Производители на разходомери: Ръководство за избор на често срещани разходомери за течности

Като производител на разходомери, разполагаме с практически случаи в промишленото производство, градското водоснабдяване, енергетиката и химическата промишленост и др. Ето обобщение на ръководството за закупуване на разходомери:

Точното измерване на потока на течности е от решаващо значение за осигуряване на ефективността на производството, контрола на разходите и безопасността. Турбинни разходомери, електромагнитни разходомери, ултразвукови разходомери и вихрови разходомери са четирите най-широко използвани уреди за измерване на разход в сектора на течностите. Всеки от тях работи по уникален принцип, което води до различаващи се предимства в производителността и области на приложение.

Анализ на основните характеристики на 1.4 масови разходомера за течности

(1) Турбинен flow meter

1.1 Сценарии на използване

Турбинни разходомери, с техните предимства в измерването с висока точност, намират широко приложение при чисти течности, изискващи висока точност на измерване на потока. Те се използват за измерване на доставката на преработени масла като леко масло и дизелово гориво в петролохимическата промишленост, за пълнене и измерване на стерилни течности като пречистена вода и мляко в хранително-вкусовата промишленост и за прецизно измерване на доставката на течни лекарства във фармацевтичната промишленост. Освен това те се използват широко за наблюдение на потока на смазочни среди като смазочно масло и хидравлично масло в индустриални охлаждащи системи и са особено подходящи за среди със средна и ниска вискозност, без примеси.

1.2 Предимства

Висока точност на измерване : В рамките на номиналния обхват на потока точността обикновено достига ±0,2%~±1,0%. Това е един от най-точните типове за измерване на течен поток в момента и може да отговаря на нуждите от измерване с висока точност.

Бърза реакция : Лопатките на турбината са изключително чувствителни към промени в потока и бързо улавят моментните колебания, което ги прави подходящи за динамични сценарии, изискващи реално наблюдение на промените в потока.

Компактна конструкция и лесна инсталация : Относително малки по размер и леки по тегло, изискват по-малко пространство за монтаж и предлагат гъвкави методи за инсталиране. Могат да се свързват чрез фланец, хомут или резба, за да се адаптират към различни конфигурации на тръбопроводите.

Малки загуби на налягане : При нормален работен поток загубата на налягане на флуида, преминаващ през турбинния разходомер, е относително малка и не влияе значително върху налягането в цялата тръбопроводна система.

1.3 Недостатъци

Високи изисквания към чистотата на средата : Лопатките на турбината лесно се износват или заклинват от примеси и частици в средата, което води до намаляване на измервателната точност или дори до повреда на оборудването; затова задължително трябва да се използват строги филтриращи устройства.

Силно влияние от вискозитета на средата : При измерване на високовискозни течности, вискозитетът на течността ще намали скоростта на турбинните лопатки, което води до занижени резултати от измерването.

Чувствителен към механично износване : Турбинните лопатки и лагерите са в механически контакт, което ще доведе до износване след дълготрайна употреба. Изисква се редовно поддържане и подмяна, а срокът на служба е сравнително кратък.

(2)Електромагнитен потокометър

2.1 Сценарии на употреба

Електромагнитните разходомери работят на принципа на електромагнитната индукция и не се влияят от физически параметри като плътност, вискозитет и температура на средата. Те са подходящи за измерване на проводими течности и широко се използват при пречистване на битови отпадъчни води, измерване на промишлени отпадъчни води, мониторинг в химическата промишленост при транспортиране на корозивни течности като киселинни и алкални разтвори и солени разтвори, както и при измерване на потоци в металургичната промишленост на течности, съдържащи твърди частици, като суспензии и калове. Те също показват добри резултати в хранителната промишленост при измерване на вискозни проводими течности като сосове и сиропи.

2.2 Предимства

Голяма адаптивност към среди : Доколкото проводимостта на средата е ≤20 μS/cm, може да се постигне точно измерване независимо от промени във вискозитета и плътността ѝ. Може да измерва течности, съдържащи частици, суспендирани вещества и дори корозивни течности като кал и суспензии.

Стабилна точност на измерване : В рамките на измервателния обхват точността може да достигне ±0,5 % до ±1,0 % и е по-малко засегната от промени в потока.

Няма механично износване и дълъг срок на служба : В измервателната тръба няма подвижни части, а измерването се осъществява само чрез електромагнитна индукция, което избягва механичното износване и намалява разходите за поддръжка.

Минимални загуби на налягане : Вътрешната стена на измервателната тръба е гладка и когато флуидът преминава през нея, почти няма загуба на налягане. Подходяща е за системи със строги изисквания относно загубата на налягане в тръбопровода.

Измерване на обратен поток : С двупосочно измерване може точно да улавя напредващия и обратния поток на течности, което я прави подходяща за сценарии, при които трябва да се следи рефлуксът на флуиди.

