“KROHNE” претворяет в жизнь преимущества ультразвука

“KROHNE” претворяет в жизнь преимущества ультразвука.

Рис. 1 Ультразвуковой расходомер UFM 3030

Измерение расхода с помощью ультразвуковых волн теоретически имеет ряд преимуществ. Практически фирма KROHNE сыграла важную роль в определении принципа измерения для производственных применений. Между тем, трехлучевой расходомер UFM 3030 фирмы KROHNE стал эталоном для самых различных применений. Там, где не справляются электромагнитные расходомеры, UFM 3030 демонстрирует надежные и стабильные результаты благодаря более совершенной электроники, цифровой обработке сигнала и трехлучевой технологии измерения. Три измерительных луча UFM 3030 образуют трехмерный профиль распределения скоростей движения среды или профиль потока среды, которая проходит по измерительной трубе. Эти измерительные лучи располагаются таким образом, чтобы максимально снизить негативное влияние профиля потока на результаты измерения (рис. 2 и рис. 3).

Рис. 2 Три луча для определения профиля потока Рис. 3 Ламинарный и турбулентный потоки

Имея более чем 25-летний опыт работы в области ультразвукового измерения расхода, фирма KROHNE стала первой проводить исследования в этой области и сыграла решающую роль в процессе стандартизации производственных применений на химических и нефтеперерабатывающих заводах и различных производственных процессах. UFM 3030 обладает всеми преимуществами измерения расхода с помощью ультразвуковых волн: точность измерений не зависит от электропроводимости, вязкости, температуры, плотности и давления измеряемой среды. Первичный преобразователь не имеет выступающих частей, он гладкий внутри и снаружи и не имеет подвижных частей, подвергающихся износу. Поэтому не происходит дополнительной потери давления, нет необходимости в перекалибровке прибора, а потребность в техническом обслуживании минимальна.

Рис. 4 Измерение разности времени прохождения ультразвука

Все расходомеры UFM 3030 , диаметром от 01.01.01 мм и расходом от 1 до 40 000 м³/ч, калибруются по воде. Калибровка приборов диаметром больше 150 мм, производится на самой точной и самой большой в мире проливной установке, имеющей погрешность менее 0,03% от измеренного значения, тем самым гарантируя соответствие каждого поставленного прибора спецификации. Кроме того, каждый вторичный преобразователь перед отгрузкой проходит испытания под напряжением с симулируемым расходом с несколькими температурными циклами от -20ºС до + 60ºС. Эти испытания контролируются и документируются. Это повышает надежность работы прибора на месте установки и гарантирует бесперебойную работу и точность измерений при монтаже вне помещения независимо от погоды и времени года.

UFM 3030 является универсальным прибором для непосредственного измерения жидкостей, как с простыми, так и со сложными свойствами. Особенно выделяются здесь среды с малой электропроводностью или неэлектропроводные среды, такие как деминерализованная вода или углеводороды. В области энергетики горячая вода является проблемной средой для электромагнитных расходомеров из-за возможности образования магнитного железняка в трубопроводе. Но отложения магнетита не оказывают влияния на измерение при помощи ультразвука, поэтому ультразвуковой метод является лучшим для измерения горячей воды. UFM 3030 можно встретить в различных технологических процессах на измерении кислот и щелочей, от серной кислоты до раствора едкого натрия. Для UFM 3030 измерение неорганических веществ, таких как сера или хлор, и органических от сжиженных газов до битума не представляет проблем.

Температура – решающий фактор при измерении жидкой серы

Жидкая сера является одной из наиболее сложных сред. При температуре меньше 112ºС она представляет собой кристаллическое вещество, становящееся жидким, а при температуре выше 150ºС она становится чрезвычайно вязкой. В кристаллизованном состоянии нельзя измерить расход, т. к. трубопровод будет забит, что приведет к остановке установок и значительным работам по техническому обслуживанию.

Жидкая сера является исходным сырьевым материалом для производства удобрений и получается в процессе окисления при сгорании диоксида серы. Голландскому химическому предприятию DSM не удалось измерить расход серы электромагнитными расходомерами из-за низкой электропроводности среды. Компания KROHNE предложила высокотемпературную версию UFM 3030 с рубашкой обогрева. Расходомеры такого типа позволяют производить измерение расхода сред с температурой до 220 ºС. С момента ввода прибора в эксплуатацию процесс измерения проходит надежно и непрерывно, к удовольствию заказчика.

Образование отложений при измерении углеводородов.

В нефтехимической промышленности ультразвук является зачастую единственной возможностью для измерения расхода неэлектропроводных сред или сред с низкой электрической проводимостью. Сюда также относятся среды со сложными свойствами, такими как вязкость и плотность. Итальянское предприятие Polimeri EU, совместное предприятие (сп) EniChem и Union Carbide, оказалось перед необходимостью установки на своей фабрике в Равенне прибора для измерения одной таких сложных сред. Polimeri EU выпускает полиэтилен, олефин, ароматические углеводороды и эластомеры. В данном конкретном применении необходимо было измерять расход коагулянта на полимерной основе, смешанного с водой или толуолом. Используемые до этого электромагнитные расходомеры нужно было чистить каждую неделю, т. к. на электродах образовывались отложения, делавшие невозможным точное и достоверное измерение. Впоследствии, электромагнитные расходомеры заменили ультразвуковыми расходомерами типа UFM 3030 . В отличие от электродов магнитно-индукционных расходомеров, сенсоры UFM 3030 остаются полностью чистыми и предоставляют компании Polimeri EU точные результаты измерений. Затраты на техническое обслуживание сводятся к ежегодному обслуживанию всей установки.

Высоковязкие продукты – смазочные материалы

Тот факт, ультразвуковой расходомер является рентабельным для заказчика уже после непродолжительной эксплуатации, становится понятно на примере компании RC Clare, Ливерпуль. Этот производитель смазочных материалов осуществлял проект по повышению эффективности и снижению расходов предприятия; в нем также затрагивалась проблема измерения расхода. При этом компания RS Clare использует новую возможность UFM 3030 - прямое управление процессом дозирования. При данной функции дозирования, один из выходов настраивается таким образом, что он закрывает клапан, когда достигается введенное значение дозировки. При дозировании различных сред, таких как, например, минеральные масла к смазочным материалам, большое значение имеет точность дозировки для достижения требуемой вязкости конечного продукта. Если различные компоненты дозируются неточно, то продукт не проходит контроль качества, что приводит, как следствие, к значительным затратам.

Применяемые ранее расходомеры с крыльчаткой не подходили ни для точного измерения, ни для высоковязких сред. После того, как компания RS Clare установила ультразвуковой расходомер UFM 3030, больше проблем со сложным применением и недостаточно точным измерением не возникало. Помимо UFM 3030, компания RS Clare в целях сокращения затрат также применяет и массовые расходомеры OPTIMASS производства компании KROHNE.

UFM3030 – Будущее ультразвука сегодня

Ультразвуковые расходомеры заняли свое место на рынке из-за возможности работы в сложных случаях применения. С UFM 3030 компания KROHNE предлагает стандартное решение для различных отраслей промышленности: нечувствителен к коррозирующим и абразивным средам; не зависит от электропроводности, вязкости, температуры, плотности и давления; не содержит встроенных деталей, нет потери давления; для сложных сред и больших расходов; трехлучевое измерение: точный, надежный, не требует техобслуживания, экономичный.