Диафрагмы с круглыми отверстиями: специализированное решение для измерения расхода загрязненных сред 

Дисковая диафрагма с круглыми отверстиями представляет собой нестандартное устройство, которое в основном используется для измерения расхода жидкостей, содержащих твердые частицы, пузырьки или загрязнения, и обладает уникальными преимуществами при измерении расхода загрязненных сред, таких как газ, буровой раствор и сточные воды. Ниже приводится описание этого устройства с точки зрения конструктивных особенностей, технических преимуществ, областей применения и требований к монтажу.

I. Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция дисковой диафрагмы с вырезом аналогична конструкции стандартной диафрагмы и предусматривает отбор давления с помощью фланцев. Отверстие представляет собой вырез, диаметр которого составляет 98 % от диаметра трубопровода; центр дуги выреза должен быть соосен трубопроводу, чтобы отверстие не закрывалось трубой и прокладкой. Такая уникальная конструкция позволяет загрязнённой измеряемой жидкости полностью проходить через секторное отверстие, предотвращая образование отложений до и после диафрагмы.

Принцип измерения соответствует принципу работы стандартной диафрагмы и основан на уравнении Бернулли: при прохождении жидкости через сужающее устройство возникает перепад давления, по значению которого рассчитывается расход. Номинальный диаметр дисковой диафрагмы с секторным отверстием составляет от 50 мм до 3600 мм, рабочий диапазон температур — от -200 °C до +530 °C, а номинальное давление — от -0,1 МПа до 42 МПа. Точность измерения достигает ±0,5 %, ±1,0 % или ±2,0 %; стандарты соответствия: GB/T2624-2006 и JJG640-94.

II. Технические преимущества

По сравнению со стандартными диафрагмами, диафрагмы с круглым вырезом обладают явными преимуществами при измерении загрязнённых сред. Во-первых, благодаря кольцевой конструкции жидкости, содержащие твёрдые частицы, или газы, содержащие капли, легко проходят через кольцевую щель дроссельного элемента, не накапливаясь в нём. Во-вторых, она подходит для измерения загрязнённых и коррозионных сред, обеспечивая стабильный коэффициент расхода в суровых условиях, высокую точность и надёжность. В-третьих, она характеризуется небольшим давлением потерь, низким энергопотреблением и требует короткого участка прямой трубы. В-четвёртых, она имеет широкий спектр применения и может использоваться для измерения таких сред, как насыщенный пар, сжатый воздух, угольный газ, отработанные газы печей, охлаждающая вода, конденсат, а также различные коррозионные химические растворы.

III. Типичные области применения

Дисковые диафрагмы с вырезом широко применяются для измерения расхода различных видов газа и загрязнённых жидкостей. В металлургической промышленности они используются для измерения расхода пылесодержащих газов, таких как доменный газ и коксовый газ. В химической промышленности и экологии они подходят для измерения расхода жидкостей, содержащих твёрдые частицы, таких как шлам и сточные воды. В энергетике они применяются для измерения расхода таких сред, как влажный газ, предотвращая накопление загрязнений до и после диафрагмы. Кроме того, они также применяются для измерения массового расхода и сухости двухфазных потоков (пар и вода) в котлах электростанций.

IV. Требования к монтажу

При монтаже дисковых диафрагм с вырезом необходимо учитывать следующие моменты: во-первых, они подходят только для установки на горизонтальных или наклонных трубопроводах, их нельзя использовать на вертикальных трубопроводах. Во-вторых, если измеряемая жидкость содержит твердые частицы, вырез должен располагаться в нижней части трубопровода; если в жидкости происходит выделение газа, вырез следует размещать в верхней части. В-третьих, перед сваркой трубопроводов для отбора давления необходимо просверлить отверстия для отбора давления в трубопроводе; их диаметр должен соответствовать диаметру отверстий на фланце для отбора давления, при этом отверстия на фланце и на трубопроводе должны быть совмещены. В-четвертых, при соединении дроссельного устройства с трубопроводом отклонение торцевой поверхности сварного шва от оси трубопровода не должно превышать 1°; после сварки внутренний сварной шов необходимо обработать, чтобы он был гладким, без сварных наростов и шлака. Как правило, требуется прямой участок трубопровода длиной 10 DN до и 5 DN после датчика.

V. Требования к доступу на рынок России

Дисковые диафрагмы, используемые в качестве приборов измерения расхода, при экспорте в Россию должны пройти сертификацию EAC. Расходомеры, используемые для мониторинга промышленных процессов, не связанных с торговыми расчетами, должны пройти только сертификацию EAC; дополнительная сертификация в области метрологии не требуется. Сертификация EAC охватывает такие нормативные акты, как TR CU 004/2011 (безопасность при низком давлении), TR CU 020/2011 (электромагнитная совместимость) и EAEU 037/2017 (RoHS). В случае использования в целях торгового учета или метрологии также необходимо получить сертификат метрологического типа PAC, выдаваемый Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации.