Việc lắp đặt đúng cách là điều cần thiết để đạt được các phép đo ổn định và chính xác với đồng hồ đo lưu lượng siêu âm. Một trong những yêu cầu lắp đặt quan trọng nhất là...chiều dài ống thẳngtrước và sau điểm đo.

Theo nguyên tắc lắp đặt chung, một lưu lượng kế siêu âm cần có:

• Ít nhất 10D ống thẳng ở phía thượng nguồn
• Ít nhất 5D đoạn ống thẳng ở hạ lưu

Ở đâuD là đường kính trong của ống..

Ví dụ, nếu đường kính trong của ống là 200 mm, chiều dài ống thẳng được khuyến nghị sẽ xấp xỉ...2.000 mm thượng nguồn và 1.000 mm hạ nguồn.

Nhưng tại sao đồng hồ đo lưu lượng siêu âm lại cần một đoạn ống thẳng như vậy?

1. Điều gì xảy ra với dòng chảy sau khi lắp đặt phụ kiện đường ống?

Trong điều kiện lý tưởng, chất lỏng chảy qua một đường ống thẳng đủ dài sẽ tạo ra một hồ sơ vận tốc tương đối ổn định.

Tuy nhiên, điều kiện dòng chảy có thể thay đổi đáng kể sau khi đi qua các bộ phận như:

• Khuỷu tay
• Van
• Áo thun
• Bộ giảm tốc
• Bộ mở rộng
• Máy bơm

Các thành phần này có thể tạo ra:

• Sự nhiễu loạn
• Dòng chảy xoáy
• Dòng chảy thứ cấp
• Phân bố vận tốc bất đối xứng
• Thay đổi cục bộ về vận tốc dòng chảy

Nếu lưu lượng kế siêu âm được lắp đặt quá gần các nguồn gây nhiễu này, hồ sơ vận tốc có thể không có đủ khoảng cách để ổn định.

Điều này có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và tính ổn định của phép đo lưu lượng.

2. Tại sao đoạn ống thẳng phía thượng nguồn lại quan trọng hơn?

Cáiđoạn ống thẳng phía thượng lưuĐiều này đặc biệt quan trọng vì các nhiễu loạn phát sinh trước điểm đo ảnh hưởng trực tiếp đến cấu hình vận tốc đi vào khu vực đo.

Ví dụ:

Khúc cong → Dòng chảy rối → Dòng chảy xoáy → Hồ sơ vận tốc không đồng đều → Đồng hồ đo lưu lượng siêu âm

Nếu lưu lượng kế được lắp đặt ngay sau đoạn khuỷu, các đầu dò có thể đo được lưu lượng có dạng hình học bị biến dạng nghiêm trọng.

Cung cấp khoảng10D của ống thẳng phía thượng nguồnĐiều này giúp dòng chảy có thêm khoảng cách để phát triển đến trạng thái ổn định hơn trước khi đến điểm đo.

3. Tại sao cần áp dụng mô hình 5D ở khâu hạ nguồn?

Đoạn ống thẳng phía hạ lưu cũng rất quan trọng, mặc dù ảnh hưởng của nó nhìn chung ít đáng kể hơn so với đoạn phía thượng lưu.

Một sản phẩm được đề xuấtỐng thẳng hạ lưu 5DGiúp đảm bảo rằng khu vực đo lường không bị ảnh hưởng ngay lập tức bởi các nhiễu loạn dòng chảy ở phía hạ lưu.

Nó cũng cung cấp đủ không gian để dòng chảy tiếp tục phát triển sau khi đi qua điểm đo.

Do đó, cách bố trí lắp đặt điển hình có thể được biểu diễn như sau:

Phía thượng lưu: ≥10D → Lưu lượng kế siêu âm → ≥5D: Phía hạ lưu

4. Sự biến dạng của đường cong lưu lượng ảnh hưởng đến độ chính xác đo lường như thế nào?

Về cơ bản, lưu lượng kế siêu âm cần xác định vận tốc dòng chảy trung bình của chất lỏng trong đường ống.

Tuy nhiên, vận tốc không đồng nhất tại mọi điểm trong đường ống.

Trong điều kiện ổn định, sự phân bố vận tốc tương đối dễ dự đoán.

Sau đoạn cong hoặc van, biên dạng vận tốc có thể trở nên bất đối xứng:

Dòng chảy ổn định

→ Phân bố vận tốc tương đối đồng đều

Dòng chảy bị nhiễu loạn

→ Phân bố vận tốc không đồng đều + nhiễu loạn + xoáy

Nếu vị trí đo quá gần nguồn gây nhiễu, phép đo siêu âm có thể không còn phản ánh chính xác vận tốc dòng chảy trung bình.

Điều này có thể dẫn đến:

• Sai lệch đo lường
• Các chỉ số không ổn định
• Khả năng lặp lại kém
• Sự gia tăng độ không chắc chắn trong phép đo

5. Tại sao khuỷu tay lại là vấn đề thường gặp?

Một đoạn cong đơn giản cũng có thể thay đổi hướng dòng chảy của chất lỏng và tạo ra cấu hình vận tốc không đồng đều.

Tình hình có thể trở nên phức tạp hơn khi có:

• Hai khuỷu tay đặt sát nhau
• Khớp khuỷu kép ở các mặt phẳng khác nhau
• Một đoạn khuỷu tay nối tiếp với một van.
• Một đoạn khuỷu nối tiếp theo là một đoạn giảm đường kính.
• Một khuỷu tay gần máy bơm

Những cấu hình này có thể tạo ra sự nhiễu loạn và xoáy mạnh hơn.

