Was ist ein Vortex-Durchflussmesser?
A Wirbeldurchflussmesserist ein Gerät, das in einem Strömungsverarbeitungssystem installiert wird und die Wirbel erkennt, die entstehen, wenn Flüssigkeit einen stumpfen Körper passiert. Es wird häufig in der Gas-, Flüssigkeits- und Dampfverarbeitung zur Durchflussmessung eingesetzt, um die Produktionseffizienz und -verteilung zu verbessern.
Funktionsprinzip des Wirbeldurchflussmessers
Beim Durchströmen eines nicht stromlinienförmigen Objekts lösen sich abwechselnd Wirbel von beiden Seiten des stumpfen Körpers. Die dabei entstehenden Druckschwankungen sind direkt proportional zur Strömungsgeschwindigkeit. Die Frequenz der Wirbelablösung wird zur Berechnung der Durchflussrate erfasst. Anschließend wird die Frequenz in ein Signal umgewandelt, das eine präzise Messung des Volumen- oder Massenstroms von Flüssigkeiten, Gasen und Dampf ermöglicht.
Struktureller Aufbau von Wirbeldurchflussmessern
316 Edelstahl oder Hastelloy ist das Hauptmaterial eines Durchflussmessers, einschließlich eines stumpfen Gehäuses, eines montierten Wirbelsensors und der Messumformerelektronik. EinWirbelablösungs-Durchflussmesserist in Flanschgrößen von ½ Zoll bis 12 Zoll erhältlich. Darüber hinaus sind die Installationskosten einesWirbelablösungsmesserist wettbewerbsfähiger als die von Blendenmessgeräten mit einer Größe unter sechs Zoll.
Abmessungen und Formen von stumpfen Körpern wie Quadrat und Rechteck wurden experimentell untersucht, um die gewünschten Effekte zu erzielen. Versuchsergebnisse zeigen, dass Linearität und Empfindlichkeit gegenüber dem Geschwindigkeitsprofil je nach stumpfer Körperform leicht unterschiedlich sind. Der stumpfe Körper sollte einen ausreichend großen Anteil des Rohrdurchmessers umfassen. Dann nimmt die gesamte Strömung an der Ablösung teil. Unabhängig von der Durchflussrate sind hervorstehende Kanten an der stromaufwärts gelegenen Seite unverzichtbare Spezialkonstruktionen zur Bildung von Strömungsablösungslinien.
Derzeit sind in den meisten Wirbelzählern piezoelektrische oder kapazitive Sensoren integriert, um die Druckschwingung in der Nähe des Störkörpers zu messen. Diese Sensoren geben als Reaktion auf die Druckschwingung ein Niederspannungssignal aus. Diese Signale haben die gleiche Frequenz wie die Schwingung. Diese modularen und kostengünstigen Sensoren sind leicht austauschbar und über einen weiten Temperaturbereich von kryogenen Flüssigkeiten bis hin zu überhitztem Dampf anpassbar.
Warum sollten Sie sich für Vortex-Durchflussmesser entscheiden?
Der Verzicht auf bewegliche Teile gewährleistet Langlebigkeit, geringen Wartungsaufwand und langfristige Zuverlässigkeit in einem Prozesssystem. Solche Durchflussmesser zeichnen sich zudem durch die präzise Messung einer Vielzahl von Flüssigkeiten aus, selbst bei unterschiedlichsten Temperaturen und Drücken. Gerade aufgrund ihrer Multifunktionalität sowie ihrer herausragenden Präzision und Wiederholbarkeit sind sie die ideale Lösung für Branchen, die Wert auf Genauigkeit legen. Reduzierte Betriebskosten und eine einfache Installation sind zwei weitere Gründe für diese Lösung.
Genauigkeit und Messbereich
Der Messbereich von Wirbeldurchflussmessern nimmt mit zunehmender Viskosität ab, da die Reynoldszahl mit steigender Viskosität abnimmt. Die maximale Viskositätsgrenze liegt zwischen 8 und 30 Centipoise. Bei richtiger Auslegung des Wirbeldurchflussmessers für die Anwendung ist ein besserer Messbereich als 20:1 für Gas und Dampf und über 10:1 für niedrigviskose Flüssigkeiten zu erwarten.
Die Ungenauigkeit von Wirbeldurchflussmessern variiert mit der Reynoldszahl. Die Ungenauigkeit der meisten Wirbeldurchflussmesser liegt zwischen 0,5 % und 1 %, steigt aber bei Reynoldszahlen unter 10.000 auf bis zu 10 %. Wirbeldurchflussmesser verfügen über einen Abschaltpunkt für Anzeigen bei Durchfluss nahe Null. Die Messwerte werden bei Reynoldszahlen von 10.000 oder darunter auf Null begrenzt. Es gibt keine Probleme, wenn der zu messende Mindestdurchfluss das Doppelte des Abschaltpunkts beträgt. Niedrige Durchflussraten können beim Anfahren, Herunterfahren und bei anderen Störungen des Messbereichs nicht genau gemessen werden.
Maximieren Sie die Effizienz und senken Sie die Kosten
Bediener können den Durchfluss von Flüssigkeiten, Gasen oder Dampf durch das Verarbeitungssystem mithilfe präziser Durchflussmessungen anpassen und optimieren. Dadurch wird die Verteilungseffizienz verbessert und der Energieverbrauch gesenkt. Insgesamt trägt die Integration dieser Durchflussmesser in Automatisierungssysteme dazu bei, die Betriebsleistung kontinuierlich zu verbessern, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Gesamtproduktivität zu steigern.
Einschränkungen des Vortex-Durchflussmessers
Wirbelzähler sind aufgrund ihrer Leistungseinschränkungen bei niedrigen Durchflussraten im Allgemeinen nicht ideal für Dosier- oder intermittierende Durchflussprozesse. Insbesondere kann die Tropfdurchflussrate von Dosierstationen unter die minimale Reynoldszahl des Wirbelzählers fallen, was zu Ungenauigkeiten führt. Mit abnehmender Gesamtchargengröße steigt die Wahrscheinlichkeit von Messfehlern, was den Zähler für diese Anwendungen weniger zuverlässig macht. Um signifikante Fehler zu vermeiden, ist es wichtig, einen Durchflusszähler auszuwählen, der das für solche Vorgänge erforderliche spezifische Durchflussprofil verarbeiten kann.
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Veröffentlichungszeit: 16. Oktober 2024
