Aký je vplyv nečistôt v kvapaline na vírový prietokomer?

Ako dodávateľ vírových prietokomerov som bol na vlastnej koži svedkom kritickej úlohy, ktorú tieto zariadenia zohrávajú pri presnom meraní prietoku tekutín v rôznych odvetviach. Jedným z aspektov, ktorý je často predmetom skúmania, je vplyv tekutých nečistôt na Vortexový prietokomer. V tomto blogovom príspevku sa ponoríme do tejto témy a preskúmame, ako môžu rôzne typy nečistôt ovplyvniť výkon týchto prietokomerov a aké kroky možno podniknúť na zmiernenie potenciálnych problémov.

Pochopenie Vortexových prietokomerov

Predtým, ako sa ponoríme do účinkov tekutých nečistôt, stručne si zopakujme, ako fungujú Vortexové prietokomery. Vortexový prietokomer funguje na princípe von Kármánovej vírovej ulice. Keď tekutina preteká okolo blafového telesa (tiež známeho ako odlučovacia tyč) umiestneného v dráhe toku, striedavé víry sa vrhajú z oboch strán blafového telesa. Frekvencia týchto vírov je priamo úmerná rýchlosti tekutiny, čo umožňuje prietokomeru vypočítať objemový prietok tekutiny.

Vortexové prietokomery sú známe svojou vysokou presnosťou, širokým otočným pomerom a nízkymi nárokmi na údržbu. Bežne sa používajú v aplikáciách zahŕňajúcich meranie prietoku pary, plynu a kvapalín v priemyselných odvetviach, ako je ropa a plyn, chemické spracovanie, výroba energie a úprava vody. Môžete sa dozvedieť viac o našomVírový prietokomerna našej webovej stránke.

Druhy tekutých nečistôt

Kvapalné nečistoty možno vo všeobecnosti rozdeliť do dvoch kategórií: pevné častice a rozpustené látky. Pevné častice môžu zahŕňať piesok, hrdzu, vodný kameň a iné nečistoty, ktoré môžu byť prítomné v kvapaline v dôsledku korózie potrubia, opotrebovania alebo povahy samotnej kvapaliny. Na druhej strane rozpustené látky môžu zahŕňať soli, kyseliny, zásady a iné chemikálie, ktoré sú rozpustené v tekutine.

Účinky pevných častíc na vírivé prietokomery

Erózia a opotrebovanie

Jedným z najvýznamnejších účinkov pevných častíc na Vortexové prietokomery je erózia a opotrebovanie. Keď tekutina obsahujúca pevné častice preteká okolo blafového telesa a iných vnútorných komponentov prietokomeru, častice môžu spôsobiť odieranie a postupné opotrebovanie povrchov týchto komponentov. V priebehu času to môže viesť k zmenám v tvare a rozmeroch blafového telesa, čo môže ovplyvniť frekvenciu uvoľňovania víru a v konečnom dôsledku presnosť merania prietoku.

Erózia a opotrebovanie môžu tiež spôsobiť poškodenie senzorových prvkov prietokomeru, ako sú piezoelektrické senzory používané na detekciu vírenia. To môže mať za následok zníženú citlivosť, šum signálu a dokonca zlyhanie snímača, čo vedie k nepresným alebo nespoľahlivým meraniam prietoku.

Upchávanie

Pevné častice môžu tiež spôsobiť upchatie prietokomeru. Ak sú častice dostatočne veľké alebo ak je v tekutine vysoká koncentrácia častíc, môžu sa hromadiť v dráhe toku, blokovať tok tekutiny a brániť správnemu vytvoreniu vírovej ulice. To môže viesť k zníženiu meraného prietoku alebo dokonca k úplnej strate signálu prietoku.

K upchatiu môže dôjsť aj v malých priechodoch a otvoroch prietokomeru, ako sú tlakové otvory a kryt snímača. To môže ovplyvniť meranie tlaku a celkový výkon prietokomeru.

Vplyv na vírenie

Pevné častice môžu narušiť tvorbu vírovej ulice, čo vedie k nepravidelnému alebo nestabilnému uvoľňovaniu vírov. To môže mať za následok kolísanie meraného prietoku a zvýšenú neistotu merania. Prítomnosť pevných častíc môže tiež spôsobiť zmeny v hustote a viskozite tekutiny, čo môže ďalej ovplyvniť frekvenciu uvoľňovania vírov a presnosť merania prietoku.

Účinky rozpustených látok na vírivé prietokomery

Korózia

Rozpustené látky, ako sú soli, kyseliny a zásady, môžu spôsobiť koróziu vnútorných komponentov Vortexového prietokomeru. Korózia môže oslabiť štrukturálnu integritu prietokomeru, čo vedie k netesnostiam, prasklinám a iným poškodeniam. Môže tiež ovplyvniť povrchovú úpravu blafového telesa a iných komponentov, čo môže zmeniť charakteristiky vírenia a presnosť merania prietoku.

