Porady techniczne

Temperatura robocza

Gęstość gazu zmienia się wraz z jego temperaturą. Ponieważ rotametry kalibrowane są dla gazu o określonej gęstości, więc zmiana temperatury gazu spowoduje zmianę jego gęstości i w efekcie powstanie błędów pomiarowych. Zdecydowanie zaleca się pomiar w temperaturze kalibracji rotametru (podana na skali rotametru). W sytuacji, kiedy nie jest to możliwe i temperatura mierzonego gazu odbiega od temperatury kalibracji, skorzystać można ze wzorów obliczeniowych i dokonać korekty wskazań. 

Zarówno w zapytaniach, jak i w zamówieniach wymagane jest podanie temperatury roboczej gazu.

Ciśnienie robocze

Pojęcie "ciśnienie robocze" oznacza ciśnienie występujące w rurce rotametru w trakcie pomiaru. O ile w przypadku cieczy ma ono mniejsze znaczenie, to w przypadku pomiaru przepływu gazów jest ono kluczowym parametrem decydującym o doborze i późniejszym działaniu rotametru. 

Skala rotametru wykonywana jest dla konkretnych warunków pomiaru, w tym także dla określonego ciśnienia roboczego. Warunki pomiaru, których skala rotametru dotyczy umieszczone są na każdym rotametrze. Zastosowanie rotametru w innych niż podane warunkach - szczególnie dotyczy to ciśnienia, spowoduje powstanie znacznych błędów pomiarowych (kilkanaście do kilkudziesięciu, a nawet kilkuset procent!). W niektórych przypadkach może nawet uniemożliwić pomiar. Dlatego też tak ważne i niezbędne jest zdefiniowanie ciśnienia roboczego dla rotametru.

Zarówno w zapytaniach, jak i w zamówieniach wymagane jest podanie ciśnienia roboczego gazu.

Jak określić ciśnienie robocze? Poniżej pomocne przykłady.

Przykład 1

Na rysunku A widzimy najbardziej typową sytuację, w której ciśnienie za rotametrem jest równe ciśnieniu atmosferycznemu.   

Ciśnieniem roboczym dla rotametru jest ciśnienie atmosferyczne.

Rotametr wykonywany jest ze skalą dla tzw. warunków normalnych (ciśnienie atmosferyczne 101,3 kPa).  Skala taka nazywana bywa również skalą standardową lub skalą na „wolny wypływ”.

W takim przypadku należy wybrać i zamówić rotametr ze standardową skalą. 

Przykład 2

Na rysunku B rotametr posiada skalę dla ciśnienia atmosferycznego, jednak za rotametrem występuje nadciśnienie, co powoduje błędne wskazania rotametru.

Ciśnieniem roboczym dla rotametru jest ciśnienie występujące za rotametrem. 

W takiej sytuacji znając wartość ciśnienia za rotametrem, możliwe jest skorygowanie błędów i obliczenie rzeczywistego przepływu przy pomocy wzorów obliczeniowych.

W takim przypadku można wybrać i zamówić rotametr:

a) ze standardową skalą,

b) rotametr ze skalą dla ciśnienia roboczego - w tym wypadku należy podać wartość ciśnienia za rotametrem.

Opisany tu przypadek dotyczy zarówno sytuacji nadciśnienia, jak i podciśnienia za rotametrem.

Przykład 3

Na rysunku C widzimy rotametr wyposażony w wyjściowy zawór regulacyjny, dzięki któremu w rotametrze utrzymywane jest ustawione na reduktorze stałe ciśnienie. 

Ciśnieniem roboczym dla rotametru jest ciśnienie ustawione na reduktorze. 

Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia roboczego.

Usytuowanie zaworu regulacyjnego 

W przypadku cieczy usytuowanie zaworu regulacyjnego rotametru nie ma większego znaczenia, choć najczęściej zaleca się stosowanie go po stronie wyjściowej.

W przypadku gazów zaleca się, aby zawór regulacyjny zainstalowany był po stronie wyjściowej rotametru. Jeśli ciśnienie po stronie wyjściowej jest niezmienne, można zastosować zawór regulacyjny wejściowy. Również przypadku pomiarów pod ciśnieniem atmosferycznym, zawór powinien  znajdować się po stronie wejściowej.

W przypadku pomiaru gazów należy pamiętać, że decyzja o lokalizacji zaworu musi uwzględniać wpływ zmian ciśnienia gazu w instalacji, a więc w efekcie jego gęstości na wskazania rotametru. 

