So sánh lưu lượng kế kiểu mục tiêu
Xem dòng sản phẩm kiểu mục tiêu khi dự án vẫn cần so sánh nhiều lựa chọn hơn.
Lưu lượng kế TVA để đo lường hơi
Lưu lượng kế Spirax Sarco TVA là thiết bị kiểu mục tiêu tích hợp để đo lưu lượng hơi trong dải vận hành rộng. Thiết bị được thiết kế cho hơi bão hòa và có thể dùng cho hơi quá nhiệt khi chọn bộ cảm biến áp suất chuyên dụng. Lưu lượng kế TVA chuyển đổi lực do hơi tác động lên côn chuyển động thành tín hiệu lưu lượng khối lượng có bù mật độ. Điều này cung cấp cho nhà máy phép đo trực tiếp lưu lượng khối lượng thay vì chỉ thị vận tốc đơn thuần, trong khi màn hình hiển thị cục bộ có thể hiển thị dữ liệu lưu lượng, lưu lượng tổng, áp suất và nhiệt độ.
TVA phù hợp cho các dự án cần đo mức tiêu thụ hơi trên toàn bộ dải vận hành, bao gồm các tải thấp thường bị bỏ sót bởi lưu lượng kế có dải đo hẹp. Thông tin sản phẩm chính thức nêu tỷ số dải đo lên đến 50:1 tại vận tốc hơi theo thực hành tốt nhất. Dải này hỗ trợ hạch toán hơi, quản lý năng lượng, giám sát nhà lò hơi và so sánh tải quá trình, nhưng việc lựa chọn cuối cùng vẫn phụ thuộc vào lưu lượng thực tế tối thiểu và tối đa, áp suất, hình học đường ống và hướng lắp đặt yêu cầu.
Cách TVA đo hơi
Hơi đi qua thân wafer và tác động lên côn chuyển động định hình. Lực tạo ra được cụm cảm biến đo lường và được bộ điện tử tích hợp xử lý. Phép đo nhiệt độ tích hợp được sử dụng để bù mật độ, cho phép thiết bị tính toán và truyền lưu lượng khối lượng. Thiết bị cũng cung cấp chức năng tổng lưu lượng, do đó hệ thống điều khiển có thể sử dụng cả giá trị tức thời và giá trị tiêu thụ tích lũy.
Kiến trúc tích hợp này giảm số lượng đầu lấy áp và bộ truyền tín hiệu riêng biệt cần thiết cho gói đo hơi bão hòa cơ bản. Nó cũng cung cấp cho người vận hành giao diện LCD cục bộ để chạy thử và kiểm tra hằng ngày. Màn hình M750 từ xa có thể được kết nối thông qua đầu ra tuyến tính khi cần hiển thị tại phòng điều khiển hoặc bảng điều khiển.
Tín hiệu và tích hợp nhà máy
Lưu lượng kế Spirax Sarco TVA cung cấp đầu ra 4-20 mA cấp nguồn vòng lặp tỷ lệ với lưu lượng khối lượng và đầu ra xung cho chức năng tổng lưu lượng hoặc bộ đếm tương thích. Trang sản phẩm chính thức hiện tại cũng liệt kê giao tiếp Modbus EIA 232C (RS232) hoặc EIA 485C (RS485). Tài liệu lắp đặt cũ cung cấp chi tiết đấu dây RS232 và chiều dài truyền thông tối đa 15 m; tài liệu này không cung cấp thông tin đấu dây hoặc giới hạn cho tuyên bố RS485 hiện tại. Do đó, kỹ sư cần xác nhận tùy chọn truyền thông yêu cầu và tài liệu dự án tương ứng trước khi đặt hàng.
Nguồn danh định là 24 Vdc, trong khi tài liệu lắp đặt đi kèm quy định dải vận hành 9-28 Vdc. Lắp đặt điện sử dụng đầu vào M20 x 1.5 và hướng dẫn khuyến nghị sử dụng dây xoắn đôi có bọc chống nhiễu. Các chi tiết này rất quan trọng khi lưu lượng kế được tích hợp vào hệ thống quản lý năng lượng hoặc hệ thống điều khiển phân tán hiện có: xác nhận điện trở vòng lặp, tuyến cáp, cách ly tín hiệu và điểm đến của đầu ra xung trước khi hoàn thiện thiết kế bảng điều khiển.
