Tvaika plūsmas mērīšana: caurplūdes plāksnes pret virpuļplūsmas mērītājiem — Emerson Rosemount 8800DF un Honeywell SmartLine STF nodošanas ekspluatācijā ceļvedis

Tehnoloģijas izvēle: caurumu plāksne pret virpuļplūsmas mērītāju tvaikam

Caurumu plāksnes ir lētas un atbilst ISO 5167 standartam. Tomēr tām nepieciešami kondensāta trauki, divi impulsa pieslēgumi un DP raidītājs ar temperatūras kompensāciju. Beta = 0,6 caurumu plāksne nodrošina tikai 3:1 regulēšanas diapazonu pie pieņemamas nenoteiktības. Virpuļplūsmas mērītāji tieši mēra plūsmas ātrumam proporcionālu izdalīšanās frekvenci. Emerson Rosemount 8800DF integrē temperatūras sensoru blīvuma kompensācijai piesātinātam tvaikam bez ārēja raidītāja, novēršot impulsa līnijas sasalšanas risku aukstos apstākļos.

Virpuļplūsmas mērītājiem ir zemas plūsmas sliekšņa atslēgšana — zem 2 līdz 3 m/s izdalīšanās kļūst neregulāra. Izvēlieties caurumu plākšņu tehnoloģiju tvaika līnijām, kas regulāri darbojas zem 30% no projektētās plūsmas. Izvēlieties virpuļplūsmas mērītājus līnijām ar stabilu plūsmu virs 1 m/s un 10:1 regulēšanas prasībām — standarta specifikācija gan 8800DF, gan Honeywell SmartLine STF modeļiem. Par alternatīvu tehnoloģiju vadītspējīgu šķidrumu plūsmas mērīšanai ABB FSM4000 elektromagnētiskais plūsmas mērītājs nodrošina augstas precizitātes tiešraides mērījumus bez kustīgām daļām.

Emerson Rosemount 8800DF nodošana ekspluatācijā

8800DF integrē virpuļsensoru ar divfunkciju temperatūras elementu un izvada kompensētu masas plūsmu 4–20 mA HART signālā. Pareizai konfigurācijai nepieciešama precīza tvaika īpašību datu ievade.

• 1. solis: Ievadiet caurules iekšējo diametru ar 0,1 mm precizitāti. Izmantojiet faktisko caurules izmēru no cauruļu grafika sertifikāta. 1 mm kļūda 100 mm caurulē maina K-koeficientu un ievieš 2% tilpuma plūsmas kļūdu.
• 2. solis: Izvēlieties šķidruma veidu. Dodieties uz Konfigurācija → Šķidruma veids un izvēlieties piesātināto vai pārsildīto tvaiku. Piesātinātam tvaikam mērītājs izmanto spiediena ievadi, lai no IAPWS-IF97 tvaika tabulas noteiktu blīvumu.
• 3. solis: Konfigurējiet spiediena kompensāciju. Pastāvīgai 10 bāru piesātinātā tvaika līnijai fiksētas spiediena vērtības ievade ievieš mazāk nekā 0,5% blīvuma kļūdu, ja darba spiediens saglabājas ±0,3 bāru robežās no iestatītās vērtības.
• 4. solis: Iestatiet zemas plūsmas sliekšņa atslēgšanu uz 1,5 m/s pirmajās 30 minūtēs pēc tvaika pievadīšanas, lai novērstu kondensāta trieciena bojājumus sensoram. Pēc līnijas temperatūras stabilizēšanās atjaunojiet noklusējuma vērtību 0,5 m/s.
• 5. solis: Pārbaudiet K-koeficienta izvadi, izmantojot HART komandu 1. 100 mm 8800DF K-koeficients parasti ir no 1,8 līdz 2,1 impulsiem litrā atkarībā no izdalītāja stieņa izmēra.
• 6. solis: Dokumentējiet signāla izvadi pie nulles plūsmas. Pareizi uzstādīts virpuļplūsmas mērītājs rāda 4,00 mA ± 0,02 mA pie nulles plūsmas. Vērtības ārpus šī diapazona norāda uz elektrisko traucējumu vai sensora bojājumiem kondensāta trieciena dēļ starta laikā.

