全部流量仪器技术的运用都有它的局限性,特别是对两相流体的流量检测,比如空气混合在液体里的气、液两相流体。液体和空气混合的气、液两相流体的动态特性特别杂乱,即使运用现代的流体动态模型,很大程度上也还不能明晰地描绘它们的动态特性。所以对这种不行预知两相流体的流量检测对任何流量计包括科里奥利流量计都是布满挑战性的。
科里奥利流量计的杰出表现
科里奥利流量计因其极高的检测精度、可靠性以及非常低的维护费用而广泛地被推行和运用在各个工业领域。这种展开趋势使得科里奥利流量计也运用在气、液两相流体的流量检测变得很一般。
当其他类型的流量计面对两相流问题束手无策时,科里奥利流量计却为用户供应了一种可行方案,这一点关于用户来讲是非常走运的。比如,机械式的涡轮流量计或许容积式的流量计都不能成功地检测两相流体的流量。通过以前多年的不断研讨和极力,高准科里奥利流量计在两相流体的流量检测方面有了更好的表现(比如特有的专利技术瞬间气泡纠正功用)。
3寸高准Elite流量计用在货车装料的流量检测
进一步展开的空间
尽管科里奥利比起其他流量仪器技术在布满挑战性的两相流体流量检测有更好的表现,但是这样的表现仍是不能符合高准公司的标准,也不能满意大都客户的要求。挑战性首要在于两个方面:掺气的方式和怎么选择流量计的标准。
掺气的方式
■“先管线排空-后发起批次处理”
夹藏空气常常发生在“先管线排空-后发起批次处理”的流体运送流程。这种现象会发生在当一个流程,比如当货车或许火车的装料,要求管线在上一次的装料进程结束后彻底地被排空,特别一些流体假如残留在管道上会变成结晶体,这是一个非常广泛被要求的操作进程。当在下一次装料时,因为管线现已在上一次装料结束后被排空,流量的检测有必要在空管的状态下开端。
高准科里奥利流量计在“先管线排空-后发起批次处理”的操作上有一段成功的前史。现在有逾越5000台高准流量计成功地运用在这一方式的流程,流量传感器标准规模从2寸到6寸都有,流体包括葡萄糖、酚酞、石油产品和流态肥料。在结束装料后,需求排空管道是广泛的操作进程,而这些高准科里奥利流量计可以在整个装料进程中很好地运作,包括在时间短的装料的初始阶段和装料后的用空气(或氮气)排空管道的进程。
■继续性夹藏空气
另一种办法是空气或许继续性地夹藏在流体里,比如说,假如泵的密封圈泄露,或许是因为容器的低液位而吸入空气,或许由其他办法而继续性地吸入气体到管线上。一般这种掺气的方式夹藏的空气在流体的含量会在0~5%的低规模内。高准公司信任,而且大都用户也附和,没有一个科里奥利流量计的供货商对这种掺气方式的流体可以供应完美的流量检测精度。
高准公司一贯致力于通过调整信号处理的进程、传感器的规划以及更完善的驱动规划来完善流量计的功用。为对流量计做正确的评价,高准公司定制了一套试验设备,可以对很多种流体做出检验。至今,所检验的流表现已包括啤酒麦芽汁到番笕(粘度大于5Pa·s)。在以前的一年里,流量计的许多功用被进一步地完善,在不久的将来,下一代的高准科里奥利流量计可以为两相流体供应更可靠的流量检测。
也有少量的用户或许会屡次遇到流体里继续性的夹藏空气在30%或以上的问题。尽管科里奥利生产商正极力开发他们的技术以面对这方面的问题,但这并不是那些面对两相流体问题的大大都用户所首要考虑的。从咱们同客户评论的进程中,咱们信任需求集中精力改善流量计的功用,为客户所面对的最广泛的两相流体“先管线排空 后发起批次处理”和“0~5%继续性掺气”供应更可靠的流量检测。
对掺气(高达30%)和高粘度(高达10Pa·s)流体的检验设备
核算流量计的标准
咱们了解用户所面对的流体掺气方式和现在流量技术的局限性,为改善他们的科里奥利流量计的表现,用户能做些什么呢?为减轻掺气问题一个简略的现成办法便是:选择正确的流量计标准。
许多掺气问题往往发生在高粘度的流体里,而大大都高粘度的流体都对错牛顿性液体。其他,大大都被科里奥利流量计所检测的非牛顿性流体是触变性的(触变性的流体的粘度会跟着流速的添加而下降)。大都流量计的标准是运用牛顿性流体的粘度来核算的,而这个粘度或许数千倍高过于触变性流体在活动状态下的粘度。这样就造成了所选择的流量计的标准过大,通过传感器的流体流速过低而产生了空气和液体的两相别离。
