Овальные шестеренчатые расходомеры против кориолисовых расходомеров

Овальный шестеренчатый расходомер против кориолисового расходомера: как выбрать подходящую технологию.

В чем разница между этими двумя технологиями?

Овальные шестеренчатые расходомеры — это приборы объемного вытеснения. Пара овальных шестерен вращается внутри измерительной камеры, и каждый оборот проталкивает через нее фиксированный объем жидкости. Подсчитайте количество оборотов, и вы получите прямое показание объема, без каких-либо электронных вычислений, только механический подсчет. Кориолисовы массовые расходомеры работают по совершенно другому принципу. Трубка или пара трубок вибрируют на своей собственной частоте. Когда жидкость движется через вибрирующую трубку, эффект Кориолиса слегка скручивает трубку, и это скручивание пропорционально массовому расходу, а не объему. В отличие от шестерен, здесь нет движущихся частей, которые касаются пути жидкости. Компромисс заключается в более сложном и дорогом комплекте датчика и передатчика.

Как работает овальный шестеренчатый расходомер

В измерительной камере пара овальных колес и крышка образуют полость в форме полумесяца, которая служит измерительным блоком. Разница давлений на измерительном приборе вращает колеса, и каждый полный оборот перемещает объем, в четыре раза превышающий объем этой полости. Механический или цифровой регистр преобразует обороты колес в мгновенный и суммарный расход.

Поскольку показания определяются фактическим вытесненным объемом, овальным шестеренчатым счетчикам, в отличие от вихревых или электромагнитных счетчиков, не требуется длинный прямой участок трубы до или после установки. Это является существенным преимуществом при модернизации и в условиях ограниченного пространства на модульных установках.

Как работает кориолисовый расходомер

Кориолисовый расходомер приводит в движение одну или две трубки с помощью электромагнитного привода. По мере протекания жидкости через вибрирующую трубку, её масса вызывает небольшой фазовый сдвиг между входным и выходным участками трубки, и этот фазовый сдвиг прямо пропорционален массовому расходу. Датчики на каждом конце улавливают разницу во времени, а передатчик преобразует её в показание массового расхода в кг/ч или фунтах/ч.

Та же самая вибрирующая трубка также позволяет определить плотность жидкости, поскольку резонансная частота трубки изменяется в зависимости от плотности находящегося внутри вещества. Полученные данные о плотности являются надежными для жидкостей. Однако они ненадежны для газов, поэтому, если в технических характеристиках кориолисового измерителя указана плотность, следует рассматривать это как характеристику, применимую только к жидкостям, и не полагаться на эти данные для определения плотности газов.

Точность и воспроизводимость

Овальный шестеренчатый расходомер серии LC поставляется с точностью 0,5% или 0,2% от показания, в зависимости от модели и диапазона вязкости, что более чем достаточно для контроля технологических процессов и большинства случаев коммерческого учета вязких жидкостей.

Кориолисовые расходомеры, как правило, показывают лучшие результаты на бумаге: многие модели, включая SH-CMF, имеют погрешность измерения от 0,1 до 0,15% от показаний для жидкостей. Сообщите нам тип вашей жидкости и диапазон расхода, и мы подтвердим точный класс точности для вашей конкретной конфигурации SH-CMF, прежде чем вы сделаете покупку, основываясь только на цифрах.

Вязкость и тип жидкости

Именно здесь эти две технологии действительно расходятся. Дозаторы с овальными шестернями лучше всего работают с жидкостями средней и высокой вязкости, серия LC рассчитана на давление до 2000 мПа·с, и их точность фактически повышается с увеличением вязкости, поскольку меньше жидкости просачивается мимо шестерен незамеченной. Тяжелое топливо, смолы, клеи и сиропы — классическая область применения дозаторов с овальными шестернями.

Кориолисовые расходомеры также охватывают широкий диапазон вязкости, но физические законы работают против них в крайних значениях. Жидкость с очень высокой вязностью, движущаяся по узкой вибрирующей трубке, быстро создает перепад давления, а очень низкие скорости потока в широкой трубке могут опускаться ниже уровня шума датчика. Кориолисовые расходомеры, как правило, лучше подходят для жидкостей с низкой и средней вязностью, многофазных или аэрированных потоков, а также для применений, где требуется измерение массового расхода и плотности с помощью одного датчика.

Более подробная информация о расходомерах для жидкостей высокой вязкости >>

Падение давления и монтаж

Счетчики с овальной зубчатой ​​передачей обеспечивают действительно низкие потери давления для механического счетчика, а ориентация при установке является гибкой, поскольку принцип измерения не зависит от профиля потока.

