Як вибрати глікольовий витратомір

Гліколь, як важлива хімічна сировина, розчинник та антифриз, широко використовується в деяких галузях промисловості, таких як нафтохімічна, автомобільна та текстильна. Точне вимірювання витрати гліколю має велике значення для контролю процесів, обліку витрат, передачі вантажів та забезпечення якості продукції. У цій статті детально проаналізовано характеристики застосування вимірювання витрати гліколю за допомогою коріолісових витратомірів , овальних зубчастих витратомірів , витратомірів змінної площі та рідинно -турбінних витратомірів (TUF) для вимірювання витрати гліколю, що надає рекомендації щодо вибору для інженерів та кінцевих користувачів.

Широко використовуваний гліколь потребує вимірювання витрати

Фізичні характеристики гліколевого середовища

Провідність гліколю відносно низька, приблизно 1,07 × 10⁻⁶ См/см, що обмежує застосування електромагнітних витратомірів у цьому середовищі.

Чи може магнітний витратомір вимірювати витрату гліколю?

Чисте глікольне середовище не підходить для електромагнітних витратомірів через його низьку провідність, але якщо воно є розчинником гліколю та води, особливо коли частка води особливо велика, електромагнітні витратоміри можуть його вимірювати. Якщо середовище гліколь та вода вимірюється за допомогою електромагнітного витратоміра, це має багато переваг, таких як відсутність рухомих компонентів датчика, двонаправлене вимірювання та низька вартість датчика витрати.

Магнітний витратомір може вимірювати розчинник гліколь + вода

Турбінний витратомір (TUF) для вимірювання витрати гліколю

Аналіз застосування витратоміра рідинної турбіни

Витратомір рідинної турбіни вимірює витрати на основі принципу, що частота обертання лопаток турбіни під дією рідинно-глікольного двигуна пропорційна швидкості потоку. Витратоміри рідинної турбіни на основі гліколю є економічним рішенням для вимірювання витрати гліколю.

Чи може турбінний витратомір обробляти в'язкість гліколю?

Навіть попри те, що в'язкість етиленгліколю дещо висока і може сягати 16,1 сП, витратомір TUF може максимально обробляти близько 45 сП чистої рідини, тому турбінний витратомір від silverinstruments.com може впоратися з цим складним завданням.

Технічна специфікація турбінного витратоміра

Діапазон витрат TUF для різних розмірів датчиків та втрат тиску

Точність вимірювання витратомірів рідинних турбін зазвичай становить від ± 0,5% до ± 1,0%.

Цей тип витратоміра має переваги швидкої швидкості відгуку та великого діапазону вимірювання (близько 10:1), і підходить для систем транспортування етиленгліколю з великими змінами витрати.

Цифровий витратомір гліколю: має імпульсний вихід 4-20 мА, опцію з MODBUS RTU, зв'язок HART, з датчиком витрати для відображення витрати гліколю та загального потоку.

Цифровий турбінний витратомір з цифровим дисплеєм для відображення витрати гліколю та загального потоку

У трубопроводі для транспортування етиленгліколю встановлення витратомірів рідинних турбін вимагає особливої уваги до вимог до передньої та задньої прямих ділянок труби. Зазвичай необхідно забезпечити довжину прямої ділянки труби від передньої 10D до задньої 5D, щоб забезпечити стабільність поля потоку. Тим часом, завдяки мастильним властивостям етиленгліколю, термін служби підшипників турбіни є відносно довгим.

Достатньо прямих трубопроводів до та після турбінного витратоміра

Який найкращий гліколевий витратомір?

Витратомір Коріоліса є найточнішим гліколевим витратоміром.

Найвища точність глікольового витратоміра - коріолісового типу

Витратомір Коріоліса базується на принципі сили Коріоліса та визначає масову витрату шляхом вимірювання різниці фаз, що виникає в вібруючій трубці під час потоку рідини-гліколю. При вимірюванні потоку гліколю витратомір Коріоліса має значні переваги.

