Diferenční

Průtokoměr diferenčního tlaku (DP) měří průtok tekutin výpočtem poklesu tlaku přes překážku nebo omezení vložené do průtokové cesty. Tato technologie je založena na Bernoulliho principu a je jednou z nejběžnějších a nejuniverzálnějších metod měření průtoku. 

Průtokoměry s diferenčním tlakem (DP) jsou vysoce univerzální a mohou měřit širokou škálu tekutin, včetně plynu, kapalin a páry. Díky tomu jsou široce používány v průmyslových odvětvích, jako je chemický, petrochemický a energetický sektor, kde je přesné a spolehlivé měření průtoku klíčové.

Průtokoměr diferenčního tlaku (DP) je měřicí technologie, která využívá Bernoulliho princip k měření průtoku kapaliny, páry nebo plynu v potrubí. Průtokoměry DP umožňují přesné měření průtoku tekutiny uvnitř potrubí zavedením bariéry nebo omezení, které vytváří pokles tlaku. Podle Bernoulliho rovnice je pokles tlaku přes zúžení úměrný druhé mocnině rychlosti tekutiny. Průtok se stanoví pomocí kombinace rovnice kontinuity a měření poklesu tlaku.

Tlaková ztráta navíc roste s rychlostí proudění podle vztahu kvadratického zákona. Doba odezvy průtokoměru s diferenčním tlakem (DP) je téměř okamžitá a závisí na dynamickém výkonu snímače, konstrukci systému a vlastnostech kapaliny, jako je hustota a viskozita.

Průtokoměry diferenčního tlaku (DP) jsou známé svou přesností, spolehlivostí a schopností pracovat v náročných podmínkách, jako je prostředí s vysokými teplotami, vysokými tlaky nebo kolísajícími průtoky. Tyto měřiče jsou obzvláště cenné v průmyslových odvětvích, kde je přesné měření nezbytné pro řízení, monitorování a efektivitu procesů.

1.  Clony: Jsou jednoduché a cenově výhodné, běžně se používají v široké řadě aplikací k měření průtoku vytvořením tlakového rozdílu.
2. Pitotovy trubice: Primárně se používají při měření průtoku plynu nebo vzduchu a měří rychlost tekutiny zjišťováním rozdílu mezi statickým a dynamickým tlakem.
3. Venturiho trubice: Venturiho trubice jsou navrženy tak, aby minimalizovaly energetické ztráty, a používají se v případech, kdy jsou důležité nižší tlakové ztráty, takže jsou ideální pro větší průtočné systémy a aplikace vyžadující energetickou účinnost
4. Průtokové trysky: Průtokové trysky, které se běžně používají v aplikacích s vysokým průtokem, jsou podobné Venturiho trubicím, ale jsou navrženy pro specifické podmínky průtoku.

Kromě toho se pro specializované aplikace, jako jsou průtoky  s nízkým Reynoldsovým číslem, viskózní kapaliny a kaly , používají V-konusové měřiče, klínovité měřiče a segmentové clony.

Pomocí velmi flexibilních průtokoměrů diferenčního tlaku lze měřit širokou škálu tekutin. Zde je shrnuto několik druhů tekutin, které mohou měřit:

Kapalné látky:

1. Průtokoměry diferenčního tlaku se běžně používají k měření čistých kapalin, jako je voda, oleje, chemikálie, rozpouštědla a další kapaliny s nízkou viskozitou a minimálním obsahem pevných látek.
2.  Určité průtokoměry diferenčního tlaku (DP) se specifickou konstrukcií– jako jsou klínové průtokoměry nebo prvky s laminárním prouděním – lze použít pro viskóznější kapaliny, včetně těžkých olejů nebo sirupů. Je však třeba vzít v úvahu vyšší tlakovou ztrátu a možnost ucpání.
3.  Kapaliny obsahující nerozpuštěné látky lze zpracovávat pomocí průtokoměrů diferenčního tlaku (DP) vyrobených se silnější konstrukcí a většími clonami. Je však třeba pečlivě zvážit možnost ucpání a eroze.

Plyny

1. Pro měření čistých plynů – včetně vzduchu, zemního plynu, dusíku, kyslíku a dalších plynů běžně používaných v průmyslových provozech – jsou tyto průtokoměry vysoce přesné.
2.  Průtokoměry DP jsou také vhodné pro plyny obsahující pevné částice nebo vlhkost. Je však velmi důležité vybrat takovou konstrukci přístroje, která tyto podmínky zvládne a zabrání problémům jako je kondenzace nebo ucpání.

Pára:

1. Průtokoměry DP se hojně používají k měření syté páry, ale vyžadují kompenzaci kolísání tlaku a teploty. U přehřáté páry je nutná dodatečná teplotní korekce kvůli proměnlivé hustotě

Průtokoměry diferenčního tlaku se používají v celé řadě průmyslových odvětví, včetně:

1.  Ropa a plyn: Průtokoměry DP se používají k měření průtoku ropy a plynu v potrubích a jiných výrobních zařízeních.
2. Chemické zpracování: Průtokoměry DP se používají k monitorování a řízení průtoku chemikálií v chemických zpracovatelských závodech.
3.  Čištění vody a odpadních vod: Tyto průtokoměry se používají ke sledování a řízení průtoku vody a odpadních vod v úpravnách vody.
4.  HVAC: Průtokoměry DP se používají k monitorování a řízení průtoku vzduchu v systémech HVAC. 
5. Potraviny a nápoje: Průtokoměry DP se používají k měření průtoku kapalin v zařízeních na výrobu potravin a nápojů.
6. Farmaceutické: Průtokoměry DP se používají k měření průtoku kapalin a plynů ve farmaceutických výrobních zařízeních.
7.  Předávací měření: Průtokoměry DP se používají v aplikacích pro předávací měření, kde je přesné měření kritické, jako například v ropném a plynárenském průmyslu.

