Môže vírový prietokomer merať prietok plynu?

Ako dodávateľ Vortex Flowmeters sa často stretávam s otázkami zákazníkov o možnostiach našich produktov. Jednou z najčastejšie kladených otázok je, či Vortex Flowmeter dokáže merať prietok plynu. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do tejto témy a preskúmam princípy Vortexových prietokomerov, ich vhodnosť na meranie prietoku plynu a ich porovnanie s inými typmi prietokomerov.

Pochopenie Vortexových prietokomerov

Vortexový prietokomer funguje na princípe von Kármánovej vírovej ulice. Keď tekutina (buď kvapalina alebo plyn) preteká okolo blafového telesa (tiež známeho ako odlučovacia tyč) umiestneného v dráhe toku, striedavé víry sa vrhajú zo strán blafového telesa. Tieto víry vytvárajú kolísavé tlakové pole, ktoré môže byť detekované senzorom. Frekvencia vírenia je priamo úmerná rýchlosti tekutiny a meraním tejto frekvencie možno určiť rýchlosť prúdenia tekutiny.

Vzťah medzi frekvenciou uvoľňovania víru (f), rýchlosťou tekutiny (v) a charakteristickým rozmerom blafového telesa (d) je daný Strouhalovým číslom (St):

[St = \frac{f \cdot d}{v}]

Strouhalovo číslo je bezrozmerná konštanta, ktorá závisí od tvaru blafového telesa a Reynoldsovho čísla toku. Pre daný dizajn Vortex Flowmeter je Strouhalovo číslo relatívne konštantné v širokom rozsahu Reynoldsových čísel, čo umožňuje presné meranie prietoku.

Meranie prietoku plynu pomocou vírových prietokomerov

Áno, Vortex Flowmeter dokáže merať prietok plynu. Vortexové prietokomery sa v skutočnosti široko používajú na meranie prietoku plynu v rôznych priemyselných odvetviach vrátane ropy a zemného plynu, chemikálií, výroby energie a HVAC. Existuje niekoľko dôvodov, prečo sú Vortexové prietokomery vhodné pre aplikácie s prietokom plynu:

• Široký pomer stíšenia: Vortexové prietokomery môžu merať prietoky plynu v širokom rozsahu prietokov, zvyčajne s pomerom 10:1 alebo vyšším. To znamená, že jeden Vortexový prietokomer dokáže presne merať nízke aj vysoké prietoky plynu, čím sa eliminuje potreba viacerých prietokomerov.
• Vysoká presnosť: Vortexové prietokomery ponúkajú vysokú presnosť merania prietoku plynu, zvyčajne s presnosťou ±1 % odčítanej hodnoty alebo vyššou. Táto presnosť je udržiavaná v širokom rozsahu prevádzkových podmienok, vrátane zmien teploty, tlaku a zloženia plynu.
• Pokles nízkeho tlaku: Vortexové prietokomery majú relatívne nízky pokles tlaku v porovnaní s inými typmi prietokomerov, ako sú clony alebo Venturiho trubice. To má za následok nižšiu spotrebu energie a prevádzkové náklady, najmä v aplikáciách s vysokým prietokom.
• Žiadne pohyblivé časti: Vortexové prietokomery nemajú žiadne pohyblivé časti, čo znižuje riziko mechanického zlyhania a požiadavky na údržbu. To z nich robí spoľahlivé a cenovo výhodné riešenie na meranie prietoku plynu.

Faktory ovplyvňujúce meranie prietoku plynu pomocou vírivých prietokomerov

Zatiaľ čo Vortexové prietokomery sú vhodné na meranie prietoku plynu, existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť ich výkon a presnosť:

