Правилният монтаж е от съществено значение за постигане на стабилни и точни измервания с ултразвуков разходомер. Едно от най-важните изисквания за монтаж едължина на правата тръбапреди и след точката на измерване.

Като общо ръководство за монтаж, ултразвуковият разходомер трябва да има:

• Най-малко 10D права тръба нагоре по течението
• Най-малко 5D права тръба надолу по течението

къдетоD е вътрешният диаметър на тръбата.

Например, ако вътрешният диаметър на тръбата е 200 мм, препоръчителната дължина на правата тръба би била приблизително2000 мм нагоре по течението и 1000 мм надолу по течението.

Но защо ултразвуковият разходомер се нуждае от такава права тръбна секция?

1. Какво се случва с потока след монтаж на тръба?

При идеални условия, течността, протичаща през достатъчно дълга права тръба, развива относително стабилен профил на скоростта.

Условията на потока обаче могат да се променят значително след преминаване през компоненти като:

• Лакти
• Вентили
• Тениски
• Редукторите
• Експандери
• Помпи

Тези компоненти могат да създадат:

• Турбулентност
• Вихров поток
• Вторичен поток
• Асиметрично разпределение на скоростта
• Локални промени в скоростта на потока

Ако ултразвуковият разходомер е инсталиран твърде близо до тези смущения, профилът на скоростта може да не е достатъчно далеч, за да се стабилизира.

Това може да повлияе на точността и стабилността на измерването на потока.

2. Защо правият тръбопровод нагоре по течението е по-важен?

Theправ участък от тръбата нагоре по течениетое особено важно, защото смущенията, генерирани преди точката на измерване, пряко влияят на профила на скоростта, влизащ в измервателния участък.

Например:

Лакът → Турбулентност → Вихров поток → Неравномерен профил на скоростта → Ултразвуков разходомер

Ако разходомерът е монтиран непосредствено след коляното, преобразувателите може да измерват силно изкривен профил на потока.

Осигуряване на приблизително10D от права тръба нагоре по течениетодава на потока по-голямо разстояние, за да се развие в по-стабилно състояние, преди да достигне точката на измерване.

3. Защо е необходим 5D надолу по веригата?

Правият участък на тръбата надолу по течението също е важен, въпреки че влиянието му обикновено е по-малко значително от този на участъка нагоре по течението.

Препоръчително5D права тръба надолу по течениетопомага да се гарантира, че измервателната секция не е непосредствено засегната от смущения в потока надолу по течението.

Това също така осигурява достатъчно пространство за продължаване на развитието на потока след преминаване през точката на измерване.

Следователно, типичната схема на монтаж може да бъде представена като:

Нагоре по течението: ≥10D → Ултразвуков разходомер → ≥5D: Надолу по течението

4. Как изкривеният профил на потока влияе върху точността на измерването?

Ултразвуковият разходомер в крайна сметка трябва да определи средната скорост на потока на течността през тръбата.

Скоростта обаче не е еднаква във всяка точка на тръбата.

При стабилни условия разпределението на скоростта е относително предвидимо.

След коляно или клапан, профилът на скоростта може да стане асиметричен:

Стабилен поток

→ Относително равномерно разпределение на скоростта

Нарушен поток

→ Неравномерно разпределение на скоростта + турбулентност + вихрушка

Ако измервателната секция е разположена твърде близо до смущението, ултразвуковото измерване може вече да не представя точно средната скорост на потока.

Това може да доведе до:

• Отклонение от измерването
• Нестабилни показания
• Лоша повторяемост
• Повишена неопределеност на измерването

5. Защо лактите са често срещан проблем?

Едно единствено коляно може да промени посоката на течността и да създаде неравномерен профил на скоростта.

Ситуацията може да се усложни, когато има:

• Два лакътя близо един до друг
• Двойни лакти в различни равнини
• Лакът, последван от клапан
• Лакът, последван от редуктор
• Лакът близо до помпа

Тези конфигурации могат да създадат по-силна турбулентност и вихрушка.

