0}}feldolgozás a kis nyomásingadozásokat láthatóan instabil áramlási jellé erősítheti fel. Az alacsony -áramlás-lezárás elnyomhatja a nullához közeli értelmetlen kimenetet, de ennek az ellenőrzött mérési képességen és a folyamatkövetelményen kell alapulnia.
Ne használjon levágást a szivárgás, a fordított áramlás, az eltömődött vezeték, a nulla eltolódás vagy a túlméretezett mérő elrejtésére. Yokogawa hivatalosalacsony-áramkorlátozási útmutatásmegmagyarázza, hogy a négyzetgyök{0}}feldolgozás miért rendelkezik nagyon magas nyereséggel a mérési tartomány aljához közel.
DP áramlásmérő telepítési irányelvek
A telepítési hibák meghaladhatják a távadó specifikációját. Az elsődleges elemet, a csapokat, az impulzuscsöveket, az elosztót, a távadó tájolását és a konfigurációt egyetlen mérőrendszerként kell kezelni.
A következő útmutatás általános. A kiválasztott elsődleges-elem kézikönyve, a távadó kézikönyve, a csővezeték specifikációja és az üzembiztonsági eljárás szabályozza a végső telepítést.
Általános telepítési szabályok
- Ellenőrizze az elsődleges -elemfolyam nyilat és a fizikai tájolást.
- Győződjön meg arról, hogy a cső tele marad a folyadékméréshez.
- Használja a szükséges felfelé és lefelé irányuló egyenes csövet.
- Az impulzusvonalak legyenek rövidek, alátámasztva és a lehető legszimmetrikusabbak.
- Kerülje el a folyadékimpulzusvezetékek magas pontjait és a gázimpulzusvezetékek mélypontjait.
- Tartsa mindkét impulzuslábat azonos hőmérsékleten.
- Biztosítson hozzáférhető szellőző-, lefolyó-, szigetelő- és kiegyenlítő pontokat.
- Szivárgás{0}}tesztelje meg az összes folyamatcsatlakozást az üzembe helyezés előtt.
- Győződjön meg arról, hogy a magas és az alsó oldal megfelelően van csatlakoztatva.
- Óvja a távadót a névlegesen kívüli folyamati hőmérsékletektől.
ARosemount 2051 referencia kézikönyvPéldául azt javasolja, hogy az impulzuscsöveket tartsa röviden, és legalább 1 hüvelyk/láb, vagy körülbelül 8 cm/méter lejtős irányvonalat ad a meghatározott folyadék- és gázelrendezésekhez. Használja a kézikönyvet a tényleges adó- és berendezésszabványhoz, ahelyett, hogy ezt az értéket univerzálisként kezelné.
Folyadékáramú telepítés
Számos folyékony alkalmazás esetén nyomáscsapokat helyeznek el a cső oldalán, és a távadót a csapok mellé vagy alá szerelik fel, hogy a gáz visszaáramoljon a folyamat felé.
- Mindkét lábat töltse fel folyamatfolyadékkal vagy a megadott tömítőfolyadékkal.
- Döntse le a vezetékeket, hogy elkerülje a gáz beszorulását.
- A nullapont ellenőrzése előtt légtelenítse a gázt.
- Kerülje a gőzképződést okozó helyi melegítést.
- Óvja a vezetékeket a fagytól.
- Kerülje el az üledék felgyülemlését a csapokban és csövekben.
Az egyetlen impulzusvezetékben lévő gázzseb eltérő hidrosztatikus fejet hoz létre, és eltolja a mért DP-t még akkor is, ha a tényleges áramlás stabil.
Gázáramlás telepítése
Számos tiszta{0}}gáz-alkalmazás esetén a csapok a cső tetején vagy oldalán helyezkednek el, és a távadót ezek mellé vagy fölé szerelik, hogy a nem kívánt folyadék a folyamat felé folyjon.
- Kerülje a kondenzátumot összegyűjtő mélypontokat.
- Biztosítson lefolyókat, ahol a páralecsapódás nem kerülhető el.
- Ellenőrizze, hogy nincs-e benne por vagy részecskék eltömődése.
- Erősítse meg a statikus{0}}nyomás- és hőmérséklet-kompenzációs követelményeket.
- Ellenőrizze, hogy a minimális sebesség elegendő DP-t eredményez-e.
