массовые расходомер жидкости

Когда говорят про массовые расходомеры жидкости, многие сразу представляют себе красивый дисплей с точными цифрами расхода. Но в реальности, на обогатительной фабрике, особенно на участках магнитной сепарации или флотации, это часто история про борьбу с пульпой, абразивом и постоянными сомнениями в показаниях. Самый частый промах — считать, что поставил прибор и забыл. На деле, выбор типа прибора — кориолисовый, тепловой, вихревой — это только начало долгого разговора с технологическим процессом.

Где цифры встречаются с грязью

Возьмем, к примеру, участок подачи воды на промывочные аппараты. Казалось бы, чистая вода — идеальная среда для любого расходомера. Но в системе оборотного водоснабжения эта ?чистота? очень условна. Мельчайшие твердые частицы, оставшиеся после сгустителей, потихоньку убивают даже самые стойкие сенсоры. Мы как-то пробовали ставить ультразвуковые расходомеры на магистраль обратной воды — показания начали ?плыть? через пару месяцев. Причина — внутренняя стенка трубы покрылась тончайшим, но плотным шламом, акустические свойства изменились. Прибор был исправен, но его данные стали бесполезны.

Или другой случай — контроль расхода реагентов на флотацию. Требуется высокая точность, малые расходы. Кориолисовый массовый расходомер здесь вроде бы царь и бог. Но химики часто используют едкие или вязкие реагенты. Однажды столкнулись с тем, что измерительная трубка прибора забилась кристаллизовавшимся реагентом из-за ночного падения температуры в цехе. Система подачи работала ?вхолостую?, пока утром не обнаружили, что качество концентрата просело. После этого стали обязательно греть обвязку и ставить фильтры тонкой очистки перед самим расходомером, хотя производитель прибора в этом не видел необходимости для нашей номинальной среды.

А вот с плотностью пульпы — отдельная песня. Кориолисовые приборы, конечно, измеряют и плотность попутно, что бесценно для контроля процесса. Но на входе в магнитный сепаратор, где пульпа густая и с высоким содержанием магнетита, вибрации самого оборудования и гидроудары от запорной арматуры создают такие помехи, что показания плотности скачут, как сумасшедшие. Приходится настраивать усреднение показаний в контроллере на довольно длительный период, что, по сути, снижает оперативность контроля. Компромисс между стабильностью и скоростью отклика — это постоянный ручной труд инженера.

Опыт с автоматизацией промывки: данные как основа решений

Здесь хочется привести в пример опыт китайской компании ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии (сайт: https://www.jinken.ru). Они, как крупный производитель обогатительного оборудования, в своих системах полностью автоматической промывочной магнитной сепарации делают упор на комплексную автоматизацию. И ключевое звено этой автоматизации — надежные данные о потоке. Когда их аппараты заменяют традиционные магнитные колонны или дегидратационные баки, стабильная работа контуров промывки критически зависит от точного дозирования воды под давлением.

В их технологиях, где задействованы гидравлика, пневматика, пульсации, просто поставить обычный ротаметр или электромагнитный расходомер — значит не использовать потенциал системы. Нужен именно массовый расходомер жидкости, который не зависит от изменений температуры и давления воды, которые в таких системах могут быть. Особенно это важно для пневматической промывочной сепарации, где точное соотношение воздуха и воды определяет эффективность разделения. По сути, расходомер здесь становится не просто счетчиком, а датчиком обратной связи для ПЛК, управляющего всей установкой.

Из их практики (это видно по распространенности их оборудования на рудниках) следует простой вывод: автоматизация, которая реально повышает качество концентрата, строится на фундаменте достоверных первичных данных. А получить их в условиях обогатительной фабрики — это всегда инженерная задача с множеством переменных. Их патованные серии машин, сочетающие магнитную сепарацию и флотацию, по умолчанию требуют встроенных и защищенных контуров измерения расхода.

