Quando si seleziona e si installa un misuratore di portata in-linea, i dettagli delle specifiche di un misuratore di portata a ultrasuoni sono solo una parte della storia-l'altra parte dipende dal sistema di tubazioni. Anche un flussometro "perfetto" leggerà in modo impreciso se incontra vortici, cavitazione o un profilo di velocità anomalo. Questo articolo spiega i requisiti più importanti delle tubazioni e come ottimizzare il layout per misurazioni stabili e ripetibili-mantenendo la caduta di pressione del flussometro a ultrasuoni prossima allo zero.
Perché le tubazioni sono importanti
Un misuratore di portata a ultrasuoni a tempo pieno di transito del tubo- misura il flusso inviando segnali acustici attraverso il fluido. Tutto ciò che modifica la distribuzione della velocità-come gomiti, valvole, riduttori/espansori, tubi parzialmente riempiti-può influenzare la stabilità del percorso e il profilo di velocità, causando errori di misurazione o una degradazione della qualità del segnale. Ecco perché la maggior parte dei produttori pubblica linee guida minime-e regole di installazione per garantire la precisione. Ad esempio, Siemens sottolinea i requisiti minimi tipici dei tubi diritti-(di solito espressi in diametri dei tubi "D") e sottolinea che la sezione di misurazione deve rimanere completamente piena.
Specifiche del misuratore di portata a ultrasuoni: requisiti delle tubazioni principali
Mantenere il tubo completamente pieno
Un tubo parzialmente pieno è una delle principali cause di letture instabili. Anche se lo strumento emette ancora un valore, quel valore sarà altamente inaffidabile.
Consigli per evitare errori
Evitare di installare il contatore nel punto più alto della tubazione per evitare accumuli di gas.
Se la misurazione vicino a un punto elevato è inevitabile, prendere in considerazione un'altra posizione o aggiungere un dispositivo di ventilazione.
Nelle tubazioni verticali, provare a utilizzare il flusso verso l'alto per garantire che il tubo sia sempre pieno di gas.
Soddisfare i requisiti-diretto (upstream/downstream).
La lunghezza del tratto rettilineo- viene solitamente misurata in diametri dei tubi (D). La lunghezza richiesta dipende dal tipo di contatore (ad esempio, morsetto-o o bobina-), dal fluido e da quanto "sporca" è la tubazione a monte (gomiti, raccordi a T, valvole di controllo, ecc.).
Per molti misuratori di portata a ultrasuoni a inserzione, le indicazioni comuni del produttore sono in genere circa 10D a monte/5D a valle. Per disturbi gravi (ad es.-gomiti fuori-piano o valvole parzialmente aperte), sono necessari tratti rettilinei più lunghi.
Passaggi di ottimizzazione dell'installazione
Tenere lo strumento il più lontano possibile da gomiti, raccordi a T e pompe.
Se lo spazio è limitato, dai la priorità all'utilizzo di un condizionatore di flusso approvato dal fornitore-.
Se la vostra applicazione è una misura fiscale/misurazione fiscale, assicuratevi che l'installazione sia conforme agli standard riconosciuti (ad esempio, i requisiti ISO per i misuratori di flusso di gas a ultrasuoni).
Effetti delle valvole di controllo, delle pompe e delle valvole-riduttrici della pressione
La posizione del misuratore dovrebbe ridurre al minimo la turbolenza a monte e il rischio di cavitazione. La migliore pratica è installare il contatore a monte di una valvola di controllo quando possibile (le valvole di controllo creano forte turbolenza e rumore a valle) e mantenere una distanza sufficiente dalle pompe-installate dove i disturbi hanno il tempo di dissiparsi.
Note su riduttori/espansori
Cambiamenti improvvisi del diametro distorcono il profilo di velocità.
Se è necessario utilizzare un riduttore/espansore, assicurarsi che la transizione sia graduale e mantenere tratti di tubo diritti prima e dopo il raccordo.
Specifiche del misuratore di portata ad ultrasuoni: regole di installazione e orientamento
Scegli il giusto orientamento per evitare problemi di bolle e detriti
Per i tubi orizzontali, la maggior parte dei fornitori consiglia un angolo di installazione che riduca l'interferenza delle bolle con il percorso degli ultrasuoni. Nelle tubazioni orizzontali, i sensori devono essere spostati di almeno 20 gradi rispetto alla direzione verticale per ridurre l'interferenza del raggio causata dall'accumulo di gas.