Chất lượng đo phụ thuộc vào việc lắp đặt
TVA chỉ có thể cung cấp dải đo rộng khi đường hơi tạo ra biên dạng dòng chảy ổn định, được điều hòa tốt. Thông tin kỹ thuật yêu cầu ít nhất 6 đường kính ống thẳng ở phía thượng lưu và 3 ở phía hạ lưu, không có van, phụ kiện hoặc thay đổi tiết diện trong các chiều dài cơ sở này. Việc tăng đường kính ở thượng lưu, hai đoạn uốn cong trên các mặt phẳng khác nhau, van giảm áp hoặc van mở một phần có thể yêu cầu 12 đường kính ở phía thượng lưu. Đây là các đầu vào lựa chọn chứ không phải chi tiết hoàn thiện tùy chọn, vì lưu lượng kế phải được lắp đồng tâm và lòng ống bên trong phải duy trì nhẵn.
Chất lượng hơi cũng quan trọng không kém. Tài liệu lắp đặt yêu cầu thực hành kỹ thuật hơi hợp lý, bao gồm thoát nước đường ống đúng cách, bộ tách khi có hơi ướt và bộ bẫy phù hợp. Dòng chảy hai pha không được phép để đo chính xác; các giọt ẩm phải được loại bỏ trước khi hơi đến lưu lượng kế. Thân TVA và các mặt bích ghép nối không được bọc cách nhiệt vì nhiệt có thể làm nhiệt độ điện tử vượt quá giới hạn. Chừa khoảng trống để lắp cáp, tháo nắp đầu và quan sát màn hình, đồng thời bố trí đường bypass khi cần tháo an toàn để hiệu chuẩn hoặc bảo trì.
Dữ liệu vận hành cho quản lý năng lượng
Lưu lượng khối lượng và lưu lượng tổng phục vụ các quyết định khác nhau của nhà máy. Đầu ra tức thời có thể được so sánh với nhu cầu quá trình, tải lò hơi hoặc điểm đặt của hệ thống điều khiển, trong khi giá trị tổng có thể hỗ trợ kiểm tra mức tiêu thụ theo ca, theo mẻ hoặc cấp tòa nhà. Màn hình hiển thị cục bộ cũng cung cấp dữ liệu vận hành để chạy thử và kiểm tra lỗi. Nếu cần chỉ thị từ xa, tùy chọn màn hình M750 có thể sử dụng tín hiệu 4-20 mA, tùy thuộc vào các điều kiện đấu dây và tỷ lệ trong tài liệu lắp đặt.
Khi chạy thử, lưu lượng kế cần được đặt về không khi dòng chảy được cô lập và thiết bị ở nhiệt độ được nêu trong hướng dẫn lắp đặt. Tài liệu đầy đủ khuyến nghị đặt về không ít nhất mỗi năm một lần và cho biết thường cần hiệu chuẩn lại mỗi 2 đến 5 năm tùy theo điều kiện vận hành. Đây là các tham chiếu cho lập kế hoạch bảo trì chứ không thay thế cho khoảng hiệu chuẩn cụ thể theo ứng dụng. Hãy duy trì tài liệu IM-P337-51 đầy đủ để đội ngũ chạy thử và bảo trì sử dụng.
Ứng dụng phù hợp của lưu lượng kế TVA
Lưu lượng kế Spirax Sarco TVA phù hợp với các ứng dụng mà dự án cần lưu lượng khối lượng có bù mật độ, tổng lưu lượng hoặc tín hiệu trực tiếp tới hệ thống điều khiển trong một thiết bị. Các ứng dụng hơi bão hòa cần được kiểm tra theo dải áp suất và nhiệt độ đã công bố. Các ứng dụng hơi quá nhiệt yêu cầu bộ cảm biến áp suất chuyên dụng và xem xét riêng về điều kiện chọn cỡ cùng áp suất áp dụng; không được tái sử dụng các bảng hơi bão hòa trong tài liệu kỹ thuật làm giới hạn cho hơi quá nhiệt.
