Che cosa è un misuratore di portata a vortice?
A misuratore di portata a vorticeÈ un dispositivo installato in un sistema di elaborazione dei flussi per rilevare i vortici generati dal passaggio del fluido attraverso un corpo smussato. È ampiamente utilizzato nella lavorazione di gas, liquidi e vapore per la misurazione del flusso, al fine di migliorare l'efficienza produttiva e l'allocazione.
Principio di funzionamento del misuratore di portata a vortice
I vortici si formano alternativamente da ciascun lato del corpo smussato quando i fluidi attraversano un oggetto non aerodinamico. Le variazioni di pressione generate nel processo sono direttamente proporzionali alla velocità del flusso. La frequenza del distacco dei vortici viene rilevata per calcolare la portata. La frequenza viene quindi tradotta in un segnale che fornisce una misura precisa della portata volumetrica o massica di liquidi, gas e vapore.
Progettazione strutturale dei misuratori di portata a vortice
L'acciaio inossidabile 316 o Hastelloy è il materiale principale di un misuratore di portata in genere, che include un corpo smussato, un sensore di vortice assemblato e l'elettronica del trasmettitore.misuratore di portata a vorticeè disponibile in dimensioni di flangia da ½ pollice a 12 pollici. Inoltre, il costo di installazione di unmisuratore di distacco di vorticiè competitivo rispetto ai misuratori a foro di dimensioni inferiori a sei pollici.
Dimensioni e forme del corpo smussato, come quadrato e rettangolare, sono state sottoposte a sperimentazioni per raggiungere gli effetti desiderati. I risultati sperimentali indicano che la linearità e la sensibilità al profilo di velocità variano leggermente con la forma del corpo smussato. Il corpo smussato dovrebbe contenere una frazione sufficientemente grande del diametro del tubo. In questo modo, l'intero flusso partecipa al distacco. Indipendentemente dalla portata, i bordi sporgenti sulla parete a monte sono indispensabili per individuare le linee di separazione del flusso.
Attualmente, la maggior parte dei misuratori di vortice integra sensori piezoelettrici o capacitivi per misurare l'oscillazione di pressione in prossimità del corpo smussato. Questi sensori emettono un segnale a bassa tensione in risposta all'oscillazione di pressione. Tali segnali hanno la stessa frequenza dell'oscillazione. Questi sensori modulari ed economici possono essere facilmente sostituiti e adattati a un ampio intervallo di temperature, dai liquidi criogenici al vapore surriscaldato.
Perché scegliere i misuratori di portata Vortex?
L'assenza di parti mobili garantisce durata, ridotta manutenzione e affidabilità a lungo termine in un sistema di processo. Questi misuratori di portata si distinguono anche per la loro precisione nella misurazione di una vasta gamma di fluidi, anche in un ampio intervallo di temperature e pressioni. Proprio grazie alla multifunzionalità e alle prestazioni eccezionali in termini di precisione e ripetibilità delle misurazioni, rappresentano la soluzione ideale per le aziende che apprezzano l'accuratezza. I costi operativi ridotti e la facilità di installazione sono altri due motivi per cui sono la soluzione ideale.
Precisione e portata
La rangeability dei misuratori di portata a vortice diminuisce all'aumentare della viscosità, per effetto della diminuzione del numero di Reynolds e dell'aumento della viscosità. Il limite massimo di viscosità è compreso tra 8 e 30 centipoise. Se il misuratore di portata a vortice è dimensionato correttamente per l'applicazione, si può prevedere una rangeability superiore a 20:1 per gas e vapore e superiore a 10:1 per fluidi a bassa viscosità.
L'imprecisione dei misuratori di portata a vortice varia in base al numero di Reynolds. Tale imprecisione, per la maggior parte dei misuratori di portata a vortice, si attesta tra lo 0,5% e l'1%, mentre sale al 10% quando il numero di Reynolds è inferiore a 10.000. Un misuratore di portata a vortice è dotato di un punto di cut-off per le indicazioni a portate prossime allo zero. Le uscite del misuratore vengono bloccate a zero quando il numero di Reynolds è pari o inferiore a 10.000. Non ci sono problemi nel caso in cui la portata minima in attesa di misurazione sia il doppio del punto di cut-off. Le basse portate potrebbero non essere misurate accuratamente durante l'avvio, l'arresto e altre condizioni di anomalia a causa della loro ampiezza di misura.
Massimizzare l'efficienza e ridurre i costi
Gli operatori sono in grado di regolare e ottimizzare il flusso di liquidi, gas o vapore che attraversano il sistema di processo affidandosi a una misurazione accurata della portata. In questo modo, l'efficienza di allocazione viene migliorata e il consumo energetico ridotto. Nel complesso, l'integrazione di questi misuratori di portata nei sistemi di automazione contribuisce al miglioramento continuo delle prestazioni operative, riducendo i tempi di fermo e aumentando la produttività complessiva.
Limitazioni del misuratore di portata a vortice
I misuratori di portata a vortice non sono generalmente ideali per i processi di batching o a flusso intermittente a causa delle loro limitazioni prestazionali a basse portate. In particolare, la portata a goccia delle stazioni di batching può scendere al di sotto della soglia minima del numero di Reynolds del misuratore di portata a vortice, causando imprecisioni. Con la riduzione delle dimensioni totali del batch, aumenta la probabilità di errori di misurazione, rendendo il misuratore meno affidabile per queste applicazioni. È importante selezionare un misuratore di portata in grado di gestire il profilo di flusso specifico richiesto per tali operazioni per evitare errori significativi.
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Data di pubblicazione: 16 ottobre 2024
