Какие условия следует учитывать при выборе расходомера с дифференциальным давлением?

Условия установки

Для применения стандартного документа (GB/T 2624 или ISO 5167) в отношении коэффициента истечения и коэффициента расширяемости необходимо использовать стандартное дроссельное устройство, чтобы обеспечить геометрическое подобие и динамические характеристики, аналогичные условиям установки на месте, поскольку это позволяет достичь двух важных сходных показателей. Поэтому при установке дроссельного устройства следует уделить достаточно внимания.

В условиях монтажа, когда до и после дроссельной заслонки требуется прямая труба необходимой длины, выбор подходящего варианта часто представляет собой сложную задачу. При этом расходомер в дроссельной заслонке DPF требует наличия длинного прямого участка трубы. Кроме того, существует гораздо больше типов полевых ограничителей потока, чем указано в стандартных документах, особенно сложно решить проблему так называемых комбинированных ограничителей потока (с очень коротким интервалом между двумя типами ограничителей потока). В таких случаях, согласно GB/T 2624-93 (или ISO 5167-1), можно использовать добавление регулятора потока для решения проблемы, но добавление регулятора потока требует очень длинного прямого участка трубы (около 42D). В этом случае доступны следующие варианты: использование дроссельного устройства, требующего более короткого прямого участка трубы, например, классического трубки Вентури или другой трубки для измерения расхода; использование калибровки реального расхода для определения коэффициента расхода в полевых условиях, которая может быть как онлайн, так и офлайн.

Мы уже говорили о том, что пилотная линия является слабым звеном дроссельной заслонки с сажевым фильтром (DPF). В последние годы появление цельных дроссельных DPF лучше решает эту проблему. Например, при зимнем измерении расхода пара в северных регионах Китая часто возникает необходимость в изоляции пилотной линии от замерзания, и цельная DPF решает эту проблему. Большинство расходомеров выпускаются в двух вариантах: цельном и раздельном, и их использование имеет свои особенности. Выбор зависит от конкретной ситуации, и дроссельная DPF не является исключением. Цельный датчик перепада давления с сажевым фильтром должен быть адаптирован к суровым условиям окружающей среды. В некоторых случаях, например, при вибрации трубопровода или сильных электромагнитных помехах, предпочтительнее использовать раздельный тип.

Условия окружающей среды

Две части сажевого фильтра (DPF): датчик перепада давления и датчик расхода Они оснащены микропроцессорами и электронными компонентами, а требования к условиям окружающей среды у них такие же, как и у обычных электронных приборов, которые обсуждались в других главах этой книги и здесь повторяться не будут.

Экономические факторы

К экономическим факторам относятся стоимость приобретения, стоимость установки, стоимость эксплуатации, стоимость калибровки, стоимость технического обслуживания и стоимость запасных частей.

(1) Стоимость покупки

Стоимость приобретения компонентов системы обнаружения сажевых фильтров относительно невысока, но это не обязательно означает, что она будет дешевой, если учитывать оставшиеся две части: датчик перепада давления и прибор для измерения расхода в целом. Кроме того, может потребоваться приобретение некоторого вспомогательного оборудования, такого как конденсаторы, газосборники, отстойники и изоляторы, которые также следует оценить.

(2) затраты на установку

Установка сажевого фильтра с раздельным сажевым фильтром более сложна, в основном из-за необходимости прокладки трубопроводов для передачи сигнала перепада давления и установки вспомогательного оборудования, а также из-за работы с коррозионно-загрязненными средами, такими как системы изоляции, что увеличивает стоимость.

(3) Эксплуатационные расходы

При измерении параметров трубопроводов большого диаметра потребление энергии, обусловленное эксплуатационными расходами, может быть значительным. Конечно, выбор дроссельных устройств с низкими потерями давления (классический Вентури и т. д.) также является способом снижения затрат, но приобретение таких устройств сопряжено с высокими затратами, которые необходимо тщательно учитывать.

(4) Плата за калибровку

Одним из преимуществ DPF является экономия на стоимости калибровки тестовых образцов, что избавляет не только производителя, но и пользователя от проблем, связанных с фактической калибровкой потока, и это имеет огромное значение. Конечно, следует также учитывать две другие составляющие стоимости калибровки DPF: они относительно удобны и недороги.