TVA là thiết kế wafer có sẵn ở DN50, DN80 và DN100 trong tài liệu lắp đặt đi kèm. Tài liệu kỹ thuật của Mỹ trình bày cùng dòng sản phẩm này với nhãn kích cỡ 2, 3 và 4 inch, đồng thời nêu công suất cho các điều kiện hơi bão hòa được chỉ định. Chọn tiêu chuẩn và cấp mặt bích theo quy cách đường ống thực tế. Tài liệu lắp đặt liệt kê EN 1092 PN16, PN25 và PN40, BS 10 Table H, ASME/ANSI B16.5 Class 150 và 300, và Korean KS 20; tài liệu kỹ thuật của Mỹ nêu cụ thể ASME/ANSI B16.5 Class 150 và 300.
Kiểm tra lựa chọn trước khi đặt hàng
- Xác nhận môi chất là hơi bão hòa hay hơi quá nhiệt. Đối với hơi quá nhiệt, đưa bộ cảm biến áp suất chuyên dụng vào quá trình xem xét ứng dụng.
- Cung cấp lưu lượng tối thiểu và tối đa, áp suất vận hành, nhiệt độ dự kiến và hướng đo yêu cầu. Hiệu năng hơi bão hòa được công bố là +/-2% giá trị đọc từ 10% đến 100% lưu lượng định mức tối đa và +/-0.2% FSD từ 2% đến 10%, ở độ tin cậy 95% đến 2 độ lệch chuẩn.
- Kiểm tra lòng ống, tiêu chuẩn mặt bích và cấp áp suất có phù hợp với kích cỡ đã chọn hay không. Duy trì ít nhất 6 đường kính ống thẳng ở phía thượng lưu và 3 ở phía hạ lưu; tài liệu kỹ thuật yêu cầu chiều dài phía thượng lưu lớn hơn đối với các nhiễu động và thay đổi đường kính được chỉ định.
- Xác nhận không gian cho vỏ thiết bị, quan sát màn hình, đầu vào cáp và cô lập an toàn. Trên 7 barg, tài liệu lắp đặt yêu cầu đường ống nằm ngang với vỏ điện tử ở dưới thân thiết bị; dưới 7 barg, lưu lượng kế có thể được lắp ở bất kỳ hướng nào trong các giới hạn đã nêu.
- Lập kế hoạch thoát nước và điều hòa hơi. Bộ tách và bộ bẫy phù hợp là một phần của thực hành kỹ thuật hơi tốt, và thân lưu lượng kế cùng các mặt bích ghép nối không được bọc cách nhiệt vì nhiệt có thể làm hỏng bộ điện tử.
Tiếp tục lựa chọn lưu lượng kế
Đối với dải lưu lượng kế kiểu mục tiêu rộng hơn, hãy so sánh các sản phẩm theo nguyên lý mục tiêu hiện có và giới hạn ứng dụng của chúng. Danh mục đo lưu lượng rộng hơn hữu ích khi dự án vẫn đang so sánh các công nghệ đo lường. Nếu ứng dụng chỉ giới hạn ở hơi bão hòa và đang xem xét cấu hình lưu lượng kế kiểu mục tiêu khác, hãy xem lưu lượng kế hơi bão hòa TFA. Để chỉ thị từ xa, tổng lưu lượng hoặc tích hợp tín hiệu, hãy xem máy tính đo lưu lượng và bộ chỉ thị tương thích.
Trước khi mua, hãy cung cấp dữ liệu vận hành và chi tiết đường ống thay vì chỉ lựa chọn theo kích cỡ danh nghĩa. Thông tin kỹ thuật và tài liệu lắp đặt dưới đây chứa các bảng nguồn, điều kiện đấu dây, ràng buộc lắp đặt và tham chiếu bảo trì cần thiết cho quá trình xem xét kỹ thuật cuối cùng.
