вихревой расходомер yokogawa

Когда говорят про вихревой расходомер yokogawa, многие сразу представляют себе классический принцип — тело обтекания, вихревая дорожка, частота пропорциональна скорости. Но на практике, особенно на обогатительных фабриках, с которыми я много работал, всё упирается в детали: как он поведёт себя в пульпе с мелкодисперсным магнетитом, выдержит ли постоянную вибрацию от дробилок, и насколько реальная точность в 1.5% соответствует заявленной в условиях резких пульсаций давления. Частая ошибка — считать эти приборы универсальной ?таблеткой? для любого потока. Особенно в нашей сфере, где среда — это не чистый газ или вода, а абразивная, часто электропроводящая суспензия с частицами железа.

Контекст применения: где в обогащении нужен точный учёт?

В технологических линиях, подобных тем, что строятся с оборудованием от ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, точное измерение расхода воды и пульпы — это основа для управления процессом. Автоматическая промывочная магнитная сепарация, которую они разработали, требует чёткого дозирования воды на промывку. Если расходомер ?врал? бы даже на 3-5%, это сразу ударило бы по качеству концентрата — либо недопромывка с остатком пустой породы, либо перерасход воды и потеря тонких классов магнетита. Это не теоретические страхи, а ежедневная реальность на фабриках.

Именно здесь я впервые плотно столкнулся с вихревыми расходомерами Yokogawa, модели типа YF-W. Заказчик, один из китайских железорудных комбинатов, использовавших оборудование Цзинькэнь, хотел заменить устаревшие тахометрические счётчики на участке оборотного водоснабжения. Среда — вода с остаточной взвесью, давление нестабильное. Главным аргументом была как раз заявленная независимость от электропроводности среды и умеренная требовательность к прямолинейным участкам.

Но сразу же возник нюанс: в паспорте указано требование по чистоте среды — отсутствие длинных волокон и крупных абразивных частиц. На обогатительной фабрике ?крупный абразив? — понятие растяжимое. Пришлось ставить дополнительный фильтр-грязевик на входе, что увеличило гидравлическое сопротивление участка. Это типичный компромисс, о котором редко пишут в рекламных буклетах.

Особенности монтажа и первые ?косяки?

Казалось бы, установил по инструкции — и работай. Однако, с вихревыми расходомерами, особенно в стеснённых условиях реконструируемых цехов, история особая. Требование к прямым участкам до и после прибора (часто 15D и 5D) не всегда выполнимо. Один раз пришлось монтировать на участке с сильным закручиванием потока после двух колен под 90 градусов. Результат — нестабильные показания, самодиагностика прибора выдавала предупреждения. Пришлось ?хитрить?: ставить предварительный потоковыпрямитель (дешёвый пакет из трубок), что, конечно, добавило потерь давления.

Ещё один момент — вибрация. Корпус вихревого расходомера yokogawa достаточно массивный, но чувствительный элемент внутри — пьезосенсор. На одной из дробильно-сортировочных линий, где фоновая вибрация от оборудования была высокой, мы получили периодические помехи в сигнале. Фильтр низких частот в настройках преобразователя частично помог, но пришлось дополнительно делать амортизирующее крепление на трубопроводе. Это не было катастрофой, но потребовало лишнего дня на пусконаладку.

А вот с электромагнитными помехами от мощного оборудования Цзинькэнь, такого как полностью автоматические электромагнитные илоотделители, проблем не возникло. Видимо, экранировка и помехозащищённость у современных преобразователей Yokogawa действительно на уровне. Сигнальные кабели, правда, всё равно прокладывали отдельно от силовых.

Долговечность в условиях абразива: наблюдения за два года

Самый большой вопрос к любому расходомеру на обогатительной фабрике — сколько он проработает, не забившись и не истершись. Тело обтекания (бладжет) в вихревом расходомере — это потенциальное место для износа. На участке с циркуляционной водой, где мы ставили YF-W, через полтора года работы при плановой остановке провели осмотр. Износ был минимальным, следов кавитации не нашли.

Но я бы не стал ставить такой прибор, например, прямо на выходе шаровой мельницы или на концентрированной пульпе перед магнитным сепаратором. Там частицы слишком крупные и острые. Для таких задач всё же чаще используют электромагнитные расходомеры или, на грубых операциях, простейшие расходомеры переменного перепада давления. Хотя, знаю, что на некоторых фабриках пробовали ставить вихревые на магистрали с мелкодисперсной пульпой низкой концентрации — и они работали. Видимо, всё упирается в размер частиц и их концентрацию. Нужен индивидуальный расчёт и, возможно, пробная эксплуатация.

Интересный косвенный плюс обнаружился при интеграции с АСУ ТП. Аналоговый выход и частотный выход с вихревого расходомера yokogawa позволяли легко стыковаться как со старыми контроллерами, так и с современными системами. На сайте jinken.ru часто подчёркивают важность полной автоматизации своих линий сепарации, и точный, надёжный сигнал от расходомера — один из кирпичиков этой системы.

Когда выбор падает не на них: границы применимости

Несмотря на удачный опыт, есть чёткие сценарии, где я бы не рекомендовал вихревые расходомеры, даже от такого авторитетного бренда. Первое — очень низкие скорости потока. Порог чувствительности есть, и если расход воды в системе оборотного водоснабжения падает ниже него (например, при работе части технологической линии), прибор просто перестаёт ?видеть? поток. Для критичных участков учёта это недопустимо.

Второе — вязкие жидкости. Пульпа после сгустителя — уже не совсем жидкость, её свойства меняются. Формирование стабильных вихрей Ка?рмана может нарушаться, точность падает. Третье — требования к гигиене. Для пищевой промышленности, конечно, есть другие решения, но в нашем контексте обогащения это неактуально.

Здесь стоит отдать должное подходу инженеров ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии: они фокусируются на физических методах обогащения (магнетизм, гидравлика, пневматика), и для них точное измерение параметров среды — ключевой вопрос. Думаю, они тоже проводят свои испытания с разными типами расходомеров на стендах, подбирая оптимальные пары ?оборудование — контрольно-измерительные приборы?.

Выводы для практика: не инструмент, а элемент системы

Итак, вихревой расходомер yokogawa — это не волшебная палочка, а качественный, надёжный инструмент для определённых условий. Его сила — в простоте принципа, отсутствии движущихся частей (кроме вихрей) и хорошей помехозащищённости. Слабость — в чувствительности к условиям монтажа и некоторым свойствам среды.

При выборе для проекта, связанного с обогатительным оборудованием, будь то линии от Цзинькэнь или другие, нужно чётко анализировать: что течёт, с какой скоростью, какова чистота, каковы колебания давления и фоновые вибрации. Иногда лучше переплатить за электромагнитный, иногда — сэкономить и поставить вихревой, но заложить средства на правильный монтаж и предварительную очистку.

Мой итоговый вердикт, основанный на наблюдениях за несколькими установленными приборами в течение 2-3 лет: для учёта технической воды, циркуляционных потоков и сжатого воздуха на горно-обогатительных комбинатах — это отличное, оправданное решение. Для технологических пульпопроводов с высокой концентрацией твёрдого — нужен крайне взвешенный подход, а чаще всего — другой тип прибора. Главное — не верить слепо каталогам, а примерять спецификации к реальной, шумной и пыльной обстановке цеха.