Точність вимірювання цього типу масового витратоміра надзвичайно висока, зазвичай досягаючи точності зчитування ± 0,1% ~ 0,2%, і не залежить від змін густини рідини, в'язкості, температури та тиску. Для таких середовищ, як гліколь, коріолісові витратоміри можуть забезпечити стабільні та надійні результати вимірювання масової витрати. Водночас витратомір також може одночасно вимірювати загальну масову витрату, густину гліколю та температуру, забезпечуючи вимірювання кількох параметрів для контролю процесу.

Коріоліс може вимірювати кілька параметрів

Конструкції коріолісових витратомірів з прямими та вигнутими трубками мають свої особливості при застосуванні етиленгліколю. Втрата тиску у прямому трубчастому витратомірі невелика, але він чутливий до вібрації; витратомір з вигнутими трубками має високу точність вимірювання, але втрати тиску відносно великі. В системі транспортування етиленгліколю, через високу в'язкість середовища, рекомендується вибирати коріолісовий витратомір з вигнутими трубками більшого діаметра, щоб збалансувати точність вимірювання та втрати тиску.

Недоліки використання коріолісового лічильника для гліколю

Початкова вартість є найвищою, наразі витратомір Коріоліса є найдорожчим витратоміром серед усіх витратомірів.

Розмір і вага відносно великі.

Чутливий до вібрації під час встановлення трубопроводу (вимагає гарної опори), але не потребує прямого трубопроводу до та після витратоміра.

Витратомір з овальною шестернею для вимірювання витрати гліколю

Технічні характеристики витратоміра з овальною шестернею

Овальний шестерний витратомір – це економічно ефективний вибір, який широко використовується в управлінні процесами, пакетному завантаженні та інших сферах застосування.

Овальний зубчастий витратомір – це різновид об'ємного витратоміра, який розраховує швидкість потоку, вимірюючи кількість разів, коли фіксований об'єм рідини-гліколю проходить через нього, і належить до типу механічних витратомірів. Овальні зубчасті витратоміри та гвинтові зубчасті витратоміри є поширеними типами витратомірів з прямим обертанням для вимірювання етиленгліколю.

Овальний шестерний витратомір розраховує гліколь, вимірюючи час обертання шестерні

Овальний шестерний витратомір має просту конструкцію та високу точність вимірювання, а також забезпечує надійне та точне вимірювання витрати гліколю. Завдяки чудовій змащувальній здатності гліколю, він може ефективно зменшити знос між шестернями та подовжити термін служби витратомірів. Точність вимірювання цього типу витратоміра зазвичай сягає ± 0,2%, що підходить для вимірювання малих та середніх витрат рідкого гліколю.

Витратомір з овальною шестернею використовує два взаємопов'язані овальні шестерні як вимірювальні елементи, що забезпечує добру відтворюваність вимірювання етиленгліколю. Завдяки в'язкості етиленгліколю, витратомір з овальною шестернею може досягти хорошого герметичного ефекту та зменшити похибки, пов'язані з витоками.

Однак слід зазначити, що об'ємні витратоміри вимагають високої чистоти рідини, а домішки в етиленгліколі можуть впливати на точність вимірювання, а домішки можуть навіть призвести до заклинювання та поломки витратоміра поршневого розряду.

Головною перевагою витратоміра з овальною шестернею є те, що на його вимірювання не впливають зміни властивостей рідини, а також він добре адаптується до середовищ зі значними змінами в'язкості, таких як етиленгліколь. Водночас, цей тип витратоміра може вимірювати надзвичайно низькі витрати, такі як діапазон 10 мл/хв з мінімальною виміряною швидкістю потоку кілька мілілітрів за хвилину, що задовольняє потреби ситуацій з низькими витратами.

Низькі вимоги до прямих ділянок труб при встановленні витратоміра з овальною шестернею для гліколю

Овальний шестерний витратомір може працювати без зовнішнього джерела живлення (механічний лічильник).

Механічний витратомір для вимірювання витрати гліколю

Витратомір з металевої трубки для вимірювання гліколю

Принцип:

Вертикально встановлена конічна металева трубка містить вільно рухомий поплавок. Етиленгліколь тече вгору по трубці, піднімаючи поплавок, доки кільцевий зазор між поплавцем і стінкою трубки не створить рівновагу. Швидкість потоку визначається висотою поплавця (безпосередній показник) або перетворюється на електричні сигнали.