Depozícia

Niektoré rozpustené látky sa môžu vyzrážať z kvapaliny a vytvárať usadeniny na vnútorných povrchoch prietokomeru. Tieto usadeniny sa môžu časom hromadiť, meniť tvar a rozmery telesa blafovania a iných komponentov a ovplyvňovať frekvenciu uvoľňovania vírov. Usadeniny môžu tiež spôsobiť upchatie prietokovej cesty, podobne ako pevné častice, čo vedie k zníženým prietokom a nepresným meraniam.

Chemická reakcia

Rozpustené látky môžu tiež reagovať s materiálmi prietokomeru a spôsobiť chemické zmeny, ktoré môžu ovplyvniť jeho výkon. Napríklad určité chemikálie môžu reagovať s prvkami senzora, meniť ich elektrické vlastnosti a znižovať ich citlivosť. To môže mať za následok nepresné merania prietoku a potenciálne zlyhanie snímača.

Zmiernenie účinkov tekutých nečistôt

Filtrácia

Jedným z najúčinnejších spôsobov, ako zmierniť účinky pevných častíc na Vortexové prietokomery, je inštalácia filtra pred prietokomer. Filter môže odstrániť pevné častice z tekutiny predtým, ako vstúpi do prietokomeru, čím sa zníži riziko erózie, opotrebovania a upchatia. Typ a veľkosť filtra by sa mali zvoliť na základe veľkosti a koncentrácie pevných častíc v kvapaline.

Výber materiálu

Výber správnych materiálov pre Vortex Flowmeter môže tiež pomôcť zmierniť účinky nečistôt v kvapaline. Pre aplikácie zahŕňajúce korozívne kvapaliny sa môžu použiť prietokomery vyrobené z materiálov odolných voči korózii, ako je nehrdzavejúca oceľ, titán alebo keramika. Tieto materiály odolávajú korozívnym účinkom rozpustených látok a znižujú riziko poškodenia prietokomeru.

Pravidelná údržba

Pravidelná údržba je nevyhnutná na zabezpečenie správneho fungovania Vortexových prietokomerov v prítomnosti nečistôt v kvapaline. To zahŕňa kontrolu prietokomeru, či nevykazuje známky erózie, opotrebovania, korózie a upchatia, a podľa potreby čistenie alebo výmenu akýchkoľvek poškodených komponentov. Na zabezpečenie presnosti merania prietoku by sa mala pravidelne vykonávať aj kalibrácia.

Ďalšie možnosti prietokomeru

V niektorých prípadoch, keď tekutina obsahuje vysokú koncentráciu nečistôt alebo keď sú nečistoty obzvlášť abrazívne alebo korozívne, môžu byť vhodnejšie alternatívne technológie prietokomerov. napr.Turbínové prietokomerysú menej citlivé na pevné častice a možno ich použiť v aplikáciách, kde kvapalina obsahuje mierne množstvo nečistôt.Elektromagnetické prietokomery LDGsú tiež dobrou voľbou pre meranie prietoku vodivých kvapalín, pretože nie sú ovplyvnené pevnými časticami alebo rozpustenými látkami rovnako ako Vortex Flowmeters.

Záver

Kvapalné nečistoty môžu mať významný vplyv na výkon Vortexových prietokomerov, čo ovplyvňuje ich presnosť, spoľahlivosť a životnosť. Pochopením typov nečistôt kvapalín a ich účinkov na prietokomer a prijatím vhodných opatrení na zmiernenie týchto účinkov, ako je filtrácia, výber materiálu a pravidelná údržba, je možné zabezpečiť správne fungovanie Vortexových prietokomerov v náročných prevádzkových podmienkach.

Ak zvažujete kúpu Vortexového prietokomeru alebo potrebujete viac informácií o tom, ako riešiť účinky nečistôt z tekutín vo vašej konkrétnej aplikácii, neváhajte nás kontaktovať. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere správneho prietokomeru a poskytnúť vám podporu a pokyny, ktoré potrebujete na zabezpečenie presného a spoľahlivého merania prietoku.

Referencie

1. ISO 9951:2015, „Meranie prietoku tekutín v uzavretých potrubiach – Vortexové prietokomery – Požiadavky na inštaláciu a prevádzku“.
2. ASME MFC-6M-2012, „Meranie prietoku tekutín v uzavretých potrubiach pomocou vírivých prietokomerov“.
3. Príručka merania prietoku: Priemyselné vzory a aplikácie, tretie vydanie, od Richarda W. Millera.