Welke technieken voor debietmeting zijn er beschikbaar?
Talrijke industriële processen vereisen een exacte bewaking van de waarden voor het debiet van vloeistoffen en gassen. De selectie van de optimale debietmeettechnologie hangt af van de specifieke toepassing en het type procesmedium. Cruciale criteria hierbij zijn de procesdruk en temperatuurbereiken van het medium, de viscositeit en de chemische agressiviteit. WIKA biedt een uitgebreid assortiment primaire debietelementen: onder andere meetflenzen, meter run, stroom- / Venturikoppen, Venturibuizen, pitotbuizen en vernauwde openingen.
De meest gebruikte methode in de industriële meettechniek is gebaseerd op het principe van drukverschilmeting. Een vernauwing van de doorsnede in de pijpleiding veroorzaakt een drukvermindering en een evenredige verhoging van het debiet.
De exacte bepaling van het drukverschil voor en na de restrictie is dus voldoende om de massastroom of de volumestroom te berekenen. De afleiding van de grootheden is gebaseerd op de bepaling van de stromingscoëfficiënten met behulp van de vergelijking van Bernoulli. Deze methoden staan bekend als drukverschilmethoden.
Wanneer worden meetflenzen gebruikt?
Door het eenvoudige ontwerp in overeenstemming met ISO 5167-2 en hun eenvoudige installatie, zelfs in bestaande leidingsystemen, zijn meetflenzen ideaal voor debietmeting in tal van toepassingen in de chemische en petrochemische industrie en ook in waterbehandeling. Een aantal varianten kan worden gebruikt voor de exacte debietmeting van gassen, vloeistoffen en dampen.
Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden zijn RF, FF of RTJ afdichtingsvlakken beschikbaar. Voor een optimale installatie worden de boring en geometrie van de meetflenzen in overeenstemming met de specificaties van de klant aangepast aan de betreffende toepassing. Voor hoge nauwkeurigheden van ≤ ±1,0 % van het werkelijke debiet worden meetflenzen met een langere meter run gebruikt.
Wanneer wordt een vernauwde opening gebruikt?
Vernauwde openingen worden gebruikt als de druk verlaagd of de stroomsnelheid beperkt moet worden. De vernauwde opening kan, afhankelijk van de eisen van de klant, worden gebruikt als een smoring in 1 of meerdere fasen.
Hoe werken pitotbuizen (pitot probes)?
Deze variant van debietmetingstechnologie is gebaseerd op het dynamische drukprincipe. Deze staafvormige debietmeetinstrumenten hebben meerdere drukafsluitopeningen die in de richting van de stroming wijzen en er vanaf, en verticaal in de pijpleiding worden gemonteerd. Deze meetprocedure zorgt voor een nauwkeurig profiel voor de snelheid in de pijpen, en dus voor een exacte debietmeting.
De stroming creëert een dynamische druk aan de voorkant, terwijl de drukwaarde aan de achterkant constant blijft. Het resulterende drukverschil dient als basis voor de berekening van de massa- en volumestroom. Voor bewaking in een externe regelkamer kan een drukverschiltransmitter op de pitotbuis worden aangesloten die een constant signaal genereert dat evenredig is aan de stroming. Drukverschilmeters of drukverschilschakelaars worden gebruikt voor de lokale weergave van het debiet.
Wanneer worden Venturikoppen (stromingsbuizen) gebruikt?
Bij toenemende stroming door een vernauwing treedt turbulentie op die tot onnauwkeurigheden kan leiden. Venturibuizen met conische vernauwingen worden gebruikt om deze verstoringen zoveel mogelijk te beperken. De Venturikop (stromingssbuis) bestaat uit een convergerende sectie met een afgerond profiel en een cilindrische hals en biedt bij hogere temperaturen en stroomsnelheden meer sterkte en dimensionale stabiliteit dan een opening. Deze variant van debietmeters is bijzonder geschikt voor stoom, chemische stoffen, gassen en andere media, zelfs bij hoge procestemperaturen. De nauwkeurigheid komt overeen met ≤ ±0,1 % van het werkelijke debiet en de herhaalbaarheid van de meting is 0,1 %.
Procesmedia met extreem lage of zeer hoge Reynoldsgetallen tot enkele miljoenen zijn geen probleem voor deze zeer robuuste debietmeters. Het eenvoudige ontwerp zorgt voor een duurzame werking met lage onderhoudskosten.
Wat zijn de voordelen van Venturibuizen?
Venturibuizen hebben eigenschappen die ze onderscheiden van andere primaire debietelementen. EEN WIKA Venturibuis wordt gemaakt van staafmateriaal of gelast staalplaat. Vergeleken met andere drukverschil-debietmeters biedt een Venturibuis een hogere drukterugwinning, en wordt gebruikt als er weinig leidingen stroomopwaarts en stroomafwaarts nodig zijn. Vanwege hun betrouwbaarheid, gebruiksgemak en hoge drukterugwinning worden Venturibuizen vaak gebruikt in systemen met een lage drukgradiënt. Aangezien een groot deel van de uitgangsdruk gehandhaafd blijft, blijven de pompkosten tot een minimum beperkt.
Waar zijn debietmeters met een wigelement geschikt voor?
Debietmeters met een wigelement zijn geschikt voor zeer stroperige en deeltjesrijke procesmedia zoals afvalwater, rioolslib, teerzand of cement. Het drukverschil wordt bereikt door een wigvormige vernauwing van de pijpleiding. Dit ontwerp maakt robuuste, bidirectionele metingen van vrijwel alle soorten stroming mogelijk in talloze toepassingen.