Aby więc ciśnienie robocze mierzonego gazu zgodne było z ciśnieniem kalibracji, zawory regulacyjne powinny być usytuowane jak na poniższych przykładach. 

Rotametr z zaworem wejściowym

Na rysunku widzimy sytuację, w której ciśnienie wejściowe P1 dławione jest przez zawór regulacyjny, zmieniając się w ciśnienie wyjściowe P2. Ciśnienie P2 jest w tym przypadku ciśnieniem roboczym rotametru.

Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia P2.

Gdy ciśnienie P2 jest równe lub bliskie atmosferycznemu, zastosować można rotametr ze skalą dla warunków normalnych (jak w pkt. 1). W takim przypadku należy wybrać i zamówić rotametr ze standardową skalą.

W innym przypadku, należy w zamówieniu podać wartości ciśnień P1 oraz P2.

Rotametr z zaworem wyjściowym

Na rysunku widzimy sytuację, w której ciśnienie wejściowe P1 jest ciśnieniem roboczym rotametru. Ciśnienie P1 w rotametrze jest utrzymywane przez reduktor ciśnienia, tak więc wartość ciśnienia jest stała.  

 

Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia roboczego P1.    

Zastosowanie wyjściowego zaworu regulacyjnego jest konieczne, kiedy po stronie wyjściowej rotametru występuje próżnia,, aby wskazania rotametru były stabilne i prawidłowe. 

Rotametr bez zaworu 

Ciśnienie P2 jest ciśnieniem roboczym rotametru. 

Skala rotametru wykonana jest dla ciśnienia roboczego P2.    

Kiedy po stronie wyjściowej rotametru występuje próżnia, konieczne jest zastosowanie wyjściowego zaworu regulacyjnego, aby wskazania rotametru były stabilne i prawidłowe. 

Stosowanie zaworu regulacyjnego

Zawór rotametru przewidziany jest wyłącznie do regulacji przepływu, i nie należy stosować go jako zaworu odcinającego. Nadmierne dokręcenie (zamknięcie) zaworu regulacyjnego może spowodować jego nieprawidłowe działanie lub nawet całkowite uszkodzenie. Jeśli wymagany jest zawór odcinający, należy zainstalować go oddzielnie, przed rotametrem. 

Strata ciśnienia

Ciśnienie występujące w miejscu montażu rotametru musi być wyższe niż spadek ciśnienia na rotametrze (podany w katalogu). Należy również uwzględnić wpływ innych elementów armatury występujących przed rotametrem jak rurociąg, złączki, zawory.

Wskazania rotametru i warunki pomiaru

Rotametry wykonywane są ze skalą dla konkretnych warunków pomiaru. Gęstość oraz lepkość cieczy i gazów zależne są od ich ciśnienia i temperatury. Zwłaszcza w przypadku gazów temperatura i ciśnienie odgrywają kluczową rolę. W przypadku odmiennych warunków pomiaru rotametry zachowują swoją dokładność, ale ich wskazania są błędne. W każdym przypadku wskazania rotametru są ściśle związane z warunkami pomiaru.

Zarówno w zapytaniach, jak i w zamówieniach wymagane jest podanie ciśnienia, temperatury, lepkości, gęstości mierzonego medium.

Uderzenia ciśnienia

W przypadku pomiaru gazów lub cieczy zawierających pęcherze gazu, występować mogą  uderzenia ciśnienia lub gwałtowne skoki pływaka, spowodowane działaniem elektrozaworów. Pływak rotametru uderza wówczas ze znaczną siłą w inny element rotametru np. ogranicznik lub zderzak, co spowodować może usterkę lub nawet całkowite uszkodzenie rotametru. Dlatego też zaleca się unikanie uderzeń ciśnienia, np. poprzez zastosowanie akumulatora ciśnienia.

Cząstki stałe

Zasadniczo rotametry stosowane są pomiaru czystych cieczy i gazów. Posiadają jednak pewną ograniczoną zdolność pomiaru mediów zawierających cząstki stałe. Zależnie jednak od ich wielkości, typu i stężenia należy przyjąć, że wskutek tarcia nastąpi przyspieszone zużycie mechaniczne rotametru. Również zmiana kształtu i wagi pływaka spowodować może znaczne błędy pomiarowe.

Dlatego też zaleca się montaż odpowiedniego filtra przed rotametrem. 

Prześlij "ZAPYTANIE"