La misura della portata volumetrica

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1 Products Solutions Services La misura della portata volumetrica Facoltà di Ingegneria, Università degli Studi di Bologna DIEM - Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia Slide 1

2 La formazione dei vortici: primi studi e osservazioni Caratteristiche ed utilità dei vortici: Misura in una tubazione di una portata di un fluido Il volume del vortice è indipendente dalla velocità e dalla pressione del fluido Un sensore deve rilevare le differenze di pressione generate dai vortici 1513: Leonardo da Vinci 1912: Theodor von Karman Slide 2

3 Fenomeni naturali con la formazione di vortici GEOSPACE Original Data ESA 1999 Slide 3

4 La formazione dei vortici P bassa pressione pressione differenziale alta pressione Slide 4

5 Il distacco dei vortici dalla barra generatrice Slide 5

6 Funzionamento del Vortex d V p Sensore V~f f = frequenza vortici V = portata volumetrica V~f Slide 6

7 Principio di funzionamento del sensore capacitivo Sensore capacitivo Compensazione delle vibrazioni (sistema bilanciato) Insensibile ai bloccaggi Slide 7

8 Prowirl 200: sensore DSC (Multivariabile) Sensore Pt 1000 Slide 8

9 Applicazioni tipiche per i misuratori Vortex Sensore vortici collaudato e brevettato Elevata immunità alle vibrazioni (1g, 500 Hz, su tutti gli assi) Vapore Resistente a shock termici e colpi d ariete Un solo sensore per tutti i diametri dei misuratori Gas Insensibile a fluidi sporchi Liquido Slide 9

10 Esperienze nella misura di liquidi e gas acetone; acido acetico; acido cloridrico; acqua ossigenata; acqua demineralizzata; alcool; ammoniaca; anidride acetica; anidride carbonica; argon; aria; azoto benzina; benzolo; bisolfuro di carbonio; butano (g/l) esano; etanolo; etere acetico formaldeide; formalina; freon gas naturale idrocarburi; idrogeno; isobutano kerosene metanolo; monossido di carbonio olio diatermico; ossigeno vapore saturo; vapore surriscaldato Slide 10

11 Misura di ossigeno liquido Slide 11

12 Una buona soluzione Prowirl F DN100/4 standard Prowirl R DN100/4 Riduzione di un diametro: DN80/3 (Reduced) Prowirl S DN100/4 Superriduzione di due diametri: DN50/2 (Superreduced) Slide 12

13 Vortex ridotto : peculiarità Prestazioni metrologiche uguali ai Prowirl non ridotti Scartamento uguale ai Prowirl non ridotti Modalità d installazione uguali ai Prowirl non ridotti Semplificazione durante la progettazione dell applicazione (non si devono prevedere espansioni/restrizioni) Riduzione dei costi di installazione dello strumento (coni di riduzione, saldature, tratti rettilinei tubazione ecc.) Campo di misura più ampio alla bassa portata, a parità DN/portata Campo di misura più ristretto alla alta portata, a parità DN/portata Perdita di carico leggermente superiore a parità di DN/portata Facilità di modifica DN in caso sotto o sovra dimensionamento Slide 13

14 Prowirl 200: le prestazioni LIQUIDI < 0,75% v.i. (Re > ) < 0,75% v.f.s. (Re ) GAS/VAPORE < 1% v.i. (Re > ) < 1% v.f.s. (Re ) Uscita analogica: < 0,005% v.i./ C (coefficiente termico) Velocità max portata: liquidi: 9 m/s gas/vapore: 75 m/s DN 15: 46 m/s Riproducibilità: +/- 0,25% v.i. Slide 14

15 Calibrazione in fabbrica vortex normale Ogni Prowirl è calibrato con acqua Banco di calibrazione FCP 5.2 Test finale prima della spedizione Slide 15

16 Prezzo Pacchetti SW dedicati alla misura del vapore e dei gas Prowirl 200 MV - multivariabile - vapore saturo massa + energia - vapore surriscaldato - vapore a pressione constante Prowirl 200 volume - misura T - condizioni processo - IAPWS-IF97 - allarme vapore costanti umido Prowirl 200 MV Input pressione - multivariabile - pressione via 4..20mA, HART, Profibus PA o FF - misura T - IAPWS-IF97 - allarme vapore umido Pacchetto vapore/gas - misura T - misura P - compensazione esterna con - RS33 (1 ) - RMS621 (3) - RSG40 (8) Prestazioni Slide 16

17 Pacchetto SW dedicato alla misura del vapore Qualità vapore 100% 90% 80% Slide 17

18 Mollier Chart (T-h type) Slide 18 +

19 Multivariabile: vapore surriscaldato/gas input pressione Pressione di processo: valore fisso impostabile Pressione di processo attuale via HART, Profibus o FF NOVITA : Pressione di processo attuale via ingresso di corrente dedicato! Slide 19

20 Prowirl 72F high pressure steam Fluid: Saturated steam, wet Pressure: 1635 psi Temperature: 610 F Flow Range: lb/h Instrument: Prowirl 72F Model: 72F40-S92AA1NAB0AW Size/Lining: 1 ½ and 2 with Cl.1500 TSP flanges Company: Sales Rep: Location: Slide 20 Chevron Process Instruments and Controls, USA Bakersfield, California

21 Misura gas naturale con flow computer RMC 621 Slide 21

22 Applicazioni su gas naturale Offshore (150 barg) Metering Skid (120 bar g) Slide 22 On-shore up-stream of separator Furnace Utilities (3 barg)

23 Benefici per gli utenti Segnale di uscita lineare Adatto per liquidi, gas e vapore Basse perdite di carico Ampia scelta di diametri Bassi costi d installazione Ampia dinamica di misura Nessuna parte in movimento Slide 23