Steam Flow telepítése
A gőzszolgáltatás általában kondenzátummal{0}}töltött impulzusvezetékeket használ, hogy elszigetelje a távadót a folyamat hőmérsékletétől, és stabil nyomáscsatlakozást biztosítson.
- Helyezze a csapokat az elsődleges-elemek kézikönyvében előírt tájolásba.
- Szerelje fel a távadót a csapok alá, ahol a jóváhagyott elrendezés kondenzvízzel{0}}töltött lábakat igényel.
- Tartsa mindkét impulzuslábat hasonló hosszúságban, magasságban és hőhatásban.
- A végső nulla-ellenőrzés előtt állítson be egyenlő kondenzvízfejeket.
- Ne alkalmazzon hőnyomkövetést úgy, hogy az egyik nedves lábat felforrázza.
- Hagyja, hogy a telepítés elérje a termikus egyensúlyt.
A DP-t más gőztechnológiával összehasonlító projekteknél tekintse át a rendelkezésre állókatvortex gőz áramlásmérőopciók a műszaki kiválasztás részeként, ahelyett, hogy azt feltételeznénk, hogy minden gőzvonalhoz egy elv a legjobb.
Üzembe helyezési sorrend
Az elosztó felépítése és működési eljárásai eltérőek, ezért a jóváhagyott eszközeljárásnak szabályoznia kell a szelepek sorrendjét. Az általános üzembe helyezési ellenőrzésnek tartalmaznia kell:
- Ellenőrizze a modellt, a nyomásosztályt, az anyagokat, a tájolást és a folyamatcsatlakozásokat.
- Győződjön meg arról, hogy az elsődleges elem és a nyomócsapok megfelelnek a méretezési dokumentációnak.
- Vizsgálja meg az elosztót, az impulzusvezetékeket, a támasztékokat, a szellőzőnyílásokat, a lefolyókat és a hővezetést.
- Szivárgás-tesztelje meg a nyomásrendszert a jóváhagyott üzemi eljárással.
- Töltse fel, szellőztesse ki vagy engedje le mindkét impulzusszárat, amint azt a folyadék megköveteli.
- A nulla ellenőrzése előtt kiegyenlítse a távadót.
- Csak akkor végezzen nulla beállítást, ha azt a távadó kézikönyve megengedi, és a megfelelő nyomásviszonyok mellett.
- Helyezze vissza az elosztócsövet a jóváhagyott szelepsorrend szerint.
- Ellenőrizze a hatótávolságot, a tervezési egységeket, a csillapítást, a négyzet{0}}gyök helyét és az alacsony-áramlási határt.
- Hasonlítsa össze a várható és mért DP-t a rendelkezésre álló üzemi feltételek mellett.
- Rögzítse a kiindulási DP-t, a statikus nyomást, a hőmérsékletet, a teljesítményt és a szelephelyzetet.
Az elosztó nem megfelelő sorrendbe állítása az érzékelőt nem kívánt{0}oldali nyomásnak teheti ki. Ne rögtönözzen egy indítási sorrendet egy általános diagramból.
Mi határozza meg a DP áramlásmérő pontosságát?
A távadó pontossági specifikációja nem a teljes áramlási rendszer pontossága. A végső bizonytalanság a következőket tartalmazhatja:
- elsődleges-elem kisülési együtthatója;
- elsődleges-elem-megmunkálás és mérettűrés;
- cső belső átmérője és érdessége;
- furat, torok vagy béta arány;
- folyadék sűrűsége és összetétele;
- nyomás, hőmérséklet és gáz expandálhatósága;
- Reynolds-szám;
- upstream áramlási profil;
- nyomás{0}}csap geometria;
- impulzus{0}}vonal fej kiegyensúlyozatlansága;
- távadó hatótávolsága, nulla stabilitás, statikus-nyomáshatás és környezeti-hőmérséklet hatása;
- áramlásszámítás és jelskálázás.
Egyszerűsített bizonytalansági példa
Tekintsünk egy szemléltető rendszert, amelyben négy független hozzájárulás már át lett konvertálva a folyamalap-azonos százalékára:
- elsődleges elem: 0,70%;
- adó a működési ponton: 0,30%;
- folyadék-tulajdonság bemenet: 0,20%;
- beépítési hozzájárulás: 0,50%.
Egy egyszerűsített gyökér-összeg-négyzet kombináció a következő lenne:
√(0.702 + 0.302 + 0.202 + 0.502)=körülbelül 0,93%
Ez egy oktatási példa, nem a termék pontosságára vonatkozó állítás vagy egy teljes bizonytalansági költségvetés. A formális számításnak meg kell erősítenie a megbízhatósági szinteket, a valószínűségi eloszlásokat, a korrelációkat, a működési -ponthatásokat és az alkalmazandó szabványos módszert.
