Массовые расходомеры почти не подвержены влиянию внешней среды, подходят для наиболее сложных эксплуатационных условий, трубопроводов, где регулярно фиксируются колебания температуры и давления. Какими типами представлено это оборудование? В чем его особенности? Какие модели являются наиболее надежными и точными?
Классификация
Устройства фиксации массового расхода представлены двумя основными типами:
-
Тепловые. Согласно законам физики, интенсивность переноса тепловой энергии подвижной средой от нагретого объекта находится в прямой зависимости от расхода. Устройства хорошо подходят для того, чтобы измерить массу жидкости или газа, причем точность окажется максимальной.
-
Кориолисовые. Принцип действия базируется на силе Кориолиса, формирующейся в колебательном контуре, подверженном поступательным и вращательным нагрузкам. Сила возрастает с увеличением расхода. Наибольшая точность работы кориолисового расходомера достигается при измерении расхода жидкости и плотного газа.
Большинство других устройств фиксирует объемный расход, к такому типу относятся, например, следующие модели:
-
Вихревые. Благодаря особой конструкции, они формируют скачки давления в измеряемом потоке. Происходит это, как правило, за счет вихрей, что и отражено в названии. Выраженность колебаний позволяет сделать выводы относительно текущего расхода.
-
Электромагнитные. При определении объемного расхода в данном случае учитываются особенности взаимодействия среды, способной проводить электрические разряды, с магнитным полем. В процессе этого взаимодействия формируется электродвижущая сила, выраженность которой и позволяет получить необходимые показания.
-
Тахометрические. Самый простой пример устройства – бытовой счетчик ГВС или ХВС. Принцип функционирования предельно прост, поток газа или жидкости воздействует на лопасти крыльчатки, она начинает вращаться, чем выше скорость вращения, тем больше расход.
-
Перепада давления. Перепад создается различными конструктивными элементами устройства, будь то трубка Вентури, сопло особой конфигурации, мембрана. Текущий расход определяется выраженностью перепада давления между основным потоком среды и тем, что проходит по дополнительному элементу.
-
Ультразвуковые. Устройства оснащены приемником и излучателем ультразвуковой волны, на основе скорости прохождения которой делаются выводы относительно расхода.
Содержание статьи
[Скрыть]Основные характеристики
Чтобы массовые счетчики расходомеры обеспечивали достаточную точность показаний, при их подборе нужно учитывать ряд важных характеристик, зависящих от условий, в которых они будут использоваться:
-
Измеряемая среда. Следует учесть не просто ее тип, но конкретную плотность, текучесть, способность проводить электрический разряд и акустическую волну. Важный показатель – окислительная способность среды, чем более она выражена, тем выше должна быть стойкость устройства к ржавчине, образованию коррозионных повреждений. Также нужно принимать во внимание качество жидкости или газа, если он насыщен механическими частицами, изменяющими некоторые физические показатели, то выбор доступных массовых расходомеров несколько сужается, далеко не все из них способны работать с такой средой.
-
Диапазон расходов. Это область, при работе в которой достигается надлежащая точность показаний, не расходящаяся с паспортными данными. Лучше выбирать массовые расходомеры с максимально широким диапазоном, они универсальны, не потребуют замены при увеличении или снижении пропускной способности трубопровода.
-
Точность. Вместе с точностью увеличивается стоимость устройства, так что здесь необходимо ориентироваться на наиболее выгодное соотношение, соответствующее требованиям конкретного объекта. Например, для многих предприятий является вполне допустимой погрешность в 5 и даже 10 процентов, а в лабораториях она должна быть минимальной, в десятые и сотые доли процента.
-
Ограничения по рабочим температурам и давлению. Использование массовых счетчиков расходомеров в условиях, не соответствующих паспортным значениям, недопустимо. Воздействие экстремально высоких, чрезмерно низких температур, давления приводит не просто к падению точности показаний, но и способно вывести оборудование из строя без возможности восстановления.
-
Особое корпусное исполнение. Необходимость в таких массовых устройствах возникает, если они используются в жестких условиях, на объектах, где действуют особые требования. Например, на предприятиях пищевой промышленности требуется оборудование, на 100% устойчивое к окислению, позволяющее поддерживать стерильность среды. Также представлены решения, максимально защищенные от воздействия влаги и пыли, исключающие образование искры, способной спровоцировать возгорание или детонацию. Они ориентированы на предприятия, где действуют особые противопожарные требования, нефтеперерабатывающие заводы, химические концерны, склады ГСМ. Расходомеры с герметичными корпусами могут устанавливаться под открытым небом, в цехах с высокой запыленностью.
-
Цена. Следует ориентироваться не только непосредственно на стоимость прибора, но и на дополнительные расходы, с которыми предстоит столкнуться при установке, обслуживании.
Чем так хороши кориолисовые расходомеры
Практика показывает, что оптимальным выбором зачастую являются массовые кориолисовые расходомеры. Основная причина – высочайшая точность, погрешность составляет около десятой доли процента, причем такие значения актуальны для большинства измеряемых средств, от вязких жидкостей до газов.
Подобная точность достигается непосредственно схемой работы. Функционирование кориолисового расходомера предполагает фиксацию силы Кориолиса, которая формируется во время криволинейного течения жидкостного или газового потока. Если патрубок, размещенный в горизонтальной плоскости, по которому идет поток жидкости, прочно зафиксировать с одного из концов, а другой – заставить колебаться с неизменной круговой скоростью, то стенки патрубка будут подвергаться воздействию силы Кориолиса. Выраженность воздействия увеличивается вместе с массовым расходом. Использование кориолисовых расходомеров возможно в любых трубопроводах, независимо от диаметра, по которым транспортируется жидкая, газообразная, парообразная среда, независимо от плотности, вплоть до особо вязких суспензий, технических составов, масел, нефтепродуктов, топлив.
Весомое преимущество кориолисовых расходомеров заключается и в отсутствии в их конструкции подвижных элементов. Это непосредственным образом влияет на надежность, вероятность выхода из строя минимальна, ведь ломаться, по сути, нечему.
Экономический аспект использования расходомеров
Кориолисовые расходомеры, как и их другие массовые аналоги – оборудование, эксплуатация которого вполне оправдана с финансовой точки зрения. Экономия достигается за счет того, что измерения становятся более точными и объективными. Это особенно важно в том случае, если учитывается расход достаточно дорогой среды, например, углеводородного сырья, нефтепродуктов, стоимость которых постоянно растет.
Конечно, подобного положительного эффекта удастся достичь только в том случае, если устройство контроля массового расхода выбрано правильно, отличается соответствующим корпусным исполнением, способно обеспечить высокую точность учета, соответствует типу измеряемого состава, установлено с полным соблюдением технологических норм и инструкций.
