Bok tamo! Ja sam dobavljač mjerača protoka s otvornom pločom i danas želim razgovarati o ograničenjima s kojima se ovi zgodni uređaji suočavaju kada je u pitanju mjerenje višefaznih protoka.
Višefazni tokovi prilično su česti u industrijama kao što su nafta i plin, kemijska obrada te hrana i piće. Oni uključuju mješavine različitih faza, poput tekućina, plinova i krutih tvari koje teku zajedno. Zvuči složeno, zar ne? Pa, jest, i tu mjerači protoka s otvornom pločom počinju nailaziti na neke prepreke.
Prvo kratko ponovimo kako rade mjerači protoka s pločom otvora. Oni rade na principu stvaranja pada tlaka na ploči otvora ugrađenoj u cjevovod. Mjerenjem ove razlike tlakova možemo izračunati protok tekućine koja prolazi kroz. To je jednostavno i isplativo rješenje za mnoge aplikacije s jednofaznim protokom. Ali kada zakoračimo u svijet višefaznih tokova, priča postaje puno kompliciranija.
1. Problemi s distribucijom faza
Jedno od glavnih ograničenja je suočavanje s neravnomjernom raspodjelom faza u cjevovodu. U višefaznom toku, različite faze se ne miješaju uvijek ravnomjerno. Na primjer, u mješavini nafte, vode i plina, plin bi mogao težiti uzdizanju do vrha cjevovoda, dok voda i ulje tvore odvojene slojeve ili emulzije.
Mjerači protoka s pločom otvora pretpostavljaju homogeni profil protoka. Kada su faze neravnomjerno raspoređene, pad tlaka izmjeren na ploči otvora više nije pouzdan pokazatelj ukupne brzine protoka. Mjerač protoka ne može točno razlikovati koliko svake faze prolazi i može dati netočna očitanja.
Recimo da u rafineriji nafte postoji višefazni tok nafte, plina i nekih krutih nečistoća. Ako su mjehurići plina koncentrirani u jednom dijelu cjevovoda, otvorna ploča će osjetiti drugačiji pad tlaka nego da su faze dobro izmiješane. To može dovesti do značajnih pogrešaka u mjerenju protoka, što može uzrokovati probleme u održavanju pravih uvjeta procesa i u konačnici utjecati na kvalitetu konačnog proizvoda.
2. Izazovi protoka puža
Mlazni tok je posebna vrsta višefaznog toka gdje se veliki pljuskovi tekućine i plina izmjenjuju u cjevovodu. Ovo je prava glavobolja za mjerače protoka s otvornom pločom. Nagle promjene u obrascu protoka mogu uzrokovati divlje fluktuacije u padu tlaka na ploči otvora.
Mjerač protoka je dizajniran za rukovanje protokom relativno stabilnog stanja. Kada dođe do protoka u obliku puza, brze promjene tlaka mogu preopteretiti senzor i on ne može pružiti točna ili dosljedna mjerenja protoka. Na primjer, u proizvodnji nafte u moru, gdje cjevovodi prenose sirovu naftu i prirodni plin od ušća bušotine do platforme za preradu, pljusak je prilično čest. Mjerač protoka s otvornom pločom instaliran u takvom cjevovodu može dati očitanja koja odskaču posvuda, čineći gotovo nemogućim oslanjanje na podatke za kontrolu procesa.
3. Varijacije gustoće
Gustoća višefazne smjese je pokretna meta. Budući da gustoća različitih faza (tekućina, plin, krutina) jako varira, a udio svake faze može se mijenjati tijekom vremena, to smeta izračunima mjerača protoka s otvornom pločom.
Izračun brzine protoka pomoću ploče s otvorom temelji se na pretpostavci konstantne gustoće tekućine. Kada imamo posla s višefaznim tokovima, gustoća se može značajno promijeniti ovisno o čimbenicima poput temperature, tlaka i relativnih količina svake faze. To znači da čak i ako se pad tlaka na ploči s otvorom točno izmjeri, izračunata brzina protoka može biti jako pogrešna zbog netočnih pretpostavki o gustoći.