• Vlastnosti plynu: Vlastnosti meraného plynu, ako je hustota, viskozita a stlačiteľnosť, môžu ovplyvniť výkon Vortexového prietokomeru. Napríklad plyny s nízkou hustotou alebo vysokou viskozitou môžu vyžadovať iný dizajn blafového telesa alebo inú kalibráciu na zabezpečenie presného merania.
• Prietokový profil: Prietokový profil plynu v potrubí môže tiež ovplyvniť výkon Vortexového prietokomera. V ideálnom prípade by mal byť prúd plynu plne rozvinutý a rovnomerný po celom priereze potrubia. Akékoľvek poruchy v prietoku, ako sú ohyby, kolená alebo ventily, môžu spôsobiť nerovnomerné profily prietoku a ovplyvniť presnosť merania.
• Teplota a tlak: Zmeny teploty a tlaku môžu ovplyvniť hustotu a viskozitu plynu, čo následne môže ovplyvniť výkon Vortexového prietokomeru. Pre zabezpečenie presného merania je dôležité kompenzovať tieto zmeny pomocou snímačov teploty a tlaku.

Porovnanie Vortexových prietokomerov s inými prietokomermi

Pri výbere prietokomeru na meranie prietoku plynu je dôležité zvážiť špecifické požiadavky aplikácie a porovnať výkon a vlastnosti rôznych prietokomerov. Tu je porovnanie Vortexových prietokomerov s dvoma ďalšími bežnými typmi prietokomerov: Turbínové prietokomery a LDG elektromagnetické prietokomery.

• Turbínové prietokomery: Turbínové prietokomery merajú prietok tekutiny meraním rýchlosti otáčania rotora turbíny umiestneného v dráhe prúdenia. Zatiaľ čo turbínové prietokomery ponúkajú vysokú presnosť a rýchlu odozvu, majú niekoľko obmedzení, vrátane relatívne úzkeho pomeru znižovania, vysokého poklesu tlaku a potreby pravidelnej údržby kvôli pohyblivým častiam. Naproti tomu Vortexové prietokomery majú širší pomer tlmenia, nižšiu tlakovú stratu a nemajú žiadne pohyblivé časti, čo z nich robí spoľahlivejšie a cenovo výhodnejšie riešenie na meranie prietoku plynu.Turbínový prietokomer
• Elektromagnetické prietokomery LDG: Elektromagnetické prietokomery LDG merajú prietok vodivej tekutiny meraním napätia indukovaného tekutinou pretekajúcou magnetickým poľom. Zatiaľ čo LDG elektromagnetické prietokomery sú vysoko presné a spoľahlivé na meranie prietoku vodivých kvapalín, nie sú vhodné na meranie prietoku plynov, pretože plyny sú nevodivé. Naproti tomu Vortexové prietokomery dokážu merať prietok kvapalín aj plynov, čo z nich robí všestrannejšie riešenie na meranie prietoku.Elektromagnetický prietokomer LDG

Záver

Na záver, Vortex Flowmeter dokáže merať prietok plynu presne a spoľahlivo. Vírové prietokomery sú vďaka svojmu širokému otočnému pomeru, vysokej presnosti, nízkej tlakovej strate a žiadnym pohyblivým častiam obľúbenou voľbou na meranie prietoku plynu v rôznych priemyselných odvetviach. Je však dôležité zvážiť špecifické požiadavky aplikácie a faktory, ktoré môžu ovplyvniť výkon prietokomeru, aby sa zabezpečilo presné a spoľahlivé meranie.

Ak hľadáte Vortex Flowmeter na meranie prietoku plynu, odporúčame vám, aby ste nás kontaktovali a prediskutovali vaše špecifické požiadavky. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť vybrať ten správny prietokomer pre vašu aplikáciu a poskytnúť vám podporu a servis, ktoré potrebujete na zabezpečenie jeho úspešnej prevádzky.Vírový prietokomer

Referencie

• ISO 5167-1:2003, Meranie prietoku kvapalín pomocou zariadení na meranie tlakového rozdielu vložených do potrubí s kruhovým prierezom, ktoré sú v plnom prúde - Časť 1: Všeobecné princípy a požiadavky.
• ASME MFC-6M-2001, Meranie prietoku plynu v uzavretých potrubiach pomocou turbínových meračov.
• IEC 60534-1:2011, Regulačné ventily pre priemyselný proces - Časť 1: Terminológia regulačných ventilov a všeobecné úvahy.