מבוא ל- Flow Sensor Selection for Large-Scale Project

בחירת טכנולוגיית חיישן זרימה יעילה ביותר היא החלטה קריטית לפרויקטים תעשייתיים בקנה מידה גדול.אם בהפצת מים, צינורות נפט וגז, עיבוד כימי, או מערכות HVAC, הבחירה של מד זרימה משפיעה ישירות על הוצאות הון מגנטיות (CAPEX), עלויות תפעוליות (OPEX), ואמינות לטווח ארוך של עלויות יעילות גבוהה מעבר למחיר הרכישה הראשוני; היא כוללת מורכבות, קלוריציה, דרישות תחזוקה, תדירות מקיפה, או תחזוקה, אפילו קיבולת של עלויות תחזוקה גבוהה של עלויות תחזוקה, או תחזוקה, בטווח הארוך, על עלויות תפעולית, על פני עלויות תפעולית, על עלויות תפעוליות, או ניתוח, על עלויות גבוהות של עלויות תחזוקה, או קיבולת גבוהה.

המונחים: Flow Sensor Technologies

כל טכנולוגיית חיישן זרימה פועלת על עקרונות פיזיים נפרדים, מה שהופך אותם מתאימים לסוגים מסוימים של נוזל, תנאי זרימה והגדרות סביבתיות.הבנת ההבדלים הללו חיונית לניתוח בעלות מדויקת-תועלת.התתתת הבאה היא מפרטת את עקרונות התפעול, יישומים טיפוסיים, ונהגי עלות לכל טכנולוגיה.

חיישן זרימה אלקטרומגנטית

ממטרי זרימה אלקטרומגנטיים, הנקראים לעתים קרובות ממטרים, משתמשים בחוק של פאראדיי של אינדוקציה אלקטרומגנטית כדי למדוד את המהירות של נוזל התנהגותי.שדה מגנטי מוחל על פני צינור זרימה, ואלקטרודות לחוש את המתח שנוצר על ידי נוזל נעים.המתח הוא פרופורציה ישירה לזרימה מהירות, ומאפשר מדידה מדויקת של נפח מורכב.

(FLT:0) שיקולים: FLT:1 העלות העליונה של חייזרי זרימה אלקטרומגנטית גבוהה יחסית בהשוואה לטכנולוגיות אחרות. A טיפוסי צינורות בגודל של מטר (8 אינץ ' ומעלה) יכול לנוע בין 2,000 $ ל 10,000 $ או יותר, בהתאם לחומרים ותכונות מהירות יותר.עם זאת, כי אין חלקים נעים, דרישות תחזוקה הם מינימליים - בדרך כלל מוגבל לניקוי מחזורי אלקטרו-ידי ולוודא אלקטרוניקה גבוהה יותר, כמו גם לחץ דם נמוך יותר, כמו גם על ידי צריכת מים, 000, 000, לעתים קרובות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000, 000, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000, 000, 000, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000, 000, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה גבוהה יותר, 000 קיבולת לחץ דם גבוה יותר, לעתים קרובות, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה, 000 קיבולת לחץ דם גבוה יותר, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה

חיישנים של זרימה אולטרה סגול

ממטר זרימה אולטרה סאונד להשתמש גלי אקוסטית כדי לקבוע מהירות זרימה. שני סוגים עיקריים קיימים: זמן מעבר ו דופלר. מעבר זמן ביניים למדוד את ההבדל בזמן הנסיעה של הדופקים קוליים שנשלחו במעלה הזרם ולמטה הזרם, בעוד מטר דופלר מסתמכים על שינויים תדרים מחלקיקים או בועות בנוזל.חיישנים אולטרה סאונד הם לא פולשניים (מודלים של clamp-on) או זמינים עם רטובים, המציעים גמישות במתקנים.

(FLT:0) שיקולים: FLT:1 , מינונים אולטרה סגול בדרך כלל נופלים בחציית מחיר לטווח בינוני ±. Clamp-on מודלים יכול לעלות בין $1,500 ל-5,000 $ עבור גודל צינורות גדול, בעוד גרסאות רטובות עשוי להיות גבוה יותר מאשר רוב הטכנולוגיות האחרות - במיוחד עבור עיצובים clamp-on כי לא דורשות תהליך חיתוך או תחזוקת סגורה הוא גם נמוך כי אין צורך דיוק קצר, אם כי הוא מוגבל, אם כי הוא נמוך יותר, אם כי יש צורך נמוך יותר חומרים נקיים, אם כי הוא נמוך יותר, או ירידה קלה, אם כי הוא נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, אם כי הוא בטוח נוזל בטוח, אם כי הוא נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, כי הוא נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר דיוק נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, 000 נמוך יותר, על ידי חומרים נקיים, על ידי חומרים נוזל נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר, 000 נמוך יותר, אם כי הוא נמוך יותר של חומרים נוזל נמוך יותר, על ידי ירידה קלה, 000 נמוך יותר, 000 נמוך יותר, 000

חיישן Turbine Flows

ממטרי זרימת Turbine משתמשים ברוטב מחוספס חופשי שהוצב בזרם הנוזל.המהירות הסיבובית של הרוטור היא פרופורציה לזרימה מהירה.חיישנים אלה הם מכניים ודורשים את הנוזל להיות נקי וחופשי של פסולת. מ"ר Turbine" ידועים בדיוק שלהם (0.25% ל-0.5% מקריאה) על נוזלים וגזים, ומציעים יחס רחב לאחור.