Honeywell SmartLine STF vibrācijas filtrs un Modbus TCP

SmartLine STF izmanto HART 7. revīziju un integrējas ar Honeywell Experion PKS caur HART multiplexeru vai AI kartēm. Tajā ir iebūvēts vibrācijas filtrs, kas novērš zemas frekvences mehāniskās vibrācijas, kas varētu atdarināt virpuļu izdalīšanos. 100 mm caurulē pie 3 līdz 20 m/s izdalīšanās notiek 20 līdz 130 Hz frekvencē. Konfigurējiet STF filtru, lai tas caurlaistu 15 līdz 150 Hz un noraidītu signālus zem 10 Hz. Tas bloķē sūkņa vibrācijas pie 25 Hz, neietekmējot reālos plūsmas signālus.

Modbus TCP gadījumā kartējiet masas plūsmu (kg/h) uz reģistru 40001, procesa temperatūru uz 40003 un procesa spiedienu uz 40005. Izmantojiet portu 502 ar 500 ms taimautu Experion PKS, lai ātri konstatētu STF komunikācijas zudumu.

Pieci biežākie kļūdu modeļi tvaika virpuļplūsmas lietojumos

• Kļūda 1 — trokšņains rādījums pie nulles plūsmas: Norāda uz kondensāta trieciena bojājumiem — pārbaudiet izdalītāja stieni mehāniskās deformācijas dēļ.
• Kļūda 2 — plūsmas rādījums par 15 līdz 20% zemāks pēc ilgstošas darbības: Norāda uz izdalītāja stieņa aizsērēšanu ar kaļķakmens nogulsnēm — attīriet kaklu vai nomainiet ielikni.
• Kļūda 3 — HART komunikācijas zudums pēc līnijas uzsildīšanas: Norāda uz koroziju lauka savienojuma kastē — pārbaudiet mitruma iekļūšanu un attīriet termināļus.
• Kļūda 4 — neregulāri rādījumi rūpnīcas starta laikā: Norāda uz divfāzu mitrā tvaika plūsmu — mitrs tvaiks ar vairāk nekā 5% mitruma saturu izraisa izdalīšanās nestabilitāti. Uzstādiet tvaika separatoru augšplūsmā vai palieliniet slāpētāja slodzi.
• Kļūda 5 — masas plūsmas kļūda 3 līdz 5% pēc vairākiem mēnešiem: Saistīta ar spiediena kompensācijas novirzi — pārkalibrējiet augšplūsmas spiediena raidītāju un pārbaudiet, vai kompensācijas vērtība atbilst faktiskajam darba spiedienam gan 8800DF, gan STF konfigurācijā.

Nobeigums un rīcības ieteikumi

Izvēlieties virpuļplūsmas mērītājus tvaika līnijām ar stabilu plūsmu virs 1 m/s un 10:1 regulēšanas prasībām. Izmantojiet caurumu plāksnes, ja plūsma regulāri nokrītas zem 30% no projektētās jaudas. Piesātinātam tvaikam Emerson Rosemount 8800DF ar integrētu blīvuma kompensāciju novērš kondensāta trauku nepieciešamību un vienkāršo uzstādīšanu. Honeywell Experion PKS iekārtām SmartLine STF tieši kartējas uz Modbus reģistru 40001 ar minimālu konfigurāciju. Abos gadījumos iestatiet zemas plūsmas sliekšņa atslēgšanu uz 1,5 m/s pirmajās 30 minūtēs pēc tvaika pievadīšanas. Tas novērš izdalītāja stieņa bojājumus no kondensāta triecieniem un ir visefektīvākais aizsardzības pasākums virpuļplūsmas mērītāja kalpošanas ilgumam.

Autors: Zhang Hua ir rūpnieciskās automatizācijas inženieris ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi PLC, DCS un vadības sistēmās.