расходомер вихревой элемер рв

Когда говорят про расходомер вихревой, многие сразу представляют себе что-то сложное, почти космическое, особенно если речь про модели типа РВ. Часто встречал мнение, что это приборы ?на все случаи жизни?, но на деле — нет. Их ниша — чистые и малозагрязненные однофазные среды, пар, газ, иногда вода. А вот если пустить по ним пульпу с обогатительной фабрики — это будет провал, который я сам наблюдал на одном из комбинатов. Там пытались заменить ими более простые устройства на участке оборотной воды, но быстро столкнулись с забиванием чувствительного элемента и полной потерей точности. Это к вопросу о выборе: технология вихревая — не волшебная палочка.

Что скрывается за аббревиатурой РВ и где её место

РВ — это, как правило, расходомер вихревой с частотным или аналоговым выходом. Принцип основан на эффекте Кармана: за телом обтекания образуются вихри, частота которых пропорциональна скорости потока. Казалось бы, всё просто и надежно. Но ключевой момент — это само ?тело обтекания?, его геометрия и материал. В дешевых версиях его делают из обычной стали, и при контакте, скажем, с влажным паром начинается коррозия, вихревая дорожка ?смазывается?, и показания плывут. В хороших исполнениях — нержавейка или даже покрытия. Но и это не панацея от главного врага — вибрации.

На горно-обогатительных предприятиях, где фоновая вибрация от дробилок, мельниц, насосов — это норма, установка элемер рв требует особого подхода. Недостаточно просто врезать его в трубопровод. Нужно учитывать длину прямых участков до и после (производители пишут минимум 10D и 5D, но на практике лучше 15D/7D), а также ставить виброгасящие вставки или хотя бы гибкие подводы. Один раз видел, как на фабрике поставили прибор сразу после мощного центробежного насоса, без демпфирования. Он выдавал такие ложные вихри от вибрации, что система регулирования расхода реагентов сошла с ума. Пришлось экранировать и переустанавливать.

И вот здесь стоит сделать отступление. Хотя моя основная деятельность связана с обогащением руд, а не с контрольно-измерительной аппаратурой, приходится сталкиваться с разными системами на объектах. Например, когда мы с коллегами из ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии обсуждали автоматизацию подачи воды в систему промывочной магнитной сепарации, вопрос точного учета расхода был критичным. Их полностью автоматические комплексы, о которых можно подробнее узнать на https://www.jinken.ru, требуют стабильных и точных параметров питающих сред. И для чистой воды на таких участках как раз могли бы рассматриваться вихревые расходомеры, но окончательный выбор часто падает на электромагнитные — из-за меньшей чувствительности к возможным взвесям.

Полевые наблюдения: когда РВ работает, а когда нет

На одном из сибирских ГОКов я видел успешную работу парка расходомеров рв на учете пара низкого давления, идущего на подогрев технологических растворов в зимний период. Там среда была сухой, трубопроводы проложены с хорошими опорами, вибрации минимум. Приборы отработали несколько сезонов без замечаний. Но это, скорее, идеальный случай.

Гораздо чаще сталкиваешься с проблемами монтажа. Специалисты-технологи, которые ставят оборудование для обогащения, например, те же магнитные сепараторы или флотационные машины, могут не придать значения нюансам КИП. Врезали где попало, запустили — и ладно. А потом начинаются вопросы: почему показания скачут? Почему суммарный расход по цеху не сходится с подачей? Приходится объяснять, что вихревой датчик — не просто железка с проводами, это система, чувствительная к условиям.

Ещё один практический момент — настройка и калибровка. Многие думают, что достаточно ввести диаметр трубы в конфигураторе, и всё. Но плотность среды, её температура — они ведь меняются. Для пара это особенно актуально. Если не вносить поправки или не использовать прибор с встроенным датчиком температуры и давления для компенсации, погрешность может быть в разы. Видел отчеты поверки, где фактические отклонения доходили до 8-10% при заявленных 1-1.5%. И это не брак прибора, а ошибка в эксплуатации.