Mô tả
Lưu lượng kế TVA được thiết kế cho hơi bão hòa và hoạt động theo nguyên lý mục tiêu bằng cách đo lực do dòng lưu chất tạo ra trên côn chuyển động. Biến dạng này được chuyển đổi thành lưu lượng khối lượng có bù mật độ và được truyền qua một đầu ra 4-20 mA cấp nguồn vòng lặp duy nhất cùng một đầu ra xung. TVA cũng tích hợp chức năng tổng lưu lượng và giao tiếp Modbus RS232 trong tài liệu kỹ thuật này.
Kích cỡ và kết nối ống
Các kích cỡ là 2, 3 và 4 inch. TVA là thiết kế wafer phù hợp để lắp giữa các mặt bích ASME (ANSI) B16.5 Class 150 và Class 300. Lưu lượng kế nên được lắp trong đường ống được chế tạo theo BS 1600 hoặc ASME (ANSI) B 36.10 Schedule 40 (ASME B 36.10). Đối với tiêu chuẩn ống hoặc schedule khác, sử dụng các đoạn ống nối Schedule 40 phù hợp hoặc liên hệ Spirax Sarco.
Giới hạn áp suất và nhiệt độ
| Điều kiện | Giới hạn |
|---|---|
| Áp suất thiết kế tối đa | 464 psig tại 462 F (462°F) |
| Nhiệt độ thiết kế và vận hành tối đa | Hơi bão hòa 462 F (462°F) |
| Nhiệt độ thiết kế và vận hành tối thiểu | 32 F (32°F) |
| Áp suất vận hành tối đa, dòng chảy ngang | 464 psig tại 462 F (462 °F) |
| Áp suất vận hành tối đa, dòng chảy đứng | 101 psig tại 338 F |
| Áp suất vận hành tối thiểu | 9 psig |
| Nhiệt độ môi trường tối đa của bộ điện tử | 131 F (131°F) |
| Độ ẩm tối đa của bộ điện tử | 90% RH, không ngưng tụ |
| Áp suất thử thủy lực nguội | 754 psig |
Các quy định địa phương có thể hạn chế việc sử dụng dưới các điều kiện đã nêu. Giới hạn áp suất và nhiệt độ trong tài liệu này áp dụng cho ứng dụng hơi bão hòa được mô tả tại đây. Để biết đầy đủ chi tiết, xem Hướng dẫn Lắp đặt và Bảo trì IM-P337-51 và IM-P337-52. Bộ hiển thị M750 tùy chọn được mô tả trong tài liệu M750 liên quan. Tham chiếu phiên bản: TI-P337-50-US 04.11.
Dữ liệu kỹ thuật
| Hạng mục | Dữ liệu |
|---|---|
| Cấp bảo vệ IP | IP65 khi sử dụng đầu siết cáp đúng cách |
| Nguồn cấp | Cấp nguồn qua vòng lặp, danh định 24 Vdc |
| Đầu ra | 4-20 mA tỷ lệ với lưu lượng khối; đầu ra xung, Vmax 28 Vdc và Rmin 10 kOhm |
| Cổng truyền thông | Modbus EIA 232C (RS232) |
| Độ không đảm bảo của hệ thống | +/-2% giá trị đo từ 10% đến 100% lưu lượng định mức tối đa; +/-0.2% FSD từ 2% đến 10% lưu lượng định mức tối đa, với độ tin cậy 95% đến 2 độ lệch chuẩn theo ISO 17025 |
| Dải điều chỉnh | Lên đến 50:1 |
Vật liệu
| Bộ phận | Vật liệu |
|---|---|
| Thân lưu lượng kế | Thép không gỉ S316, 1.4408 CF8M |
| Các bộ phận bên trong | 431 S29, S303, S304 hoặc S316 |
| Lò xo | Inconel X750 hoặc tương đương |
| Trục lưu lượng kế | Thép không gỉ, dòng 300 |
| Vỏ điện tử | Nhôm LM25 |
Kích thước và khối lượng
Kích thước gần đúng tính bằng inches và pounds.