Alacsony áramlásnál a kalibrált DP-tartomány százalékában kifejezett adóhiba a jelzett áramlás sokkal nagyobb százalékát képviselheti. A rendszer teljesítményét ezért a minimális, normál és maximális áramlásnál kell ellenőrizni, nem csak a teljes-skálájú DP-nél.
Kalibrálás, ellenőrzés, nulla beállítás és hurokellenőrzés
Ezeket a kifejezéseket nem szabad felcserélni. Az oldal magyarázatakalibrálás, ellenőrzés és érvényesítéshasznos kiindulási megkülönböztetést nyújt.
| Tevékenység | Mit ellenőriz vagy módosít | Amit nem bizonyít |
|---|---|---|
| Nulla trimm | Javítja a távadó nulláját jóváhagyott kiegyenlített{0}}nyomási feltételek mellett | Nem kalibrálja az elsődleges elemet vagy a teljes áramlási rendszert |
| Érzékelő trim | A DP-érzékelőt egy nyomon követhető nyomásreferenciához igazítja | Nem ellenőrzi a csőméreteket, a sűrűséget vagy a kisülési együtthatót |
| Hurok ellenőrzés | Ellenőrzi a jelátvitelt, a skálázást, a vezetékezést és a DCS jelzést | Nem bizonyítja, hogy a tényleges áramlás helyes |
| Elsődleges{0}}elemvizsgálat | Ellenőrzi a furatot, élt, lerakódásokat, sérüléseket, tájolást és méreteket | Nem teszteli a távadó elektronikáját |
| Áramlás ellenőrzése | Összehasonlítja a telepített eredményt egy referencia vagy független módszerrel | További diagnózis nélkül nem azonosítható a kiváltó ok |
| Áramlás kalibrálása | Meghatározott feltételek mellett nyomon követhető áramlási referenciával szembeni teljesítményt biztosít | Nem garantálja a változatlan terepi teljesítményt a telepítés után |
Ne változtassa meg a kalibrációt pusztán azért, hogy a megjelenített áramlást a várt termelési értékhez kényszerítse. Először ellenőrizze a folyamat feltételeit, a szelephelyzeteket, az impulzusvezetékeket, az elsődleges-elemadatokat, a sűrűségkompenzációt és a jelkonfigurációt.
DP áramlásmérő hibaelhárítás
Használjon réteges diagnosztikai szekvenciát
- Erősítse meg a folyamatot:Valóban jelen van az áramlás? Változott a nyomás, a hőmérséklet, az összetétel, a szelep helyzete vagy az üzemmód?
- Ellenőrizze az elektromos láncot:Tápellátás, vezetékek, kimeneti mód, mérnöki egységek, méretezés, csillapítás, négyzetgyök-kivonás és alacsony-áramlezárás.
- Ellenőrizze az elosztó- és impulzusvezetékeket:Leválasztó szelepek, kiegyenlítő, szellőzőnyílások, lefolyók, szivárgások, eltömődések, megrekedt gáz, kondenzvíz, fagyás és egyenlőtlen magasság.
- Ellenőrizze az elsődleges elemet:Tájolás, sérülés, lerakódások, furat, csapok, egyenes futás és igazítás.
- Ellenőrizze a számítást:Cső belső átmérője, béta arány, folyadék sűrűsége, statikus nyomás, hőmérséklet, együttható és kompenzációs módszer.
| Tünet | Valószínű okai | Javasolt ellenőrzések |
|---|---|---|
| Nincs áramlásjelzés | Nincs áram, hangszínszabályzó nyitva, mindkét oldal le van választva, blokkolt vonalak, nincs tényleges áramlás, hibás kimeneti konfiguráció | Ellenőrizze a folyamat állapotát, a tápellátást, az élő DP-t, az elosztó helyzetét, a vezetékeket és a méretezést |
| A vártnál alacsonyabb olvasás | Erős-oldalsó szivárgás, részleges elzáródás, gáz rekedt a folyékony üzemben, rossz sűrűség, túlméretezett tartomány, kopott elsődleges elem | Szivárgás-teszt, légtelenítő vezetékek, felső oldal vizsgálata, sűrűség és tartomány ellenőrzése, elem ellenőrzése |
| A vártnál magasabb olvasás | Alacsony-oldalszivárgás, fordított elem, helytelen furat- vagy csőazonosító, rossz együttható, folyadékfej egyensúlyhiány | Ellenőrizze az alsó oldalt, a tájolást, a méreteket, a konfigurációt és az impulzus{0}}vonal magasságait |
| Az olvasás nem reagál | Zárt leválasztó szelep, dugult impulzusvezeték, kiegyenlítő nyitva, befagyott jel, meghibásodott érzékelő | Ha megengedett, hasonlítsa össze az egyes nyomásoldalakat, és ellenőrizze a feszültség alatti adó változóját |
| Zajos olvasás | Pulzálás, két{0}}fázisú áramlás, vibráció, nagyon alacsony DP, folyadék vagy gáz rekedt, rossz csillapítás | Ellenőrizze a folyamatstabilitást, az impulzusvezetékeket, a rögzítést, a minimális DP-t és a jelkonfigurációt |
| Indítás utáni sodródás | Hőkiegyensúlyozatlanság, egyenlőtlen gőzkondenzátum lábak, sűrűségváltozás, páralecsapódás, fagyás | Engedélyezze a stabilizálást, hasonlítsa össze a lábak hőmérsékletét és szintjeit, és ellenőrizze a kompenzációt |
| Nem ért egyet a referenciamérővel | Hibás csőazonosító, folyadék tulajdonságai, béta arány, áramlási profil, referencia telepítés vagy időbeállítás | Ellenőrizze mindkét mérőrendszert, mielőtt a hibát hozzárendeli a DP-mérőhöz |
Szemléltető diagnosztikai példa
A folyadék{0}}áramlási jel lassan emelkedik az indítás után, annak ellenére, hogy a szivattyú állapota stabil. A távadó kimenete, tartománya és szelephelyzete megfelelő. Az egyik impulzusláb légtelenítése során gáz szabadul fel, ami után a leolvasás stabilizálódik.
Ebben a példában a valószínű ok nem a távadó kalibrálása. Egy gázzseb egyenlőtlen hidrosztatikus fejet hozott létre az impulzusvezetékek között. A korrekciós intézkedés a gáz eltávolítása és a cső lejtésének vagy a szellőzőelrendezésnek a korrigálása, amely lehetővé tette a zseb kialakulását.
Mikor érdemes másik Flow technológiát választani?
A DP mérés sokoldalú, de nem automatikusan a legjobb megoldás. Hasonlítsa össze a telepítési bizonytalanságot, a nyomásveszteséget, a karbantartást, a folyamatkompatibilitást, az egyenes -futási követelményeket, a leállítást és az életciklus költségeit.
| Technológia | Gondold át, mikor | A felülvizsgálat fő korlátja |
|---|---|---|
| Nyomáskülönbség | Folyadékok, gázok vagy gőz; megállapított szabványok; nyomást és hőmérsékletet igényel | Nyomásveszteség, alacsony-áramlási DP, impulzus-vezeték-karbantartás és közvetett mérés |
| Elektromágneses áramlásmérő | A teljes-csővezetékben vezető folyadék és az alacsony állandó nyomásveszteség prioritást élvez | Nem mérhető a nem vezető folyadék, gáz vagy gőz |
| Ultrahangos áramlásmérő | Az alacsony nyomásveszteség, a nagy csövek vagy a nem tolakodó mérés fontosak | A folyadék-, cső-, akusztikus út-, telepítési és áramlási{0}}profil feltételeinek megfelelőnek kell lenniük |
| Rögzítse{0}}az ultrahangos áramlásmérőt | Ideiglenes felmérések vagy utólagos mérések csővágás nélkül | A csőadatok, az érzékelő felszerelése, a csatolás és a jel minősége befolyásolja a teljesítményt |
| Vortex áramlásmérő | Gőz, gáz vagy tiszta folyadék megfelelő Reynolds-számmal | Az alacsony áramlás, a vibráció és a felfelé irányuló zavarok felülvizsgálatot igényelnek |
| Termikus tömegáram mérő | Megfelelő tiszta gázok közvetlen tömegáram{0}}mérése | A gázösszetétel, a lerakódások, a nedvesség és a kalibrációs alap befolyásolja az eredményt |
| Turbina áramlásmérő | Tiszta, alacsony{0}}viszkozitású folyadékra és gyors reakcióra van szükség | Figyelembe kell venni a mozgó alkatrészeket, a szennyeződést, a viszkozitást és a csapágykopást |
| Coriolis áramlásmérő | Közvetlen tömegáram és sűrűségmérés szükséges | A kezdeti költség, súly, nyomásesés és csőtámasz jelentős lehet |
Alkalmazás-Speciális döntési szempontok
Gőz
Ellenőrizze, hogy a projekt térfogatáramot, kompenzált tömegáramot vagy energiaáramlást igényel-e. Tekintse át a gőzállapotot, a nyomást, a hőmérsékletet, a sűrűségkompenzációt, a kondenzátumkezelést, a nyomásveszteséget és a minimális áramlást. A DP, vortex és kiválasztott ultrahangos rendszerek különböző problémákat oldanak meg, és ezeket a tényleges működési tartományban kell összehasonlítani.