Следователно, когато е възможно, ултразвуковият разходомер трябва да се монтира в участък от тръба с достатъчна права дължина.

6. Помпите и контролните клапани изискват специално внимание

Помпите и частично отворените регулиращи вентили могат да причинят особено силни смущения в потока.

Например:

Помпа → Дебитомер

може да изложи измервателната секция на:

• Силна турбуленция
• Вихров поток
• Неравномерно разпределение на скоростта
• Колебания на налягането

По подобен начин:

Частично отворен вентил → Дебитомер

може да създаде силно нарушен модел на потока след клапана.

В тези ситуации поддържането на достатъчна дължина на правата тръба нагоре по течението става особено важно.

7. Какво се случва, ако няма достатъчно права тръба?

В реални промишлени инсталации не винаги е възможно да се постигне идеалното 10D нагоре по веригата и 5D надолу по веригата.

Ако наличната права тръба е твърде къса, разходомерът може да изпита:

• Повишена грешка в измерването
• Нестабилни показания
• Лоша повторяемост
• Повишена чувствителност към условията на монтаж

Важно е да се отбележи, че силен ултразвуков сигналненепременно означава, че измерването на потока е точно.

Разходомерът може да приема силен ултразвуков сигнал, докато действителният профил на скоростта е все още силно изкривен.

Следователно:

Добрата сила на сигнала и добрата точност на измерване на потока са свързани, но не са едно и също нещо.

8. Как трябва да се избере позицията за монтаж?

Когато избирате място за монтаж, опитайте се да осигурите:

Нагоре по течението

Най-малко 10D права тръба

Надолу по течението

Най-малко 5D права тръба

Освен това, избягвайте инсталирането на разходомер:

• Непосредствено след помпата
• Непосредствено след регулиращия вентил
• Веднага след сложен монтаж на тръба
• На места със силни вибрации на тръбите
• На места, където може да се натрупа въздух
• Върху частично запълнени тръбни участъци

Тръбата също трябва да останенапълно пълен с течностпо време на нормална работа.

9. Какво означава „D“?

В10D/5Dръководство за монтаж,D се отнася до вътрешния диаметър на тръбата.

Например:

Следователно, при избора на място за монтаж, преди да се монтира ултразвуковият разходомер, трябва да се вземе предвид наличната дължина на правата тръба.

10. Защо дължината на правата тръба е важна за ултразвукови разходомери със скоби?

Едно от основните предимства на ултразвуковия разходомер с скоби е, че преобразувателите могат да се монтират външно, без да се реже или модифицира тръбата.

Това прави сравнително лесно избора на друго подходящо място за измерване, ако първоначалното място няма достатъчно права тръба.

Например, вместо да инсталира преобразувателите веднага след коляно, инженерът може да ги премести по-надолу по течението, за да получи по-дълъг прав участък от тръбата.

Това е едно от практическите предимства на ултразвуковото измерване на потока с скоби за съществуващи промишлени тръбопроводи.

Целта на правите тръбопроводи е да осигурят на ултразвуковия разходомерстабилен и представителен профил на потокав точката на измерване.

Колена, клапани, помпи, тройници, редуктори и други фитинги могат да нарушат потока и да създадат турбуленция, вихрушка и неравномерно разпределение на скоростта. Ако ултразвуковият разходомер е монтиран твърде близо до тези смущения, точността и стабилността на измерването могат да бъдат засегнати.

Като общо ръководство за монтаж:

Права тръба нагоре по течението ≥ 10D
Права тръба надолу по течението ≥ 5D

къдетоD е вътрешният диаметър на тръбата.

Спазването на препоръчителните изисквания за прави тръби, заедно с правилния монтаж на преобразувателя и напълно запълнената тръба, може значително да подобри надеждността и повторяемостта на ултразвуковото измерване на потока.