При выборе средств измерения как жидких, так и газообразных сред, перед метрологическими службами промышленных предприятий встает вопрос: «Какой расходомер выбрать?». Зачастую, рассматривая электромагнитные, вихревые или какие-либо другие типы измерительных приборов, предназначенных для определения объемного расхода, Заказчики упускают из виду хорошую бюджетную альтернативу – металлические ротаметры, которые также называют расходомерами постоянного перепада давления. В большинстве случаев недооценка металлического ротаметра, как полноценного средства измерения, происходит из-за одного из устоявшихся на рынке стереотипов, что данный прибор по своим техническим характеристикам и функциональным свойствам является не более, чем индикатором потока. В связи с чем, во многих случаях металлические ротаметры приобретают для того, чтобы контролировать наличие или отсутствие расхода среды и (или) иметь ориентировочные данные о его значении.
Безусловно, такой подход является оспоримым, поскольку расходомер постоянного перепада давления является точным средством измерения и имеет некоторые преимущества, которые предлагается рассмотреть в настоящей статье. Мы постараемся доказать на примере металлического ротаметра «ЭМИС-МЕТА 215», что данный тип расходомеров является полноценным средством измерения как для жидкости, так и для газа!
Ротаметр и реле потока, сходства и различия
В отличие от реле потока, предназначенного преимущественно для контроля наличия/отсутствия потока в трубопроводе, ротаметр «ЭМИС-МЕТА 215» способен не только осуществлять функцию контроля расхода среды, но и измерять объемный расход жидкостей и газов, а при комплектации прибора жидкокристаллическим дисплеем, суммировать и отображать накопленный объем.
Кроме того, простота конструкции и отсутствие необходимости в обслуживании металлического ротаметра сочетаются с высокотехнологичными интеграционными возможностями: при необходимости дистанционной передачи данных, например, при использовании в автоматизированных системах, ротаметр может быть оснащен аналоговым токовым выходным сигналом 4-20 мА и цифровым протоколом HART. Для сравнения, термоанемометрическое реле потока «ЭМИС»-ПОТОК 285» в качестве выходных сигналов имеет: релейный контакт, NPN контакт, PNP контакт; а лопастное реле потока «ЭМИС»-ПОТОК 236» - только SPDT контакт.Возможно, оценка металлического ротаметра как индикатора потока происходит из восприятия одной из функциональных опций, такой как установка предельных выключателей, которые могут быть настроены на срабатывание при появлении расхода или прекращении потока рабочей среды. В случае такого применения, например, металлический ротаметр «ЭМИС-МЕТА 215» может быть опционально укомплектован двумя настраиваемыми предельными выключателями.
Так, при достижении стрелкой верхнего или нижнего предельного выключателя происходит его срабатывание, и передача сигнала, который может быть использован для включения световой/звуковой сигнализации или других электронных устройств, например, электропривода, управляющего регулирующей и (или) запорной арматурой. Для установки нового значения предельного выключателя достаточно ослабить винт, переместить выключатель в нужную позицию, после чего вновь затянуть винт. «ЭМИС-МЕТА 215» с предельными выключателями в сочетании с контроллером может применяться в системах управления потоком и (или) узлах дозирования.
Рис. 1. ЭМИС-МЕТА 215 с предельными выключателями
Ротаметр – средство измерения расхода
Традиционно металлические ротаметры предназначены и используются для учета:
- технических газов: азота, аргона и прочих;
- природного газа;
- сжатого воздуха;
- углекислого газа;
- кислорода, водорода;
- воды, например, учета питательной воды на котёл или учета обратной воды (конденсата) в котельной, аммиачной воды, водных растворов;
- агрессивных жидкостей, в том числе кислот и кислотных растворов; щелочей;
- спирта, спиртосодержащих жидкостей.
В тех случаях, когда параметры среды являются неизменными, и Заказчику требуется получать данные о расходе газа в стандартных условиях, нет необходимости приобретать более дорогостоящие средства измерения, предусматривающее комплектацию или наличие вычислителя, датчиков давления и температуры для приведения измерений к стандартным условиям. В этом случае достаточно ротаметра для измерения газа, шкала которого будет отградуирована в условиях, приведенных к стандартным.
Фото: «ЭМИС-МЕТА 215»на измерении азота
Однако, следует учитывать тот факт, что для сжимаемых (в первую очередь, газообразных) сред в случае изменения температуры или давления технологического процесса потребуется пересчёт шкалы в соответствии с методикой измерений, отраженной в руководстве по эксплуатации на прибор, и ее изготовление с новой градуировкой. Такое обстоятельство является ограничивающим в некоторых случаях применение металлических ротаметров. Однако, такая оговорка применима только для газовых сред, для жидких сред, которые являются несжимаемыми, изменение давления и (или) температуры не влечет за собой необходимость пересчета и изготовления шкалы.
