При выборе и установке встроенного расходомера-детали технических характеристик ультразвукового расходомера — это только одна часть истории,-другая часть зависит от вашей системы трубопроводов. Даже «идеальный» расходомер будет показывать неточные показания, если он столкнется с завихрением, кавитацией или аномальным профилем скорости. В этой статье объясняются наиболее важные требования к трубопроводам и способы оптимизации компоновки для обеспечения стабильных и повторяемых измерений-при сохранении падения давления ультразвукового расходомера близким к нулю.
Почему трубопроводы имеют значение
Ультразвуковой расходомер, работающий в течение всего-проходного периода-трубы, измеряет расход, посылая акустические сигналы через жидкость. Все, что меняет распределение скорости,-например, колена, клапаны, переходники/расширители, частично заполненные трубы-может повлиять на стабильность пути и профиль скорости, вызывая ошибку измерения или ухудшая качество сигнала. Вот почему большинство производителей публикуют минимальные-инструкции по прямому прохождению и правила установки, чтобы обеспечить точность. Например, компания Siemens указывает на типичные минимальные требования к прямым-трубам (обычно выражаемым в диаметрах труб «D») и подчеркивает, что измерительная секция должна оставаться полностью заполненной.
Спецификация ультразвукового расходомера: требования к основным трубопроводам
Держите трубу полностью полной
Частично заполненная труба является одной из основных причин нестабильных показаний. Даже если счетчик по-прежнему выдает значение, это значение будет крайне ненадежным.
Советы, как избежать ошибок
Избегайте установки счетчика в самой высокой точке трубопровода, чтобы предотвратить скопление газа.
Если измерение вблизи высокой точки неизбежно, рассмотрите другое место или добавьте вентиляционное устройство.
В вертикальных трубопроводах старайтесь использовать восходящий поток, чтобы труба всегда была заполнена газом.
Соответствовать требованиям к прямому-прохождению (восходящему и нисходящему потоку)
Длина прямого-участка обычно измеряется в диаметрах трубы (D). Требуемая длина зависит от типа счетчика (например, хомут-на детали или катушки-), жидкости, а также от того, насколько «грязны» трубопроводы на входе (колена, тройники, регулирующие клапаны и т. д.).
Для многих погружных ультразвуковых расходомеров общие рекомендации производителя обычно составляют около 10D вверх по потоку / 5D вниз по потоку. При серьезных нарушениях (например, колена за пределами--плоскости или частично открытые клапаны) требуются более длинные прямые участки.
Этапы оптимизации установки
Держите счетчик как можно дальше от колен, тройников и насосов.
Если пространство ограничено, отдайте предпочтение использованию стабилизатора потока,-одобренного поставщиком.
Если вы используете коммерческий учет/коммерческий учет, убедитесь, что установка соответствует признанным стандартам (например, требованиям ISO для ультразвуковых расходомеров газа).
Влияние регулирующих клапанов, насосов и редукционных-клапанов давления
Расположение счетчика должно минимизировать риск турбулентности и кавитации на входе. Лучше всего по возможности устанавливать счетчик перед регулирующим клапаном (регулирующие клапаны создают сильную турбулентность и шум на выходе) и держаться на достаточном расстоянии от насосов,-установленных там, где помехи успевают рассеяться.
Примечания по редукторам/расширителям
Внезапные изменения диаметра искажают профиль скорости.
Если необходимо использовать переходник/расширитель, убедитесь, что переход происходит постепенно, и сохраняйте прямые участки трубы до и после фитинга.
Технические характеристики ультразвукового расходомера: правила установки и ориентации
Выберите правильную ориентацию, чтобы избежать образования пузырей и мусора.
Для горизонтальных труб большинство поставщиков рекомендуют такой угол установки, который уменьшает влияние пузырьков на путь ультразвука. В горизонтальных трубопроводах датчики должны быть смещены как минимум на 20 градусов от вертикального направления, чтобы уменьшить помехи луча, вызванные скоплением газа.
Ключевые моменты по типу жидкости
Жидкости:Избегайте установки в верхней части трубы, поскольку там имеет тенденцию скапливаться газ.
Шлам или грязные жидкости:Если осадок имеет тенденцию откладываться на дне, избегайте установки внизу.
Газы:Соблюдайте требования к конструкции счетчика и убедитесь, что труба сухая и без конденсата.
Контрольный список подтверждения установки
Перед установкой ультразвукового расходомера убедитесь, что следующие параметры соответствуют фактическим условиям на объекте (и перекрестно-проверьте детали в технических характеристиках ультразвукового расходомера/в паспорте ультразвукового расходомера):
Внутренний диаметр трубы и номинальная толщина стенки (счетчик должен соответствовать предполагаемому фактическому внутреннему диаметру)
Тип жидкости (чистая жидкость, грязная жидкость, насыщенный пар, природный газ и т. д.)
Номинальные значения температуры/давления и материалы
Целевые показатели точности и повторяемости (и условия установки, необходимые для их достижения)
Требования к прямому-проходу и необходимость выпрямителя потока
Выход/коммуникация (импульсный, 4–20 мА, Modbus, HART)
Диагностика (усиление траектории, соотношение сигнал/шум, индикатор завихрения и т. д.)
Если ваша отрасль регулируется или предполагает коммерческий учет, также проверьте, соответствует ли продукт таким стандартам, как ISO 17089 (ультразвуковые расходомеры газа) или другим отраслевым спецификациям, на которые ссылается производитель.
Советы по перепаду давления ультразвукового расходомера
Одним из основных преимуществ ультразвуковых расходомеров является то, что они обычно не ограничивают поток, как элементы дифференциального-давления.
Как правильно понять падение давления
Как правило, врезные ультразвуковые расходомеры имеют очень небольшие потери, поскольку они не создают препятствий на пути потока. Зажимы-на ультразвуковых расходомерах практически не создают никакого сопротивления, поскольку никакие компоненты не выступают в трубу.
Чтобы перепад давления ультразвукового расходомера практически не вносил дополнительного перепада давления, необходимо оптимизировать весь участок измерительной трубы как систему:
Отдавайте предпочтение полнопроходным-или нажимным- решениям; избегайте моделей с уменьшенным-отверстием или внезапными изменениями внутренней полости.
Убедитесь, что размер счетчика соответствует внутреннему диаметру трубы, чтобы уменьшить потери на локальное сжатие, вызванные несоответствием.
Для измерительной секции используйте прямую трубу из того же материала и шероховатости; избегайте размещения переходников/расширителей, устройств быстрого расширения/сжатия, колен с коротким-радиусом, частично открытых дроссельных заслонок и других компонентов с высокими-потерями непосредственно перед или после потока.
На многих объектах большие перепады давления фактически вызваны клапанами, фильтрами и обратными клапанами, создающими основное местное сопротивление. Если требуются фильтры/деаэраторы, разместите их в обходном положении или в более удобном для--положении и регулярно очищайте их (засорение может привести к экспоненциальному увеличению падения давления).
Для применений с высокими-скоростями поддерживайте скорость внутреннего потока в разумном диапазоне (по мере увеличения скорости потери на трение растут примерно с увеличением v²). При необходимости уменьшите скорость, увеличив диаметр трубы или разделив поток.
Сам по себе ультразвуковой расходомер обычно не является источником падения давления; действительно эффективное снижение-перепада давления достигается за счет уменьшения изменений внутреннего диаметра, уменьшения компонентов с высоким-K, а также уменьшения локальной турбулентности и скорости.
Похожие статьи