(5) Техническое обслуживание

Затраты на техническое обслуживание тестовых образцов сажевого фильтра (DPF) ниже, чем на обслуживание двух оставшихся деталей, которые также требуют определенных затрат.

(6) запасные части

Универсальность приборов для измерения перепада давления и отображения показаний сажевого фильтра (DPF) позволяет крупным и средним предприятиям, использующим большее количество расходомеров, сосредоточиться на выборе определенных моделей, что позволяет сэкономить на запасных частях. В последние годы получили распространение детали дроссельной заслонки с фиксированной стоимостью, что избавляет от необходимости подбирать точное количество деталей, значительно упрощает закупку запасных частей и сокращает их количество.

Комплексный расчет вышеуказанных затрат позволит более точно определить его экономичность.

Принципы выбора стандартных дроссельных устройств

В качестве образца для тестирования сажевого фильтра с дроссельной заслонкой, конечно же, используется стандартное дроссельное устройство. Для выбора наиболее подходящего стандартного дроссельного устройства следует учитывать следующие аспекты:

1) Ограничения по диаметру трубы, соотношению диаметров и диапазону чисел Рейнольдса;

2) Точность измерений;

3) Допустимые потери давления;

4) требуемая минимальная длина прямого участка трубы;

5) чувствительность к эрозии, истиранию и загрязнению измеряемой среды;

6) сложность и стоимость конструкции;

7) простота установки;

8) долгосрочная стабильность использования.

Исходя из вышеизложенного, принципы выбора стандартного дроссельного устройства можно суммировать следующим образом.

В национальном стандарте GB/T 2624-93 (или международном стандарте ISO 5167-1) содержатся подробные положения, касающиеся стандартных дроссельных устройств различных типов, применяемых в зависимости от диаметра трубы, отношения диаметров к диаметру и диапазона чисел Рейнольдса. измерение расхода с помощью диафрагменной пластины Может применяться для более широкого диапазона диаметров труб, чем сопло и сопло Вентури, классическая трубка Вентури позволяет использовать ее для труб различных диаметров с большими различиями и т.д.

Точность различных типов стандартных дроссельных устройств определяется неопределенностью коэффициента расхода относительно коэффициента расширяемости при одинаковой точности измерения перепада давления и плотности. Неопределенность коэффициента расхода различных дроссельных устройств значительно варьируется: по сравнению с коэффициентом расхода дроссельного устройства с наименьшей неопределенностью, неопределенность коэффициента расхода дроссельного устройства с диафрагмой (соплами, трубкой Вентури) больше. Причиной большего профиля дроссельных устройств является низкое качество базы данных, на основе которой составлены уравнения коэффициента расхода, приведенные в стандарте. Однако индивидуальная калибровка контурных дроссельных устройств также обеспечивает высокую степень точности.

При одинаковом перепаде давления потери давления в классическом трубе Вентури и сопле Вентури составляют примерно 1/4-1/6 от потерь давления в диафрагме с соплом, тогда как потери давления в сопле при том же расходе и том же значении β составляют лишь 30-50% от потерь в диафрагме.

При одинаковом типе ограничителя потока и соотношении диаметров необходимая длина прямого участка классического трубчатого расходомера Вентури значительно меньше, чем у диафрагмы и сопла.

Измерение параметров, способствующих легкому загрязнению дроссельной заслонки, износу и деформации измеряемой среды, а также контура дроссельной заслонки, значительно превосходит измерение расхода с помощью диафрагмы .

При обработке, изготовлении и монтаже, стоимость самых простых диафрагм, за которыми следуют сопла, сопла Вентури и самые сложные классические сопла Вентури, также возрастает. Чем больше диаметр трубы, тем существеннее эта разница.

Дроссельную заслонку легко снять для проверки качества деталей дроссельной заслонки (используется сменное дроссельное устройство), но для проверки форсунки и диффузора необходимо перекрыть подачу жидкости, а снятие трубки может создать дополнительные сложности.

При использовании дросселирующего устройства малого диаметра (DN50-DN100) размер напорного отверстия и местоположение источника давления оказывают существенное влияние, поэтому применение кольцевой камеры имеет определенные преимущества.