Do đó, bất cứ khi nào có thể, lưu lượng kế siêu âm nên được lắp đặt trong đoạn ống có chiều dài thẳng đủ.

6. Máy bơm và van điều khiển cần được chú ý đặc biệt.

Máy bơm và các van điều khiển mở một phần có thể tạo ra sự nhiễu loạn dòng chảy đặc biệt mạnh.

Ví dụ:

Bơm → Đồng hồ đo lưu lượng

có thể khiến phần đo lường bị ảnh hưởng bởi:

• Sự nhiễu loạn mạnh
• Dòng chảy xoáy
• Phân bố vận tốc không đồng đều
• Biến động áp suất

Tương tự như vậy:

Van mở một phần → Đồng hồ đo lưu lượng

có thể tạo ra một mô hình dòng chảy bị nhiễu loạn mạnh ở phía hạ lưu van.

Trong những trường hợp này, việc duy trì chiều dài đoạn ống thẳng ở thượng nguồn ở mức thích hợp trở nên đặc biệt quan trọng.

7. Điều gì sẽ xảy ra nếu không có đủ ống thẳng?

Trong các hệ thống công nghiệp thực tế, không phải lúc nào cũng có thể đạt được điều kiện lý tưởng 10D ở phía thượng nguồn và 5D ở phía hạ nguồn.

Nếu đoạn ống thẳng có sẵn quá ngắn, lưu lượng kế có thể gặp phải các vấn đề sau:

• Sai số đo tăng lên
• Các chỉ số không ổn định
• Khả năng lặp lại kém
• Tăng độ nhạy cảm với điều kiện lắp đặt

Điều quan trọng là, tín hiệu siêu âm mạnh khôngkhôngĐiều này không nhất thiết có nghĩa là phép đo lưu lượng là chính xác.

Lưu lượng kế có thể nhận được tín hiệu siêu âm mạnh trong khi hồ sơ vận tốc thực tế vẫn bị biến dạng nghiêm trọng.

Vì thế:

Cường độ tín hiệu tốt và độ chính xác đo lưu lượng tốt có liên quan đến nhau, nhưng chúng không phải là một.

8. Nên chọn vị trí lắp đặt như thế nào?

Khi lựa chọn vị trí lắp đặt, hãy cố gắng cung cấp:

Thượng nguồn

Ít nhất 10D ống thẳng

Hạ lưu

Ít nhất 5D ống thẳng

Ngoài ra, cần tránh lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng:

• Ngay phía hạ lưu của máy bơm
• Ngay phía hạ lưu của van điều khiển
• Ngay sau khi lắp đặt đường ống phức tạp.
• Tại các vị trí có độ rung đường ống mạnh
• Tại những vị trí có thể tích tụ không khí.
• Trên các đoạn ống được đổ đầy một phần

Đường ống cũng nên được giữ nguyênhoàn toàn đầy chất lỏngtrong quá trình hoạt động bình thường.

9. Chữ “D” có nghĩa là gì?

Trong10D/5Dhướng dẫn cài đặt,D đề cập đến đường kính trong của ống..

Ví dụ:

Do đó, khi lựa chọn vị trí lắp đặt, cần xem xét chiều dài đoạn ống thẳng có sẵn trước khi lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng siêu âm.

10. Tại sao chiều dài ống thẳng lại quan trọng đối với đồng hồ đo lưu lượng siêu âm kẹp?

Một ưu điểm chính của đồng hồ đo lưu lượng siêu âm kẹp là các đầu dò có thể được lắp đặt bên ngoài mà không cần cắt hoặc sửa đổi đường ống.

Điều này giúp việc lựa chọn một vị trí đo phù hợp khác trở nên tương đối dễ dàng nếu vị trí ban đầu không có đủ đoạn ống thẳng.

Ví dụ, thay vì lắp đặt các đầu dò ngay sau một đoạn ống cong, kỹ sư có thể di chuyển chúng xa hơn về phía hạ lưu để có được một đoạn ống thẳng dài hơn.

Đây là một trong những ưu điểm thiết thực của phương pháp đo lưu lượng siêu âm kẹp ngoài đối với các đường ống công nghiệp hiện có.

Mục đích của các đoạn ống thẳng là để cung cấp cho lưu lượng kế siêu âm một...hồ sơ dòng chảy ổn định và tiêu biểutại điểm đo.

Các đoạn cong, van, bơm, khớp nối chữ T, bộ giảm đường kính và các phụ kiện khác có thể làm nhiễu loạn dòng chảy và tạo ra sự hỗn loạn, xoáy và phân bố vận tốc không đồng đều. Nếu đồng hồ đo lưu lượng siêu âm được lắp đặt quá gần các nguồn gây nhiễu này, độ chính xác và độ ổn định của phép đo có thể bị ảnh hưởng.

Theo hướng dẫn lắp đặt chung:

Ống thẳng phía thượng nguồn ≥ 10D
Ống thẳng phía hạ lưu ≥ 5D

Ở đâuD là đường kính trong của ống..

Tuân thủ các yêu cầu về ống thẳng được khuyến nghị, cùng với việc lắp đặt đầu dò đúng cách và ống được đổ đầy nước, có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy và tính lặp lại của phép đo lưu lượng siêu âm.