(FLT:0) שיקולים: FLT:1 טוריבנין יש את מחיר הרכישה הראשוני הנמוך ביותר מבין ארבעת הטכנולוגיות - לעתים קרובות 500 $ ל -2,000 $ עבור גודל צינורות גדול.עם זאת, הם עולים עלויות תפעוליות גבוהות יותר בשל ללבוש על נושאים ו להבים רוטורים.בתהליכי תחזוקה בקנה מידה גדול, תחזוקה סדירה (בתוספת החלפת, בדיקות קללה), ניתן לדרוש כל 1–3 שנים, בהתאם להורדת לחץ דם נוזלי, בנוסף להפחתה מלאה, כולל של עלויות תחזוקה מצטברות, כולל של לחץ דם מצטברות, כולל של עלויות מצטברות, כולל לחץ גבוה יותר, כולל של צריכת נוזלים.

חיישנים של לחץ שונה

לחץ שונה (DP) זורם מ"מ על ידי יצירת הגבלה בנתיב זרימת הדם - כגון צלחת אורנית, צינור אוורור, או זרימה נוזל - ומדידה את הירידה בלחץ על פני אותה הגבלה.קצב זרימת מחושב באמצעות משוואה של ברנולי. DP מטר הם אחת הטכנולוגיות הוותיקות והנפוצות ביותר בהגדרות תעשייתיות.

(FLT:0) שיקולים: FLT:1 החומרה עבור מד זרימה DP (או לוחית או מרכזי, משדרים, קווי דחף) זול יחסית: מערכת בסיסית עבור צינורות גדולים יכול להיות מתחת $1,000.עם זאת, העלות המותקנת הכוללת יכולה להיות גבוהה יותר בשל הצורך של קווי חשמל אימפולסיביים, שסתום, ולפעמים תוספת טמפרטורה או לחץ הוא משמעותי: אימפולסים יכולים להיות תחת מלוכלכים, במיוחד עבור ירידה לטווח ארוך, במיוחד, כלומר, כלומר, ירידה של עלויות קבוע של ירידה לטווח ארוך (או לחץ).

ניתוח עלויות השוואתי על פני מדדי מפתח

כדי להעריך יעילות עלות באופן מקיף, צוותי הפרויקט חייבים להעריך לפחות חמישה ממדים: מחיר רכישה ראשוני, עלות ההתקנה, עלויות תחזוקה, צריכת אנרגיה, ותוחלת החיים של חיישן.השולחן מתחת לסמסת טווחים אופייניים לפרויקטים בקנה מידה גדול (קוטרים 6-24 אינץ') שים בפועל משתנים על ידי ספקים, מפרטים ואזור גיאוגרפי.

  • מחיר ממוצע (יחידה): Electronal 1:0 (מספר יחידות): ElectalLT:1); אלקטרומגנטי $2,000-10,000; $1,500-5,000; טורבין 500-2,000 דולר; DP - $800–500 דולר.
  • (FLT:0) עלייתה של ההרחבה:FLT:1 Electromagnetic מתון (סעיף צינור וקרקע); נמוך אולטרה סגול (clamp-on להימנע מפעולת צינורות); Turbine מתון (neds ישר צינורות); DP גבוה (קווים פשוטים, מאניפל, עלייה).
  • (FLT:0) עליית העלייה (הערכה שנתית לכל מטר): 1 אלקטרומגנטי 100-300 דולר; $ 150–400; טורבין $- $ 500- $ 1,200; DP $ 400- $800 (כולל קלליברציה וניקוי קו).
  • (FLT:0) אנרגיה השפעה: 1FLT 1 אלקטרומגנטית ירידה בלחץ רשלני; רשלנות אולטרה סגול; טיפת לחץ מתונה (אנרגיה של משאבה); אובדן לחץ משמעותי (לעתים קרובות 50-80% של שונה).
  • (FLT:0)Lifespan:BuildFLT:1 , 20+ שנים אלקטרומגנטיות; 15-20 שנה אולטרה סגול; Turbine 5-10 שנים (עם תחזוקה); DP 10-15 שנים (עם החלפת צלחת).