| Kích cỡ | A | B | C | D | E | Khối lượng |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 in | 1.4 | 4.1 | 12.7 | 6.3 | 2.6 | 5.9 lb |
| 3 in | 1.8 | 5.4 | 13.1 | 6.3 | 2.6 | 9.7 lb |
| 4 in | 2.4 | 6.4 | 13.5 | 8.5 | 2.6 | 16.0 lb |
Lưu lượng và độ sụt áp
| Kích cỡ lưu lượng kế | Lưu lượng tối đa, US gal/min | Độ sụt áp tối đa, inches water gauge |
|---|---|---|
| 2 in | 80 | 300 |
| 3 in | 203 | 200 |
| 4 in | 317 | 200 |
Hướng dẫn chọn cỡ cho hơi bão hòa
Lưu lượng tối đa và tối thiểu dưới đây là các giá trị hướng dẫn cho tư thế lắp đặt nằm ngang tại các áp suất hơi bão hòa được liệt kê. Các giá trị tối đa được tính tại độ chênh áp tối đa. Liên hệ Spirax Sarco để biết khả năng lưu lượng cho lắp đặt thẳng đứng.
| Kích cỡ | Lưu lượng | 15 psig | 44 psig | 73 psig | 102 psig | 145 psig | 174 psig | 218 psig | 290 psig | 363 psig | 435 psig | 464 psig | Đơn vị |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 in | Tối đa | 1,365 | 1,894 | 2,297 | 2,637 | 3,075 | 3,336 | 3,695 | 4,228 | 4,707 | 5,148 | 5,311 | lb/hr |
| 2 in | Tối thiểu | 26 | 37 | 46 | 53 | 62 | 66 | 73 | 84 | 95 | 104 | 132 | lb/hr |
| 3 in | Tối đa | 3,501 | 4,859 | 5,895 | 6,768 | 7,895 | 8,565 | 9,482 | 10,851 | 12,081 | 13,215 | 13,633 | lb/hr |
| 3 in | Tối thiểu | 71 | 97 | 117 | 134 | 159 | 172 | 190 | 216 | 243 | 265 | 284 | lb/hr |
| 4 in | Tối đa | 5,456 | 7,573 | 9,187 | 10,547 | 12,304 | 13,347 | 14,778 | 16,912 | 18,827 | 20,593 | 21,246 | lb/hr |
| 4 in | Tối thiểu | 108 | 152 | 183 | 212 | 247 | 267 | 295 | 337 | 377 | 412 | 425 | lb/hr |
Hướng dẫn lắp đặt
- Bố trí đoạn ống thẳng tối thiểu 6 đường kính ống ở phía thượng lưu và 3 đường kính ở phía hạ lưu. Không đặt van, phụ kiện hoặc thay đổi tiết diện trong các chiều dài cơ sở này.
- Tăng chiều dài đoạn ống thẳng phía thượng lưu lên 12 đường kính khi đường kính ống tăng ở phía thượng lưu hoặc khi áp dụng các điều kiện co ống, van giảm áp hoặc van mở một phần được liệt kê.
- Giữ bề mặt lòng ống phía thượng lưu và hạ lưu nhẵn, đồng thời lắp TVA đồng tâm. Lưu lượng kế có thể được lắp ở mọi hướng với áp suất đường ống lên đến 101 psig.
- Sử dụng hệ thống thoát nước, giá đỡ ống và côn thu lệch tâm phù hợp cho dịch vụ hơi. Không bọc cách nhiệt thân TVA hoặc các mặt bích ghép nối.
Hướng dẫn này phải được đọc cùng với Hướng dẫn Lắp đặt và Bảo trì IM-P337-51. Tài liệu nêu bật các yêu cầu lắp đặt tối thiểu cần thiết để lưu lượng kế TVA hoạt động như mong đợi.
Xoay vỏ điện tử
Vỏ điện tử có thể xoay 270 độ để tạo khoảng trống cho việc lắp đặt. Cẩn thận tháo bốn vít nắp đầu, đỡ nắp đầu và nới lỏng, nhưng không tháo, vít khóa nắp đầu. Xoay vỏ điện tử đến vị trí yêu cầu, siết lại vít khóa đến 3 N m (26.5 lbf in), rồi lắp lại nắp đầu và bốn vít.