Выбор ротаметра в качестве расходомера жидкости и газа зачастую обусловлен способностью прибора работать на низких диапазонах расхода. В частности, для жидких сред минимальный диапазон измерения составляет 0,0025 м3/ч, для газа - 0,07 м3/ч (при использовании Ду 15). Кроме того, металлические ротаметры «ЭМИС-МЕТА 215» могут применяться при высоком избыточном давлении до 32 МПа, что обуславливает их востребованность при применении на объектах ПАО «Газпром» и ООО «НОВАТЭК».
Рассматривая основные преимущества ротаметра «ЭМИС-МЕТА 215», нельзя не отметить возможность эксплуатации прибора на агрессивных средах, благодаря чему он представляет собой альтернативу электромагнитному счетчику-расходомеру. Проточная часть и поплавок «ЭМИС-МЕТА 215» могут быть изготовлены из нержавеющей стали 304 (08Х18Н10) или нержавеющей стали 316L (07Х17Н13М2), и при этом опционально проточная часть (исполнение «…-Фт-..») может быть футерована фторопластом. Исполнение с футеровкой фторопластом преимущественно востребовано на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, где на сегодняшний день успешно эксплуатируются более тысячи ротаметров торговой марки «ЭМИС»: ПАО «Газпром нефть», ПАО «НК «Роснефть», ПАО «СИБУР-Холдинг», ПАО «НОВАТЭК», ПАО «ХИМПРОМ», ПАО «ЛУКОЙЛ» и других.
Кроме специального исполнения для агрессивных сред («…-Фт-…»), к заказу доступно пищевое исполнение прибора с асептическим муфтовым присоединением к процессу, а также специальное кислородное и водородное исполнение. В зависимости от требований Заказчика, возможно изготовление приборов с фланцами, в соответствии со стандартами: ГОСТ 33259, EN 1092-1, ASME/ANSI. При этом также возможно изготовление прибора по строительным размерам конкурентных аналогов.
По способу монтажа «ЭМИС-МЕТА 215» имеет вертикальное и горизонтальное исполнение (оба) с нормируемой погрешностью, что отражено в описании типа средства измерения на прибор.
|
|
Фото: «ЭМИС-МЕТА 215» вертикального и горизонтального исполнения
Технические характеристики «ЭМИС-МЕТА 215» соответствуют широкому спектру задач в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, металлургической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности, в системах водоподготовки и водоочистки, в медицине и фармацевтической отрасли, в том числе в производственных процессах, требующих соблюдения требований ТР ТС 012 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах". Интервал поверки составляет 5 лет, что выгодно отличает его от других расходомеров и не только механических приборов учета.
Как указано выше в таблице технических характеристик «ЭМИС-МЕТА 215», класс точности ротаметра зависит от варианта исполнения прибора и типа измеряемой среды. В стандартном исполнении допускаемая приведенная погрешность может составлять:
- для жидкости ±1%, ±1,5%, ±2,5%, ±4%;
- для газа ±2,5%, ±4%.
В этой связи необходимо подчеркнуть, что «ЭМИС-МЕТА 215» имеет метрологические характеристики, соответствующие требованиям точности при коммерческом учете жидкости, газа и пара.
При изготовлении ротаметра с футеровкой из фторопласта, погрешность измерений составит ±2,5%, ±4% как для жидкости, так и для газа.
Ниже приведены таблицы соответствия типоразмеров ротаметров давлению и температуре измеряемой среды, а также доступных типов присоединений к процессу («Ф» – фланцевое, «З» – зажимное, «М» – муфтовое, «-» – cпециальный заказ по согласованию с инженерной и производственной службой ЗАО «ЭМИС»).
Таблица 1: Стандартные типы присоединений для температуры рабочей среды от -40 до +100
Таблица 2: Стандартные типы присоединений для температуры рабочей среды от -80 до +250
Таблица 3 – Стандартные типы присоединений для температуры рабочей среды от -40 до +420
Таким образом, опыт применения и положительные отзывы Заказчиков, наряду с перечисленными выше техническими характеристиками и функциональными свойствами металлических ротаметров «ЭМИС-МЕТА 215» позволяют утверждать, что данный прибор является полноценным средством измерения и может применяться для учета различных сред, как в технологическом процессе, так и в коммерческих целях.
Подробнее о конструкции прибора и принципе измерения ротаметра читайте в статье «Принцип работы ротаметров. Типы, ГОСТы, поверка»
Чтобы купить ротаметр, заполните опросный лист на расходомер и направьте его на электронный адрес: sales@emis-kip.ru.