Sűrített levegő és technológiai gáz
Ellenőrizze a gáz összetételét, nedvességtartalmát, nyomásingadozását, hőmérsékletét, minimális sebességét és a szivárgás{0}}észlelési követelményeit. Egy átlagoló pitot-cső, nyílásrendszer, hőtömeg-mérő vagy más technológia megfelelő lehet attól függően, hogy tényleges térfogatra, standard térfogatra vagy tömegáramra van szükség.
Vezetőképes víz és szennyvíz
Ahol a cső tele marad, és a folyadék vezetőképes, az elektromágneses mérővel elkerülhető az állandó nyomásveszteség és az impulzus{0}}vezeték karbantartása, amely a hagyományos DP-korlátozáshoz kapcsolódik. A DP továbbra is kiválasztható, ha egy meglévő elsődleges elem, szokatlan hőmérséklet vagy projektszabvány kedvez neki.
Nagy meglévő folyadékcső
Olyan utólagos felszerelési munkáknál, ahol a leállítás vagy a csővágás nehézkes, az ultrahangos mérés rögzítése{0}}értékelhető egy új, intruzív DP elsődleges elem beszerelése előtt. Továbbra is fontosak a csőanyag, a falvastagság, a bélés, a folyadék állapota és a rendelkezésre álló egyenes lefolyás.
Méretezéshez és árajánlathoz szükséges információk
Adatok feldolgozása
- folyadék neve és összetétele;
- folyadék, gáz vagy gőz;
- sűrűség, fajsúly, viszkozitás vagy a szükséges tulajdonságmodell;
- minimális, normál és maximális áramlás;
- minimális, normál és maximális nyomás;
- minimális, normál és maximális hőmérséklet;
- szilárd anyagok, gázbuborékok, nedvesség, korrozív összetevők vagy koptató anyagok.
Cső- és szerelési adatok
- névleges méret, ütemezés és tényleges belső átmérő;
- cső és karima anyaga;
- karima szabvány és nyomásosztály;
- vízszintes vagy függőleges tájolás;
- áramlási irány;
- rendelkezésre álló felfelé és lefelé irányuló egyenes cső;
- közeli könyökök, szelepek, szűkítők, bővítők és pólók;
- a környezeti feltételek és a veszélyes{0}}területek besorolása.
Teljesítmény- és kimeneti követelmények
- a rendszer szükséges bizonytalansága és ismételhetősége;
- szükséges áramláscsökkentés;
- maximális megengedett állandó nyomásveszteség;
- válaszidő;
- 4–20 mA, impulzus, HART, RS485, Modbus vagy más interfész;
- helyi megjelenítés és összegzés;
- távadó közvetlen vagy távoli rögzítése;
- anyagtanúsítványok, nyomásvizsgálati vagy áramlási kalibrálási dokumentumok.
A hasznos méretezési jelentésnek tartalmaznia kell a kiválasztott elsődleges elemet, furat- vagy karakterisztikus méretet, adott esetben béta arányt, minimális, normál és maximális áramlási DP-t, a várható állandó nyomásveszteséget, a távadó hatótávolságát, a működési határokat, az egyenes{0}}futási követelményeket és a várható bizonytalanságot.
Gyakran Ismételt Kérdések
K: Mi a különbség a DP jeladó és a DP áramlásmérő között?
V: A DP távadó méri a két nyomás közötti különbséget. A DP áramlásmérő egyesíti a távadót egy meghatározott elsődleges elemmel, csőadatokkal, folyadéktulajdonságokkal, impulzuscsatlakozásokkal és áramlási számítással.
K: Miért használ a DP áramlásmérő négyzetgyök-kivonást?