Punti chiave per tipo di fluido
Liquidi:Evitare l'installazione nella parte superiore del tubo perché il gas tende a raccogliersi lì.
Liquami o liquidi sporchi:Se il sedimento tende a depositarsi sul fondo, evitare l'installazione sul fondo.
Gas:Soddisfare i requisiti di progettazione del misuratore e garantire che il tubo sia asciutto senza condensa.
Lista di controllo per la conferma dell'installazione
Prima di installare un misuratore di portata a ultrasuoni, verificare che quanto segue corrisponda alle condizioni effettive del sito (e verificare i dettagli- nella scheda tecnica del misuratore di portata a ultrasuoni/scheda tecnica del misuratore di portata a ultrasuoni):
Diametro interno del tubo e spessore della parete (il contatore deve corrispondere all'ID effettivo presunto)
Tipo di fluido (liquido pulito, liquido sporco, vapore saturo, gas naturale, ecc.)
Valori nominali di temperatura/pressione e materiali
Obiettivi di precisione e ripetibilità (e condizioni di installazione necessarie per raggiungerli)
Requisiti diretti-e se è necessario un condizionatore di flusso
Uscita/comunicazioni (impulsi, 4–20 mA, Modbus, HART)
Diagnostica (guadagno del percorso, SNR, indicatore di turbolenza, ecc.)
Se il tuo settore è regolamentato o prevede trasferimenti fiscali, controlla anche se il prodotto è conforme a standard come ISO 17089 (misuratori di flusso di gas a ultrasuoni) o ad altre specifiche di settore a cui fa riferimento il produttore.
Punte di caduta di pressione del misuratore di portata a ultrasuoni
Uno dei principali vantaggi dei misuratori di portata a ultrasuoni è che in genere non limitano il flusso come gli elementi di pressione differenziale-.
Come comprendere correttamente la caduta di pressione
In generale, i misuratori di portata ad ultrasuoni ad inserzione presentano perdite molto piccole poiché non creano ostruzioni nel percorso del flusso. I misuratori di portata a ultrasuoni a pinza- non aggiungono praticamente alcuna resistenza, perché nessun componente sporge nel tubo.
Affinché la caduta di pressione di un misuratore di portata a ultrasuoni non introduca quasi alcuna caduta di pressione aggiuntiva, è necessario ottimizzare l'intera sezione del tubo di dosaggio come sistema:
Preferisci soluzioni a passaggio totale-o a morsetto-; evitare modelli con strutture di alesaggio ridotte-o cambiamenti improvvisi della cavità interna.
Assicurarsi che la dimensione del misuratore corrisponda al diametro interno del tubo per ridurre le perdite di contrazione locali causate dalla mancata corrispondenza.
Per la sezione di dosaggio utilizzare tubo diritto dello stesso materiale e ruvidità; evitare di posizionare riduttori/espansori, espansioni/contrazioni rapide, gomiti a-raggio corto, valvole a farfalla parzialmente aperte e altri componenti ad-perdite elevate immediatamente a monte o a valle.
In molti siti, grandi cadute di pressione sono in realtà causate da valvole, filtri e valvole di ritegno che creano la principale resistenza locale. Se sono necessari filtri/degasatori, posizionarli in un bypass o in una posizione di-facile{2}}manutenzione e pulirli regolarmente (un'ostruzione può far aumentare esponenzialmente la caduta di pressione).
Per le applicazioni ad alta-velocità, mantenere la velocità del flusso interno entro un intervallo ragionevole (all'aumentare della velocità, la perdita di attrito aumenta all'incirca con v²). Se necessario, ridurre la velocità aumentando il diametro del tubo o suddividendo il flusso.
Il misuratore di portata a ultrasuoni in sé solitamente non è la fonte della caduta di pressione; una riduzione veramente efficace della caduta di pressione- deriva dalla riduzione delle variazioni del diametro interno, dalla riduzione dei componenti ad alto-K e dalla riduzione della turbolenza e della velocità locali.
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