2.3 Недостатъци

Не може да измерва непроводими течности : Течности с проводимост ≤20 μS/cm (като бензин, дизелово гориво, алкохол, дестилирана вода и др.) не могат да бъдат ефективно измервани, което е най-основното ѝ ограничение при приложението.

Влияние от външни електромагнитни смущения : Ако в близост до средата за монтаж има силни магнитни полета или източници на високочестотни смущения (като големи електродвигатели и трансформатори), точността на измерването ще бъде засегната и трябва да се предприемат мерки за екраниране.

(3)Ултразвуков датчик на ток

3.1 Сценарии на употреба

Ултразвуковите разходомери използват метод за измерване без контакт, като по този начин няма нужда от директен контакт със средата. Тези уреди са подходящи за различни сложни сценарии, като например наблюдение на потока в тръби с голям диаметър в системи за водоснабдяване и отопление, измерване на потока на лесно запалими, експлозивни и корозивни течности в петрохимическата промишленост и измерване на хигиенични течности в хранителната и фармацевтичната промишленост. Освен това те предлагат значително предимство при проекти за модернизация на разходомери в стари тръбопроводи, тъй като могат да бъдат монтирани без прекъсване на тръбата.

3.2 Предимства

Измерване без контакт, висока адаптивност : Сензорът е монтиран на външната стена на тръбопровода и не се нуждае от контакт със средата, като по този начин се избягва проблемът с корозията на средата и замърсяването на сензора. Може да измерва запалими, експлозивни, силно токсични, висококорозивни и други специални течности.

Лесна инсталация без влияние върху работата на тръбопровода : монтажът може да бъде завършен без прекъсване на тръбопровода или спиране на производството. Особено подходящ за модернизация на мониторинг на потока при стари тръбопроводи или тръбопроводи с голям диаметър, които не могат да бъдат спрени.

3.3 Недостатъци

Силно засегнати от условията на тръбопровода : натрупването на варовик, корозия и ръжда върху вътрешната стена на тръбопровода ще доведе до ослабване на ултразвуковия отразен сигнал, което влияе върху точността на измерването; някои материали на тръбопроводи могат да повлияят на измерването.

Значително засегнат от характеристиките на средата : ако средата съдържа голям брой мехурчета и окачени частици, това ще доведе до ултразвуково разсейване и ще увеличи грешката при измерването; точността на измерване на високовискозни течности също ще намалее.

Точността на измерване е сравнително ниска : точността на конвенционалните ултразвукови дерометри е ± 1% ~ ± 1,5%, което е по-ниска от тази на турбините и електромагнитните дерометри, и е трудно да се отговори на нуждите от високоточни измервания.

Ограничена адаптивност към околната среда : При високи температури, висока влажност и силни вибрации стабилността на сензора ще намалее и трябва да се вземат допълнителни защитни мерки.

(4) Вихрев пливов мерен

4.1 Сценарии за употреба

Вортексните дебитори работят въз основа на принципа на вихъра на Карман и са подходящи за измерване на чисти течности в определен диапазон от числа на Рейнолдс. Те се използват широко за мониторинг на потока на охлаждаща вода в промишлени охлаждащи системи, измерване на доставката на течности с ниска до средна вискозитет като разтворители и реагенти в химическата промишленост и измерване на потока на течности като леко масло и топло масло в енерги Те се използват и за наблюдение на потока на охладена и гореща вода в климатични системи и са особено подходящи за измерване на средни и високи скорости на течности.

4.2 Предимства

Проста структура и висока надеждност : В измервателната тръба има само един генератор на вихри, няма движещи се части, нисък риск от механични неизправности, ниски разходи за поддръжка и дълъг срок на експлоатация.

Умерено намаляване на налягането : В сравнение с турбинния разходомер, загубата на налягане е малко по-висока, но по-ниска в сравнение с дроселния разходомер и има незначително влияние върху налягането в тръбопроводната система.

Висока измервателна температура : Може да измерва среди с висока температура и може да поддържа до 350° за среди с висока температура.

4.3 Недостатъци

Има определени изисквания към чистотата на средата : ако водачът на вихри е залепен или заклещен от примеси или частици в средата, това ще повлияе на стабилността на генерирането на вихри и ще увеличи грешката при измерването. Поради това не е подходящ за течности, съдържащи голямо количество окачени частици.

Силно влияние при нисък поток : Когато скоростта на течността е ниска, трудно се формира стабилна Карманова вихрова улица, точността на измерването значително намалява или дори разходомерът не може да работи нормално, поради което съществува изискване за минимална скорост на потока.

Слаба устойчивост към вибрации външни вибрации лесно могат да повлияят на честотата на вихровата улица, което води до грешки при измерването. Затова трябва да се монтира в среда с по-малко вибрации или да бъде оборудван с устройство за компенсация на вибрациите.