首要用户应该判定流体粘度的特性以及它和流速的关系,特别是要考虑到触变性流体的粘度的可变性。一个很好的触变性流体的比如是番茄酱。在静态下的番茄酱非常粘稠,即使瓶口倒转朝下,也不会从瓶子里流出来。但是一旦它开端从瓶子里流出,它就流得很快。管道里的粘稠流体也经常会有这样的表现。因此假定用户告知科里奥利流量计的出售人员的粘度是流体在静态下的数据,那么流量计的标准就不能根据流体在活动状态下的粘度来获得正确的核算。
流量计标准的选择在很大程度上依赖于正确的流体粘度的数据,具体有两个比如:根据牛顿性流体粘度来核算流量计的标准;根据触变性流体的特性来核算流量计的标准。
根据不同的工艺设备,很多种不同标准的流量计或许会被选用,为了简化起见,咱们只拿了1寸和3寸的流量计作比较。
■根据牛顿性流体粘度核算流量计的标准
这个核算比如满意以下假定的工艺条件:流量=500磅/分钟;密度=1.01g/ml;室温文大气压力;牛顿性流体的粘度=4.4Pa·s。
两种不同标准流量计所引起的压降:1寸流量计引起压降760psid;3寸流量计引起压降21psid。
两种不同标准的流量计在不同流量状态下所引起的压降
1寸流量计所引起的压降逾越了正常所能承受的规模,在这种情况下,3寸流量计天然会被选用,也埋下了潜在的危险,当空气出现在流体里时,流量计的表现会遭到很大的影响。首要是因为500磅/分钟(10∶1量程可调率)的流量相关于3寸流量计量程规模来讲很低,空气在传感器里会有调集成大气泡的趋向从而使流量检测变得彻底不行能。
■根据触变性流体的特性核算流量计的标准
了解你的流体在活动状态下的粘度不只会对科里奥利流量计的表现有很大影响,而且也会协助你使整个操作体系变得更有用以及节省更多的成本。
一起你还可以选择更小的管道,不同的阀门、泵以及包括科里奥利流量计在内的其他体系组成器件。
在这种情况下,小标准的流量计有三个首要利益:
1. 因为所给的操作流量对小标准的流量计而言会操作在更高的流量规模内,所以小标准的
流量计有更好的检测精度。
2. 更高的流速会使空气更好地混合于液体中,使得气液混合更加均匀单一。
3. 低成本。
一个好的核算根据,像高准公司出售人员所用的,可以让你输入触变性流体的特性一般是“K&N”值,或许“粘稠指数”和“流量特性指数”。这些是一个简略的动力规律方程式的系数。
一种有着粘度参数K=4.4Pa·s和n=0.2的检验流体,在先前所给的工艺条件下,被用来估算在1寸和3寸流量计所引起的压降。流体在没有活动的状态下粘度高达4.4Pa·s,但在高流量状态下粘度会下降到只要几个厘泊算了。下面的曲线图比较了两种不同标准的流量计在不同流量状态下所引起的压降。
当用牛顿流体粘度4.4Pa·s来核算,3寸流量计所带来的压降都少于21Psid。但考虑到触变性流体的特性,选择1寸流量计是可行的。
根据非牛顿性流体的特性来核算流量计的标准最重要的优点是流量计获得了更好的表现,特别是当有气体出现在流体里的情况下。更高的流速使得不同的流体获得更好地混合;更均匀单一的流体天然获得更可靠的流量检测。比较在不同标准的科里奥利流量计的相对流速可以用来估计究竟多少空气含量是容许的。比如,在相同的流量前提下,流速在1寸流量计大约会比3寸的高出6倍,所以1寸流量计对空气容忍度大约会比3寸的好过6倍。不同的流量计有着不同的流量截图面积;所以要与流量仪器厂商协商核算流量计标准所需的各种具体数据。
总结
两相流体的流量检测还会继续为流量技术带来挑战性。科里奥利流量计现已证明了在“先管线排空-后发起批次处理”的工序里有很好的表现。尽管科里奥利流量计厂商还在为继续性掺气流体的流量检测做艰难地研讨,但是咱们信任最终一定会找出更好地处理这个问题的办法。
其他,通过正确地选择流量计标准可以减轻对掺气流体流量检测的困难度。当流体有掺气的或许性时,总是尽量选用较小标准的科里奥利流量计。除了需求一般的工艺参数(流量、温度、压力等)外,非牛顿性流体的特性也有必要考虑在内。为了确保你得到一个正确标准的流量计,要准备好告知你的流量计的出售人员:
■K&n值,或许“粘稠指数”和“流量特性指数”。
■能承受的最大压降。
通过核算尽或许地选用较小的流量计,这样在流体发生掺气的情况下流量计仍能有很好的表现。跟着技术的展开和流量计标准的正确选用,科里奥利流量计将在未来几年里更容易地应对流体掺气的流量检测问题。
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