V: A generált nyomáskülönbség megközelítőleg arányos az áramlás négyzetével a meghatározott feltételek mellett. A négyzetgyök-kivonás a DP mérést áramlási-arányos eredményké alakítja.
K: Hol kell végrehajtani a négyzetgyök{0}}kivonást?
V: Elvégezhető a távadóban vagy a DCS-ben vagy az áramlási számítógépben. A kiválasztott helyet dokumentálni kell, és a négyzetgyököt nem szabad kétszer alkalmazni.
K: A DP áramlásmérő mérheti a tömegáramot?
V: Igen, de a gáz- és gőztömegáramhoz a nyomáskülönbség mellett általában statikus nyomás, hőmérséklet, folyadék{0}}tulajdonsági adatok és kompenzációs számítás szükséges.
K: Mennyi egyenes csőre van szüksége egy DP áramlásmérőnek?
V: Nincs egyetemes érték. A követelmény az elsődleges elemtől, a béta aránytól, a felfelé irányuló zavartól, az áramlásszabályozótól, az alkalmazandó szabványtól és a gyártó minősített adataitól függ.
K: Melyik DP primer elemnek van a legkisebb állandó nyomásvesztesége?
V: A Venturi{0}}típusú és átlagot adó-pitot kialakítások általában több nyomást tudnak visszanyerni, mint egy alap éles{2}}peremű nyílás, de a tényleges nyomásveszteséget ki kell számítani a kiválasztott méretre és üzemi áramlásra.
K: Mérhet-e a nyomáskülönbségmérő áramlásmérő a szennyezett folyadékot?
V: Megteheti, ha az elsődleges elem, a nyomócsapok, az impulzusrendszer, az anyagok és a karbantartási terv megfelelő. Egy hagyományos koncentrikus nyílás kis impulzusvezetékekkel szennyezett alkalmazás esetén bedugulhat, míg megfelelőbb lehet egy minősített ék, Venturi, öblítőrendszer vagy alternatív technológia.
K: Minden DP áramlásmérőt igényel áramlási kalibráció?
V: Nem feltétlenül. A szabványos elsődleges elemek használhatják a megállapított együtthatókat, ha a geometria, a telepítés, a Reynolds-szám, a fázisfeltétel és minden egyéb szabvány követelmény teljesül. A szabadalmaztatott kiviteleknél, a szabványos hatókörön kívül eső eszközöknél és az alacsonyabb bizonytalanságot igénylő alkalmazásoknál áramlási kalibrációra lehet szükség.
K: A távadó pontossága megegyezik az áramlásmérő pontosságával?
V: Nem. A teljes rendszerbizonytalanság magában foglalja az elsődleges elemet, a csőméreteket, a folyadék tulajdonságait, a telepítést, az impulzusvezetékeket, a kompenzációt és a számítást is.
K: Miért instabil a DP áramlási érték nulla közelében?
V: A DP jel az áramlás négyzetével csökken, míg a négyzetgyök{0}}feldolgozás nagy nyereséggel rendelkezik, közel nullához. Alacsony áramlásnál ezért dominánssá válhat a zaj, a nulla drift, a beszorult folyadék, a lüktetés és a túlméretezett tartomány.
Következtetés
A differenciálnyomású áramlásmérő folyadékok, gázok és gőzök mérésére alkalmas ipari körülmények széles körében, de teljesítménye a teljes rendszertől függ. A nagy pontosságú-távadó kiválasztása nem tudja kompenzálni a nem megfelelő méretű elsődleges elemet, a sérült lemezt, a rossz csőátmérőt, a nem megfelelő impulzus-elrendezést, a helytelen sűrűséget vagy a megkettőzött négyzetgyök{3}}számítást.
Kezdje a folyadékkal, a minimális és maximális áramlással, a tényleges csőméretekkel, az üzemi nyomással és hőmérséklettel, a megengedett nyomásveszteséggel, a telepítés geometriájával, a karbantartási feltételekkel és a rendszer szükséges bizonytalanságával. Ezután válassza ki az elsődleges elemet és a távadót tervezett kombinációként.
A projekt méretezéséhez vagy a termék kiválasztásához készítse elő a fent felsorolt folyamat-, cső-, teljesítmény-, kimeneti és tanúsítási adatokat ésnyújtsa be a pályázati információkat a FlowT-nek. Kérjen dokumentált méretezési eredményt, ne csak a csőméretből válasszon DP áramlási rendszert.