U kemijskom postrojenju gdje reakcija stvara višefaznu smjesu različitih međuproizvoda, gustoća protoka može se kontinuirano mijenjati kako reakcija napreduje. Mjerač protoka s pločom s otvorom možda neće moći uzeti u obzir te promjene gustoće, što dovodi do netočnog mjerenja protoka i potencijalno utječe na učinkovitost reakcije i kvalitetu proizvoda.
4. Erozija i trošenje
Višefazni tokovi često sadrže čvrste čestice ili abrazivne tvari. Kada te čestice teku kroz cjevovod i prolaze pored ploče s otvorom, mogu uzrokovati eroziju i trošenje. Oblik ploče otvora ključan je za točno mjerenje protoka. Svako oštećenje njegovih rubova ili otvora može promijeniti karakteristike protoka i rezultirajući pad tlaka.
Tijekom vremena, erozija može učiniti otvor većim od izvorne veličine, što će dovesti do netočnih mjerenja protoka. Na primjer, u rudarskim operacijama gdje se transportira mulj (mješavina krutih tvari i vode), krutine u mulju mogu postupno istrošiti ploču otvora. To ne samo da utječe na točnost mjerenja protoka, već također smanjuje životni vijek mjerača protoka.
5. Nedostatak faze - specifično mjerenje
Mjerači protoka s pločom s otvorom dizajnirani su za mjerenje ukupne brzine protoka višefazne smjese. Oni ne mogu pružiti informacije o pojedinačnim brzinama protoka svake faze. U mnogim industrijskim procesima ključno je znati koliko svake komponente (npr. nafte, vode, plina) teče.
Na primjer, u postrojenju za pročišćavanje vode, razumijevanje točne brzine protoka kontaminanata (krutih čestica) i čiste vode ključno je za pravilno pročišćavanje. Mjerač protoka s pločom s otvorom može dati samo kombinirani protok, ostavljajući operatere u neznanju o sastavu protoka.
Naši mjerači protoka s pločom s otvorom serije KF600
Unatoč ovim ograničenjima, našMjerači protoka s pločom s otvorom serije KF600dizajnirani su za pružanje pouzdanih performansi u širokom rasponu primjena. Izrađeni su od visokokvalitetnih materijala kako bi donekle bili otporni na eroziju i habanje. Međutim, za aplikacije s višefaznim protokom, prepoznajemo da još uvijek postoje izazovi.
Konstantno radimo na poboljšanju naših proizvoda kako bismo bolje podnijeli višefazne tokove. Istražujemo nove tehnologije i metode kalibracije kako bismo umanjili utjecaj ograničenja koja sam spomenuo. Ali u nekim slučajevima ipak ćete morati razmotriti dodatne uređaje za mjerenje protoka u kombinaciji s našim mjeračima protoka kako biste dobili točne podatke specifične za fazu.
Posegnite za rješenjima
Ako ste u industriji koja se bavi višefaznim protokom i razmišljate o korištenju mjerača protoka s otvornom pločom, voljeli bismo popričati s vama. Možemo razgovarati o vašoj specifičnoj primjeni, izazovima s kojima se suočavate i vidjeti kako se naši proizvodi mogu uklopiti u vaš proces. Iako postoje ograničenja, uvjereni smo da vam možemo pružiti najbolja moguća rješenja. Stoga, nemojte se ustručavati posegnuti za raspravom o nabavi. Hajdemo zajedno pronaći pravu postavku mjerenja protoka za vaše potrebe.
Reference
- Miller, RW (1996). Inženjerski priručnik za mjerenje protoka. McGraw - Hill.
- Hewitt, GF, Shires, GL i Bott, TR (1994). Prijenos procesne topline. CRC press.