Соотношение расхода, точности и потерь давления в кориолисовых расходомерах серии SH-CM

Кориолисовые расходомеры могут неожиданно показать значительные перепады давления. Геометрия трубки, особенно в системах с малым диаметром или высокой вязкостью, иногда приводит к перепаду давления, превышающему фактически доступный напор в трубопроводе, особенно в системах с самотечным или низким давлением. Мы предпочитаем выявлять это на этапе расчета, чем допускать, чтобы клиент узнал об этом после установки. Всегда проверяйте кривую перепада давления относительно доступного перепада перед окончательным оформлением заказа на кориолисовый расходомер для вязких или низконапорных трубопроводов.

Движущиеся части, износ и чистота жидкостей.

Счетчики с овальными шестернями имеют движущиеся части, поэтому им необходима достаточно чистая жидкость. Абразивные частицы или песок ускоряют износ шестерен и подшипников, что проявляется в снижении точности со временем. Установка сетчатого фильтра перед счетчиком — это недорогая мера предосторожности.

Кориолисовые расходомеры не имеют движущихся частей в потоке, поэтому они гораздо лучше переносят загрязненные, содержащие частицы или слегка абразивные жидкости. Это одна из причин, почему предприятия, работающие со суспензиями или нефильтрованными технологическими потоками, часто отдают предпочтение кориолисовым расходомерам, несмотря на более высокую первоначальную стоимость.

Массовый расход против объемного расхода

Овальный шестеренчатый расходомер измеряет объем. Если необходима масса, нужно использовать значение плотности, полученное из лабораторного образца или с помощью встроенного плотномера, для пересчета. Это подходит для жидкостей со стабильной плотностью, но менее подходит для жидкостей, плотность которых меняется в зависимости от партии или температуры.

Кориолисовый расходомер измеряет массу напрямую, без необходимости в отдельном контуре компенсации плотности или температуры для определения самого массового значения. Это главная причина, по которой при коммерческом учете и финансовом измерении жидкостей кориолисовые расходомеры часто выбираются вместо овальных шестеренчатых, если позволяет бюджет.

Стоимость и техническое обслуживание

Счетчики с овальным редуктором стоят дешевле на начальном этапе, как правило, в разы меньше, чем аналогичные кориолисовые счетчики, и эта разница увеличивается при больших диаметрах труб. Компромисс проявляется в течение всего срока службы счетчика, в виде периодических проверок точности и последующей замены редуктора или подшипников на линиях с высокой интенсивностью работы.

Кориолисовые расходомеры стоят дороже, зачастую в два-четыре раза дороже, чем аналогичные расходомеры из чугуна или литой стали с овальными шестернями, но, поскольку в потоке отсутствуют движущиеся части, долгосрочное техническое обслуживание, как правило, обходится дешевле. Для предприятия, оценивающего общую стоимость владения за пять или десять лет, эти расчеты могут оказаться в пользу кориолисовых расходомеров, несмотря на их более высокую цену.

Oval Gear против Coriolis: сравнение бок о бок

Примечания к региональному применению

Овальный шестеренчатый расходомер для измерения расхода дизельного топлива

В Юго-Восточной Азии на заводах по производству пальмового масла и специализированных химикатов для перекачки вязких продуктов используются дозаторы с овальными шестернями, в то время как на предприятиях пищевой промышленности все чаще применяются дозаторы Кориолиса для высокоценных ингредиентов, где точность измерения массы имеет значение для расчета себестоимости.

На предприятиях по смешиванию топлива и упаковке смазочных материалов на Ближнем Востоке обе технологии используются параллельно: овальные шестерни для перекачки дизельного топлива, кориолисовые фильтры для впрыска присадок, где точность дозирования напрямую влияет на стоимость.

Кориолисовый расходомер для измерения массового расхода шлама в горнодобывающей промышленности.

В Южной Америке и Африке дозирование реагентов в горнодобывающей промышленности и работа с асфальтом или битумом являются распространенными областями применения зубчатых передач овальной формы, а кориолисовые датчики чаще используются для измерения параметров горнодобывающей суспензии.

В Австралии и Новой Зеландии предприятия молочной и пищевой промышленности являются постоянным источником запросов на приборы Coriolis, главным образом для массового дозирования и обеспечения точности рецептур.

Типичный пример выбора

Это распространенная ситуация, а не конкретная запись о клиенте. Установка для смешивания биодизеля должна измерять как базовое топливо, так и поток присадок. Базовое топливо имеет среднюю вязкость, умеренное значение и большой объем, поэтому использование шестеренчатого расходомера на этой линии позволяет снизить первоначальные затраты и хорошо согласовывает расход с используемой жидкостью.

Ситуация с присадками иная. Расход топлива значительно меньше, стоимость за литр также значительна, а соотношение компонентов смеси должно оставаться строгим, чтобы готовое топливо соответствовало техническим требованиям. В таких производственных линиях дополнительная точность и прямое измерение массы с помощью кориолисового расходомера довольно быстро окупаются, поскольку даже небольшие ошибки дозирования приводят к браку партий или неэффективному расходованию присадок.