Khi chọn và lắp đặt-lưu lượng kế nội tuyến, chi tiết thông số kỹ thuật của lưu lượng kế siêu âm chỉ là một phần của câu chuyện-phần còn lại phụ thuộc vào hệ thống đường ống của bạn. Ngay cả một đồng hồ đo lưu lượng "hoàn hảo" cũng sẽ đọc không chính xác nếu nó gặp phải dòng xoáy, bọt khí hoặc vận tốc bất thường. Bài viết này giải thích các yêu cầu quan trọng nhất về đường ống và cách tối ưu hóa bố cục để có phép đo lặp lại, ổn định-trong khi vẫn giữ mức giảm áp suất của đồng hồ đo lưu lượng siêu âm gần bằng 0.
Tại sao đường ống lại quan trọng
Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm-thời gian vận chuyển đường ống{1}}toàn bộ đo lưu lượng bằng cách gửi tín hiệu âm thanh qua chất lỏng. Bất cứ điều gì làm thay đổi sự phân bố vận tốc-chẳng hạn như khuỷu tay, van, bộ giảm tốc/mở rộng, đường ống được lấp đầy một phần-có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của đường dẫn và cấu hình vận tốc, gây ra lỗi đo hoặc chất lượng tín hiệu bị suy giảm. Đó là lý do tại sao hầu hết các nhà sản xuất đều xuất bản các nguyên tắc-chạy thẳng tối thiểu và quy tắc cài đặt để đảm bảo độ chính xác. Ví dụ: Siemens chỉ ra các yêu cầu điển hình về đường ống thẳng-tối thiểu (thường được biểu thị bằng đường kính ống "D") và nhấn mạnh rằng phần đo phải luôn đầy.
Đặc điểm kỹ thuật của máy đo lưu lượng siêu âm: yêu cầu về đường ống lõi
Giữ cho đường ống luôn đầy
Đường ống được lấp đầy một phần là một trong những nguyên nhân chính khiến kết quả đo không ổn định. Ngay cả khi đồng hồ vẫn xuất ra một giá trị thì giá trị đó sẽ rất không đáng tin cậy.
Lời khuyên để tránh sai lầm
Tránh lắp đặt đồng hồ ở điểm cao nhất của đường ống để tránh hiện tượng tích tụ gas.
Nếu không thể tránh khỏi việc đo gần điểm cao, hãy xem xét vị trí khác hoặc bổ sung thiết bị thông gió.
Trong đường ống thẳng đứng, cố gắng sử dụng dòng khí đi lên để đảm bảo đường ống luôn đầy khí.
Đáp ứng các yêu cầu-chạy thẳng (ngược dòng/hạ lưu)
Chiều dài chạy thẳng-thường được đo bằng đường kính ống (D). Chiều dài yêu cầu tùy thuộc vào loại đồng hồ (ví dụ: kẹp-trên hoặc ống-), chất lỏng và mức độ "bẩn" của đường ống ngược dòng (khuỷu tay, chữ T, van điều khiển, v.v.).
Đối với nhiều máy đo lưu lượng siêu âm dạng chèn, hướng dẫn chung của nhà sản xuất thường là khoảng 10D ngược dòng/5D xuôi dòng. Đối với các nhiễu loạn nghiêm trọng (ví dụ: khuỷu tay-ngoài-mặt phẳng hoặc van mở một phần), cần phải chạy thẳng lâu hơn.
Các bước tối ưu hóa cài đặt
Giữ đồng hồ càng xa khuỷu tay, điểm chữ T và máy bơm càng tốt.
Nếu không gian có hạn, hãy ưu tiên sử dụng-thiết bị điều hòa dòng chảy được nhà cung cấp phê duyệt.
Nếu ứng dụng của bạn là chuyển giao quyền giám hộ/đo lường tài chính, hãy đảm bảo việc lắp đặt tuân thủ các tiêu chuẩn được công nhận (ví dụ: các yêu cầu ISO đối với máy đo lưu lượng khí siêu âm).
Tác dụng của van điều khiển, máy bơm và van giảm áp-
Vị trí đồng hồ phải giảm thiểu rủi ro nhiễu loạn và xâm thực ở thượng lưu. Cách tốt nhất là lắp đặt đồng hồ ở phía thượng nguồn của van điều khiển bất cứ khi nào có thể (van điều khiển tạo ra nhiễu loạn và tiếng ồn mạnh ở hạ lưu) và giữ khoảng cách vừa đủ với máy bơm-được lắp đặt ở những nơi nhiễu loạn có thời gian tiêu tan.
Lưu ý về bộ giảm/mở rộng
Sự thay đổi đường kính đột ngột làm biến dạng vận tốc.
Nếu phải sử dụng bộ giảm tốc/bộ giãn nở, hãy đảm bảo quá trình chuyển đổi diễn ra từ từ và giữ các đoạn ống thẳng trước và sau khi lắp.