Переваги використання ротаметра з металевою трубкою

• Для локальної візуальної індикації живлення не потрібне.
• Справляється зі змінами в'язкості (наприклад, діапазон гліколю 16,5–57 сП)
• Низький перепад тиску та мінімальні обмеження при монтажі
• Міцна конструкція (цільнометалева, стійка до властивостей гліколю)
• Економічно ефективний для некритичних застосувань

Мінуси:

• Помірна точність (±1–5% від повного діапазону), непридатна для комерційного зберігання
• Обмежений діапазон зміни звучання (зазвичай 10:1)
• Рухомі частини (поплавок), схильні до залипання забрудненим гліколем
• Варіанти виходу (наприклад, 4–20 мА) збільшують вартість порівняно з базовими візуальними моделями

Найкраще для:

Некритичний моніторинг етиленгліколю в системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, промислових контурах охолодження або дозуванні хімікатів, де не потрібна надзвичайна точність. Уникайте використання для комерційних цілей або високоточних систем контролю.

Порівняння продуктивності трьох типів витратомірів

З точки зору точності вимірювання, витратомір Коріоліса має найвищу точність, за ним йдуть витратоміри з овальним зубчастим колесом, а витратоміри рідинної турбіни мають відносно нижчу. При вимірюванні гліколю витратомір Коріоліса може забезпечити точність вимірювання ± 0,1%, на яку не впливають зміни фізичних властивостей середовища; Точність витратоміра з овальною шестернею становить близько ± 0,5%, що підходить для стабільних робочих умов; Точність витратоміра рідинної турбіни становить від ± 0,5% до ± 1,0%, і необхідно враховувати корекцію в'язкості.

З точки зору точності, Коріоліс є найкращим

З точки зору втрати тиску, витратоміри з овальною шестернею мають найбільшу втрату тиску, за ними йдуть витратоміри Коріоліса, а витратоміри рідинної турбіни є відносно меншими. У системі транспортування гліколю втрата тиску є важливим фактором, який слід враховувати.

З точки зору витрат на обслуговування, витратоміри рідинних турбін мають найнижчі витрати на обслуговування, а витратоміри з овальною шестернею мають відносно вищі витрати на обслуговування через механічний знос. Витратомір Коріоліса не має рухомих частин всередині датчика, тому потребує менших витрат на обслуговування.

Вартість турбінного лічильника низька, але всередині є рухомі частини.

Пропозиції щодо вибору та перспективи застосування

Рекомендується використовувати різні типи витратомірів для різних сценаріїв застосування. Для високоточних вимірювань під час передачі гліколю (комунітарного постачання) рекомендується використовувати витратоміри Коріоліса.

Якщо розглядати витратомір для комерційного використання, то Коріоліс є найкращим варіантом.

Для виробничих процесів з високими вимогами до контролю процесів ідеальним вибором є витратоміри з овальною шестернею.

Овальний шестерний витратомір добре підходить для контролю процесу гліколю та контролю партій

Для загальних застосувань моніторингу та контролю рідинні турбінні витратоміри мають хорошу економічну ефективність.

Для загального моніторингу та контролю гліколю достатньо турбінного витратоміра

З розвитком Індустрії 4.0 та інтелектуального виробництва, технологія вимірювання витрати гліколю також постійно розвивається. Застосування нових матеріалів покращило корозійну стійкість витратомірів, а впровадження цифрових технологій підвищило рівень інтелектуального вимірювання.

У майбутньому багатопараметричне вимірювання, дистанційна діагностика та прогнозне обслуговування стануть напрямком розвитку технології вимірювання витрати етиленгліколю.

Беручи до уваги точність вимірювання, економічність та надійність, інженерно-технічний персонал повинен вибирати відповідний тип витратоміра на основі конкретних вимог застосування, а також повністю враховувати характеристики середовища етиленгліколю під час встановлення та використання, щоб забезпечити довгострокову стабільну роботу вимірювальної системи.