Không nới lỏng hoặc tháo vít hãm bên cạnh vít khóa. Không nới lỏng hoặc tháo trục khỏi thân chính của thiết bị.
Lắp đặt ngang và dọc
Đường ống bypass cho phép tháo lưu lượng kế an toàn để bảo trì hoặc hiệu chuẩn. Đóng các van cô lập V1 và V2, đồng thời mở van V3 sẽ cô lập TVA để đặt lại điểm không; nhiệt độ phải dưới 20 C (20°C) trước khi đặt lại điểm không. Cấu hình lắp đặt ngang bao gồm điều kiện đoạn ống nối dài tối đa 3m tại vị trí được chỉ ra trong hướng dẫn.
| Điều kiện lắp đặt | Yêu cầu |
|---|---|
| Đoạn ống thẳng cơ sở | Tối thiểu 6D phía thượng lưu và 3D phía hạ lưu với đường ống thông thoáng. |
| Hướng dòng chảy | Tuân theo hướng dòng chảy được đánh dấu và giữ thiết bị đồng tâm với ống. |
| Áp suất trên 7 barg | Lắp đặt trên đường ống nằm ngang với vỏ điện tử ở bên dưới thân lưu lượng kế. |
| Áp suất dưới 7 barg | Cho phép mọi hướng lắp đặt trong các giới hạn đã công bố. |
| Đường ống và cách nhiệt | Sử dụng căn chỉnh đường ống phù hợp và không bọc cách nhiệt lưu lượng kế TVA hoặc các mặt bích ghép nối của nó. |
Để rà soát đầy đủ việc lắp đặt, cần xem xét đường kính ống, độ thẳng hàng mặt bích, bộ tách, bộ lọc, cụm bẫy hơi, cô lập bypass và khoảng trống sẵn có cho đấu dây và quan sát màn hình. Vỏ điện tử và màn hình có thể xoay, nhưng vỏ phải luôn nằm trong giới hạn nhiệt độ của nó.
Lắp đặt điện
TVA được cấp nguồn qua vòng lặp. Sử dụng nguồn danh định 24 Vdc trong dải hoạt động 9-28 Vdc. Hướng dẫn quy định cáp 0.5 mm2 và chiều dài tối đa 300 m. Ngõ ra xung hỗ trợ tối đa 28 Vdc; ngõ vào từ xa phải tương thích với các điều kiện tải đã nêu. Ngõ ra vòng lặp có thể cấp cho thiết bị hiển thị hoặc máy ghi biểu đồ, và thiết bị cung cấp cổng truyền thông EIA 232 (RS232) thông qua ổ cắm RJ11.
| Kết nối hoặc điều kiện | Giá trị hướng dẫn |
|---|---|
| Nguồn cấp | 9-28 Vdc; danh định 24 Vdc |
| Kích thước cáp | 0.5 mm2 |
| Chiều dài cáp tối đa | 300 m, phụ thuộc vào tổng điện trở và điện dung cáp |
| Ngõ ra xung | Tối đa 28 Vdc; sử dụng tải tương thích và tuân thủ sơ đồ đấu dây |
| Hiển thị từ xa | Thiết bị hiển thị M750 thông qua ngõ ra vòng lặp 4-20 mA; cấu hình màn hình từ xa theo lưu lượng TVA tại 20 mA |
| Truyền thông | EIA 232 (RS232), ổ cắm RJ11; xem IM-P337-51 để biết chi tiết đấu dây |
Sau khi lắp đặt
Sau khi hoàn tất công việc cơ khí và điện, hãy chuyển sang phần lập trình và đưa vào vận hành của IM-P337-51. Xác minh hướng dòng chảy, bố trí cô lập và cảnh báo, sau đó kiểm tra tín hiệu 4-20 mA và xung trong các điều kiện được kiểm soát. Tài liệu hướng dẫn đầy đủ chứa thông tin an toàn, menu đưa vào vận hành, hướng dẫn vận hành, quy trình bảo trì và hướng dẫn xử lý sự cố, vẫn là tài liệu tham chiếu cuối cùng cho sản phẩm đã lắp đặt.