Mezi faktory, které je třeba vzít v úvahu, patří typ tekutiny, rozsah průtoku, tlak a teplota kapaliny, velikost potrubí, požadavky na přesnost a přítomnost pevných látek nebo jiných nečistot

Pro přesné měření je zásadní správná instalace. To zahrnuje zajištění adekvátního přímého vedení potrubí (typicky 10–30 průměrů potrubí před a 5–10 průměrů potrubí za průtokoměrem v závislosti na průtokovém prvku), správné umístění tlakových odboček a zajištění těsných spojů.

Pravidelná údržba může zahrnovat čištění (zejména clon), aby se odstranily nečistoty, kontrola těsnosti a rekalibrace převodníku

Přesnost se obvykle pohybuje od 1 % do 2 % měřené hodnoty (AR), v závislosti na typu měřiče, instalaci a provozních podmínkách

Pro přesné a spolehlivé měření průtoku v různých aplikacích jsou průtokoměry diferenčního tlaku (DP) perfektní. Vzhledem k jejich adaptabilitě na podmínky nízké i vysoké teploty a souladu s požadavky ISO 5167 je inženýři často vybírají. Jsou vhodné pro různé plyny a kapaliny, protože je lze použít u velkých potrubí a různých materiálů. Mnoho společností volí průtokoměry DP kvůli jejich nízkému riziku úniku, hospodárnosti a snadné údržbě.

1. Spolehlivá měření: Přesné údaje z průtokoměru diferenčního tlaku (DP) platí i v podmínkách turbulentního proudění a s různými průtokovými charakteristikami. Některé verze, jako např. samoklimatizační DP měřiče, dokážou odolat turbulentnímu proudění, aniž by vyžadovaly dlouhé, rovné potrubí.
2. Minimální údržba: Všechny primární prvky používané v diferenčních tlakových průtokoměrech – včetně Venturiho trubic, průtokových trysek a clon – jsou navrženy bez pohyblivých součástí, což eliminuje mechanické opotřebení a snižuje požadavky na údržbu. Průtokoměry s clonou však mohou stále vyžadovat pravidelné čištění, aby se zabránilo ucpání a hromadění nečistot.
   
   Primární prvky a jejich potřeby údržby
   • Clony: Jednoduché, statické desky, které vyžadují občasné čištění.
   • Venturiho trubice: Tvarované tak, aby minimalizovaly tlakové ztráty, vyžadující nízkou údržbu.
   • Průtokové trysky: Statické omezení průtoku s minimální údržbou.
   • Pitotovy trubice: Měření rychlosti pomocí tlakových rozdílů a obecně vyžadují nízkou údržbu.
   
   Eliminací pohyblivých částí a poskytováním stabilních měření pomáhají průtokoměry DP operátorům snižovat náklady na údržbu a zlepšovat provozní efektivitu.
3. Přizpůsobitelná řešení: Průtokoměry DP lze upravit tak, aby vyhovovaly požadavkům zákazníka na parametry, jako je ztlumení, celková tlaková ztráta a velikost ventilu, čímž se optimalizuje jejich výkon pro konkrétní aplikace.
4. Flexibilní instalace: Tyto měřiče lze předem nakonfigurovat pro specifické aplikace (např. přes filtry, výměníky tepla nebo zamezovače zpětného toku), aby se zkrátila doba instalace a náklady a zároveň se zvýšila produktivita.
5. Kompaktní design: Průtokoměry DP jsou navrženy tak, aby se vešly do menších prostor, čímž se snižují požadavky na potrubí a podpěru bez obětování přesnosti. Díky tomu jsou ideální pro prostorově omezené aplikace nebo pro montáž na plošinu.
6. Nízká trvalá tlaková ztráta: Diferenční tlakové průtokoměry, zejména clony, zavádějí trvalou tlakovou ztrátu. Venturiho trubice a průtokové trysky jsou však navrženy tak, aby tuto ztrátu snížily při zachování přesného měření.
7. Minimální požadavky na přímé potrubí: Na rozdíl od některých jiných průtokoměrů, které vyžadují dlouhé potrubí před a za přístroje, může mnoho průtokměrů DP efektivně pracovat se sníženými požadavky na přímé potrubí, což šetří náklady na potrubí a podpůrné konstrukce.

Průtokoměry diferenčního tlaku (DP) jsou vyrobeny z materiálů vhodných pro různé aplikace. Mezi běžné materiály pro průtokoměry DP patří nerezová ocel z důvodu trvanlivosti a odolnosti vůči korozi, Hastelloy C pro agresivní chemická prostředí a Monel nebo hliníkový bronz pro aplikace s mořskou vodou. Titan lze použít tam, kde je zásadní snížení hmotnosti.

Diferenční tlakové průtokoměry nejsou v určitých situacích ideální. Nepoužívejte průtokoměry DP pro extrémně nízké průtoky, pokud není použita vhodná konstrukce (např. prvky s laminárním prouděním). Aplikace s malým průměrem (pod 0,5 palce) mohou vyžadovat specializovaní konstrukci kvůli zvýšené citlivosti na ucpání a tlakové ztráty.

 

Pro více podrobností o diferenčních tlakových průtokoměrech nás neváhejte kontaktovat ještě dnes!