2.4 Типове разходомери – сравнение на ключови параметри и анализ на пригодността

(1) Сравнение на ключови параметри

Тип параметър	турбинен flow meter	Електромагнитен потокометър	Ултразвуков датчик на ток	Вихрев пливов мерен
Точност на измерването	±0.2%~±1.0%	±0.5%~±1.0%	±1%~±1.5%	±1%~±2.5%
Изисквания за диелектрична проводимост	Няма изисквания	≤20 μS/cm	Няма изисквания	Няма изисквания
Изисквания за чистота на средата	Високи (изисква филтриране)	Ниски (може да съдържа частици)	Високи (частиците влияят на точността)	Високо (избягвайте залепване на примеси)
Загуба на налягане	Малък	Много малък	няма	Малък
Разходи за поддръжка	Високо (изисква редовна смяна на лопатки/лagerи)	Ниско	Ниско	Ниско

(2) Анализ на пригодността по сценарии

Въз основа на сравнението на горепосочените параметри и експлоатационните характеристики на всеки отмервателен уред, пригодността в различни сценарии може да се раздели на три нива: "висока пригодност", "средна пригодност" и "неподходящо". Конкретната пригодност е както следва:

2.1 Сценарии за прецизна дозация на чисти течности (например пълнене с готови горива и подаване на течни лекарства)

2.1.1 Висока пригодност: Турбинен разходомер. Неговата висока точност от ±0,2% до ±1,0% и висока повтаряемост отговарят на изискванията за измерване и осигурява отлична стабилност при чисти течности с ниска вискозност.

2.1.2 Средна пригодност: Електромагнитният разходомер изисква течността да е проводима и точността му отговаря на изискванията. Уредът е с голям размер и не е ефективен за непроводими течности.

2.1.3 Несъвместимост: Ултразвуковите разходомери имат недостатъчна точност, а вихровите разходомери имат слаба стабилност при ниски дебити.

2.2 Измерване на корозивни течности, съдържащи частици (например киселинни и алкални разтвори, промишлена и битова канализация)

2.2.1 Висока адаптивност: Електромагнитните разходомери са устойчиви на корозия и могат да работят с среди, съдържащи твърди частици.

2.2.2 Обща адаптивност: Ултразвуковият разходомер осигурява безконтактно измерване, което избягва корозията, но точността му намалява при голямо количество мехури или частици.

2.2.3 Несъвместими: Турбинните разходомери са склонни към корозия и запушване, а при вихровите разходомери често се натрупват примеси.

2.3 Сценарии с тръби с голям диаметър или модернизация на стари тръбопроводи (например водоснабдяване и системи за отопление в градски условия)

2.3.1 Висока адаптивност: Ултразвукови разходомери. Монтират се без контакт, без необходимост от рязане на тръбата, подходящи за тръби с голям диаметър; електромагнитните разходомери могат да се монтират чрез внедряване.

2.3.2 Обща адаптация: Електромагнитният разходомер има висока точност, но изисква прерязване на тръбопровода за монтаж, което затруднява модификацията.

2.3.3 Несъвместимо: Турбинните разходомери се използват за тръби с малък диаметър и не са подходящи за тръби с диаметри над DN200. Вихровите разходомери не са подходящи за тръби с диаметри над DN300.

3. Основната логика при избора на разходомер

В практически приложения изборът на разходомери трябва да следва принципа "приоритет на сценария и съвпадение на параметрите". Конкретните стъпки за вземане на решение са следните:

3.1 Определяне на характеристиките на средата : Първо, определете проводимостта на течността (дали е проводима), чистотата (замърсяване) и вискозитета (висок/среден/нисък вискозитет). Това е от съществено значение за изключване на несъвместими разходомери. Например, непроводими течности трябва директно да бъдат изключени от електромагнитни разходомери, докато течности, съдържащи големи количества частици, трябва да бъдат изключени от турбинни разходомери.

3.2 Изисквания за точност на измерване : За високоточни приложения като търговски расчети и прецизно пълнене се предпочитат турбинни или електромагнитни разходомери; за приложения със средна и ниска точност, като рутинен мониторинг и процесен контрол, могат да се изберат вихрови или ултразвукови разходомери.

3.3 Условия на тръбопровода и околната среда : В зависимост от диаметъра на тръбопровода, ултразвуковите разходомери се предпочитат за тръбопроводи над DN200, а турбинни и ултразвукови разходомери се предпочитат при монтаж в ограничено пространство; околната вибрация/температура: избягвайте вихрови разходомери при големи вибрации и избирайте вихрови разходомери за среди с висока температура.

4. Препоръки за производители на разходомери

Турбинните, електромагнитни, ултразвукови и вихрови разходомери всеки имат своите предимства и недостатъци при приложения за измерване на течности и не съществува универсален разходомер за всички случаи. Постигането на точно, стабилно и ефективно измерване на разхода изисква комплексна оценка, базирана на характеристиките на средата, изискванията за измерване, условията в тръбопровода и бюджета за разходи.