Связь с процессами обогащения: косвенная, но важная

Хотя напрямую расходомер вихревой редко используется в ядре технологической цепи обогащения, например, в контуре измельчения или флотации (там царят электромагнитные и ультразвуковые расходомеры для пульп), его роль во вспомогательных контурах недооценивать нельзя. Возьмем систему приготовления реагентов. Точная дозировка основывается на точном учете расхода воды-носителя. Здесь чистота среды позволяет применить РВ. Но опять же — химическая агрессивность реагентов? Если это, допустим, щелочь, то материал корпуса и тела обтекания должен быть стойким.

Компания ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, как крупный производитель обогатительного оборудования, в своих автоматических системах промывочной магнитной сепарации и флотации, очевидно, использует целый комплекс датчиков. На их сайте jinken.ru указано, что технологии задействуют гидравлику, пневматику, пульсации. Для управления этими процессами нужен точный контроль расходов воздуха и воды. И в пневмоконтурах, где среда — чистый сжатый воздух, элемер рв вихревого типа мог бы быть вполне адекватным и надежным решением, особенно учитывая его относительно невысокую стоимость по сравнению с тепловыми или кориолисовыми аналогами.

Интересно, что на экспортных проектах, куда поставляет оборудование Цзинькэнь — в Австралию, Перу, — требования к контрольно-измерительной аппаратуре часто ещё строже. И выбор в пользу того или иного типа расходомера делается на стадии проектирования, с учетом всех возможных рисков. Там вряд ли будут экспериментировать с установкой вихревого расходомера на сомнительный участок. Предпочтут более дорогой, но заведомо надежный вариант.

Мысли о надежности и ?подводных камнях?

Срок службы — вот что часто становится сюрпризом. Производители заявляют 8-10 лет, но это в лабораторных условиях. На реальном производстве, даже если среда чистая, ресурс съедают постоянные пульсации давления, гидроудары (которые для вихревых расходомеров смертельны), перепады температур. Электронная начинка, особенно в бюджетных моделях, тоже бывает слабым звеном — страдает от перегревов в плохо вентилируемых шкафах.

Ремонтопригодность — отдельная тема. Если вышел из строя первичный преобразователь (тот самый чувствительный элемент с пьезодатчиком), то часто проще и дешевле заменить весь прибор, чем искать запчасти и проводить юстировку. А это уже вопрос логистики и простоев. На непрерывном производстве, таком как обогатительная фабрика, простой даже на вспомогательной линии может создать цепную реакцию проблем.

Поэтому мой итоговый взгляд, наверное, консервативен: расходомер вихревой типа РВ — это хороший, проверенный инструмент для своих конкретных задач. Но его применение требует тщательного анализа технологической среды, условий монтажа и эксплуатации. Это не ?установил и забыл?. Это прибор, который нужно понимать. И в сложных условиях горно-обогатительного производства, где преобладают абразивные и неоднородные потоки, его ниша остается довольно узкой — вспомогательные, но ответственные контуры с подготовленными условиями. Всё остальное — путь к ложным данным и лишним хлопотам.

Вместо заключения: практический совет

Если рассматриваете вихревой расходомер для своего проекта, не поленитесь сделать мини-аудит. Возьмите паспортные данные среды: не только номинальный расход, но и минимальный, максимальный, возможные изменения плотности, температуры. Оцените участок трубопровода на предмет вибраций. Проконсультируйтесь не только с поставщиком КИП, но и с технологами, которые знают процесс в динамике — бывают ли нештатные режимы, резкие пуски, смены параметров.

И помните, что даже у такого, казалось бы, простого прибора, как элемер рв, есть своя ?душа? и характер. Его показания — это не просто цифра на экране, это отражение сложной физики потока, которую он улавливает. И если эта физика нарушена посторонними факторами, то и цифре доверять нельзя. Как и в обогащении, где успех зависит от тонкого понимания взаимодействия частиц руды с магнитным полем или пузырьком воздуха, в измерении расхода успех зависит от понимания взаимодействия потока с тем самым телом обтекания внутри прибора. Мелочей здесь не бывает.