Калибровка: ритуал, без которого все зря

Самое большое заблуждение — что массовый расходомер, один раз откалиброванный на заводе, будет вечно показывать истину. В полевых условиях калибровка — это святое. Мы выработали правило: раз в квартал делать поверку на критичных участках. Не лабораторную, конечно, а сравнительную — методом контрольных объемов. Например, для расхода флотореагентов сливаем его за измеренное время в калиброванную емкость. Расхождение больше 2% — уже повод копать.

Бывало, что после такой проверки обнаруживалась не проблема с расходомером, а, скажем, износ мембраны дозирующего насоса. Но без регулярного ?ритуала? с контрольным замером эту проблему могли бы искать неделями, списывая на ?нестабильность руды?. Кориолисовые приборы в этом плане надежнее, их дрейф меньше, но и они не вечны. Особенно страдают от вибраций. Насосная группа где-нибудь рядом — и через полгода фаза колебаний измерительных труб может измениться.

Еще один нюанс — ?нулевой? дрейф. Особенно на тепловых расходомерах для малых расходов. Прибор показывает какой-то мизерный поток, когда задвижка закрыта. В цехе тепло, температура среды меняется, и сенсор греется сам от себя. Приходится программно вводить порог срабатывания, ниже которого показания считаются нулевыми. Но где установить этот порог? Если высоко — пропустим начало течения. Если низко — получим ложные срабатывания. Опять баланс, опять опытным путем для каждого конкретного места.

Когда теория расходится с практикой трубопроводов

В паспорте любого расходомера написаны требования к прямым участкам до и после него. Обычно 10 диаметров до и 5 после. На красивых 3D-моделях цеха это легко соблюсти. А когда монтируешь в существующий трубопровод, который петляет между колоннами и аппаратами, найти эти 15 диаметров прямой трубы — задача из разряда фантастики. Ставили как-то расходомер после двух колен под 90 градусов и насоса. Показания были абсолютно случайными.

Пришлось выдумывать. Сделали успокоительный участок из перфорированной трубы, смонтировали прямо в вертикальном стояке, чтобы хоть как-то выровнять поток. Помогло, но не идеально. Пульсации от насоса все равно пробивались. Вывод: если нельзя обеспечить условия, надо либо менять тип прибора на менее чувствительный к турбулентности (но теряя в точности), либо кардинально переделывать обвязку. Чаще идут по первому пути, потому что остановить фабрику на перемонтаж — слишком дорого.

Именно поэтому в проектах новых линий, например, при внедрении тех же автоматических промывочных сепараторов от Цзинькэнь, требования к обвязке измерительных точек нужно закладывать на самом раннем этапе. Потому что потом, когда все смонтировано, исправить это будет почти невозможно без серьезных потерь. Их оборудование, судя по описанию, само по себе создает сложные гидродинамические режимы (механическое перемешивание, гидравлическая пульсация), и врезать в такой поток датчик ?как придется? — значит не понять сути их технологии.

Итог: расходомер как часть организма фабрики

Так к чему все это? К тому, что массовый расходомер жидкости — это не просто купленный и установленный прибор. Это живой элемент технологической цепи, который требует понимания, ухода и, главное, сомнения в его показаниях. Его данные — это сырье для принятия решений. Если сырье некачественное, то и решения будут ошибочными, будь у тебя хоть самая продвинутая система управления от мирового лидера.

Опыт внедрения автоматизированных комплексов, будь то от китайского производителя вроде ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, или любого другого, только подтверждает это. Их сепараторы и флотационные машины дают эффект, когда весь контур работает как часы. А часы эти идут точно только тогда, когда каждое звено, включая измерительное, соответствует суровым условиям реального производства, а не идеальной картинке из каталога.

Поэтому, выбирая следующий расходомер, я теперь меньше смотрю на заявленную точность в процентах, и больше думаю: как он поведет себя через год в моей конкретной грязи, при моих вибрациях и с моими слесарями? Ответ на этот вопрос, увы, не найти в техническом описании. Он пишется только опытом, часто горьким, и постоянным вниманием к, казалось бы, скучным цифрам на экране.