Đặc điểm kỹ thuật của máy đo lưu lượng siêu âm: quy tắc lắp đặt và định hướng
Chọn hướng phù hợp để ngăn chặn các vấn đề về bong bóng và mảnh vụn
Đối với các ống nằm ngang, hầu hết các nhà cung cấp đều khuyến nghị góc lắp đặt giúp giảm nhiễu bong bóng với đường siêu âm. Trong đường ống nằm ngang, cảm biến phải được đặt lệch ít nhất 20 độ so với hướng thẳng đứng để giảm nhiễu chùm tia do tích tụ khí.
Các điểm chính theo loại chất lỏng
Chất lỏng:Tránh lắp đặt ở đầu ống vì khí có xu hướng tích tụ ở đó.
Chất bùn hoặc chất lỏng bẩn:Nếu trầm tích có xu hướng lắng đọng ở phía dưới, tránh lắp đặt ở phía dưới.
Khí:Đáp ứng yêu cầu thiết kế của đồng hồ và đảm bảo đường ống khô ráo không có nước ngưng tụ.
Danh sách kiểm tra xác nhận cài đặt
Trước khi lắp đặt máy đo lưu lượng siêu âm, hãy xác nhận những thông tin sau phù hợp với điều kiện thực tế tại địa điểm (và-kiểm tra chéo các chi tiết trong bảng dữ liệu của máy đo lưu lượng siêu âm/bảng dữ liệu của máy đo lưu lượng siêu âm):
Đánh giá đường kính trong và độ dày thành ống (đồng hồ phải khớp với ID thực tế giả định)
Loại chất lỏng (chất lỏng sạch, chất lỏng bẩn, hơi bão hòa, khí tự nhiên, v.v.)
Xếp hạng nhiệt độ/áp suất và vật liệu
Mục tiêu về độ chính xác và độ lặp lại (và các điều kiện lắp đặt cần thiết để đạt được chúng)
Yêu cầu-chạy thẳng và liệu có cần thiết bị điều hòa dòng chảy hay không
Đầu ra/truyền thông (xung, 4–20 mA, Modbus, HART)
Chẩn đoán (tăng đường dẫn, SNR, chỉ báo xoáy, v.v.)
Nếu ngành của bạn được quản lý hoặc liên quan đến việc chuyển giao quyền giám hộ, hãy kiểm tra xem sản phẩm có tuân thủ các tiêu chuẩn như ISO 17089 (đồng hồ đo lưu lượng khí siêu âm) hoặc các thông số kỹ thuật khác của ngành được nhà sản xuất tham chiếu hay không.
Mẹo giảm áp suất của máy đo lưu lượng siêu âm
Một ưu điểm chính của máy đo lưu lượng siêu âm là chúng thường không hạn chế dòng chảy như các phần tử chênh lệch áp suất.
Làm thế nào để hiểu chính xác sự sụt giảm áp suất
Nhìn chung, máy đo lưu lượng siêu âm dạng chèn có tổn thất rất nhỏ vì chúng không gây cản trở đường dẫn dòng chảy. Kẹp-trên đồng hồ đo lưu lượng siêu âm về cơ bản không tạo ra lực cản nào cả vì không có bộ phận nào nhô ra trong đường ống.
Để làm cho việc giảm áp suất của đồng hồ đo lưu lượng siêu âm gần như không gây ra hiện tượng giảm áp suất bổ sung, bạn cần tối ưu hóa toàn bộ phần ống đo sáng như một hệ thống:
Ưu tiên các giải pháp-khoan hoặc kẹp-toàn bộ; tránh các mô hình có cấu trúc lỗ-giảm hoặc khoang bên trong thay đổi đột ngột.
Đảm bảo kích thước đồng hồ phù hợp với đường kính trong của ống để giảm tổn thất co cục bộ do không khớp.
Sử dụng ống thẳng cùng chất liệu và độ nhám cho phần đo; tránh đặt bộ giảm tốc/giãn nở, mở rộng/thu hẹp nhanh, bán kính khuỷu tay-ngắn, van bướm mở một phần và các bộ phận-tổn thất cao khác ngay lập tức ở thượng nguồn hoặc hạ lưu.
Ở nhiều nơi, áp suất giảm lớn thực sự là do van, bộ lọc và van kiểm tra tạo ra lực cản cục bộ chính. Nếu cần có bộ lọc/bộ khử khí, hãy đặt chúng ở vị trí đường tránh hoặc vị trí--dễ bảo trì hơn và làm sạch chúng thường xuyên (tắc nghẽn có thể làm giảm áp suất tăng theo cấp số nhân).
Đối với các ứng dụng có-vận tốc cao, hãy giữ tốc độ dòng chảy bên trong trong phạm vi hợp lý (khi vận tốc tăng, tổn thất ma sát tăng xấp xỉ với v²). Nếu cần, hãy giảm vận tốc bằng cách tăng đường kính ống hoặc chia dòng.
Bản thân đồng hồ đo lưu lượng siêu âm thường không phải là nguyên nhân gây sụt áp; Việc giảm độ sụt áp-thực sự hiệu quả đến từ việc giảm những thay đổi về đường kính bên trong, giảm các thành phần K- cao cũng như giảm nhiễu loạn và vận tốc cục bộ.
bài viết liên quan