מחיר מוחלט של הבעלות (TCO) Modeling

לשם השוואה ריאלית, שקול פרויקט חלוקת מים בקנה מידה גדול עם 200 מ"ר זרימה מותקן על צינורות 12 אינץ ', הפעלה 24/7 במשך 15 שנים.שימוש בערכים טיפוסיים ממחקרים בתעשייה (למשל, FLT:0) משאבי מדידה זרימה של אמילירסון מפלס 1), ניתן להעריך את TCO לכל מטר כדלקמן:

  • (FLT:0)Electroמגנטי:0) 1FLT 16,000 דולר ראשוני + התקנת 800 + תחזוקה (200×15) = 6,000 $ + 800 + $ + $ + $ 3,000= $ 9,800.לא עונש אנרגיה משמעותי.
  • (FLT:0)Ultrasonic (clamp-on): ibph:1 (התקנה הראשונה $3,500 + 300 + תחזוקה) $ 250×15) = $3,500 + $ 300 + $ + $,750=7,550.
  • (FLT:0)Turbine:FLT 1 1,200 + התקנת 600 + תחזוקה (800×15) = 1,200 + $ 600 + $ + $ $ 000 = $ 13,800 $: נניח $ 500 / שנים תוספת תוספת של משאבה = $ 7,500.
  • (FLT:0DP:EveFLT:1) 11,500 דולר + התקנה 1,200 + תחזוקה (600×15) = $1,500 + $ + $ +9,000 = 11,700 $: $1,000 / שנה = $ 15,000 $: $26,700.

המודל הפשוט הזה מראה כי בעוד שלטורבינה ומונים DP יש מחירי רכישה נמוכים יותר, עלויות תחזוקה גבוהות יותר ואנרגיה הופכות אותם פחות יעילים יותר עלות על פני מחזור חיים של 15 שנים. אלקטרומגנטי ומדוני קול מציעים ערך ארוך יותר, עם סאונד להיות הכלכלי ביותר בתרחיש זה.עבור נוזל קורוזי או abrasive, אלקטרומגנטי עשוי להיות יתרון עקב עמידות גבוהה יותר.

הנהגים עלות-אווירה

מים וטיפול במים

צמחים מים עירוניים משתמשים לעתים קרובות ממטר אלקטרומגנטי עבור צינורות גדולים (>12) בשל אובדן הלחץ הנמוך שלהם דיוק גבוה.חוסר של חלקים נעים גם להפחית כריתת ממרחקים. pamp-on אולטרה סגול הם צובר פופולריות עבור ניטור זמני או פרויקטים רטרוfit שבו שינוי הצינור הוא אסרטיבי. טוריבאין משמשים לעתים רחוקות בבזבוז בגלל תוכן מוצק. DP מטרים מופיעים בחלק מנקודות ההזרקה אבל תחזוקה.

שמן וגז פירעון

העברה של הקוסטודיה וביקוש לדיוק גבוה ( ⁇ 0.15% אי הוודאות) מטר אלקטרומגנטי אינם מתאימים לפחמנים שאינם מוליכים למחצה.במקום, מ"ר קולי (במיוחד מעבורת מרובהבים) ומרגל טורבינות נפוצים. מ"ר גבוה יכול להיות יקר (10,000 $-20,000 דולר) אבל מציעים תחזוקה נמוכה ולא חלקים נעים.

תעשיות כימיות ותרופות

נוזל קורוזי או מולקווס נפוצים.מונים אלקטרומגנטיים עם קוטורים מתאימים (PTFE, PFA) מספקים עמידות כימית מצוינת ותחזוקה נמוכה.חיישנים אולטרה סגול עשויים להיות מושפע שינויים צפיפות נוזלית או העצמה. מ"טרובאין" נמנעים בכימיקלים אגרסיביים בשל קורוזיון של חלקים נעים. DP עם חותמות diaphragm יכול להתמודד עם נוזלים קשים אבל יש התקנת גבוהה ותחזוקה, ולכן עלויות עבור ציוד לחץ דם, ולכן זה יכול להיות עלות.

המונחים: non-Financial Factors

יעילות העלות אינה רק כספית.גורמים כגון אי הוודאות מדידה, יחס הפוך, יכולות שילוב נתונים, וציות רגולטוריות להשפיע גם על הערך הכולל.לדוגמה, מטר אלקטרומגנטי מציעים תפנית מצוינת (100:1 או טוב יותר), צמצום הצורך של מטרים מרובים על פני תנאי זרימה שונים.מונים אולטרה סגול יכולים להתמודד עם זרימה דו-זמנית ולספק תחזיות.

טכנולוגיות מתפתחות ומגמות עתידיות

(הקדמה בטכנולוגיית חיישן ממשיכה לשנות את הדינמיקה של עלות-יעילות.לדוגמה, מונים קוליים עם עיבוד אותות דיגיטליים עכשיו ניגשים הדיוק של יחידות אלקטרומגנטיות במחירים תחרותיים. Coriolis זרימה מטר, שנחשבים פעם יקרים מדי עבור צינורות גדולים, הם מופרסים ביישומים קריטיים שבהם דיוק זרימה המונית הוא רב-גבוה, למרות שהעלויות שלהם עדיין בלתי מוגבלות עבור פריסה רחבה.

המלצות מעשיות לפרויקטים גדולים

בהתבסס על הניתוח, ההנחיות הבאות יכולות לעזור למקבלי ההחלטות לבחור את טכנולוגיית חיישן זרימת זרימה יעילה ביותר:

  1. (FLT:0) הנחה של ניתוח בעלות הכולל רכישה ראשונית, התקנה, תחזוקה צפויה, השפעה באנרגיה ותוחלת החיים. השתמש באופק זמן המתאים לחיים התפעוליים של הפרויקט (בדרך כלל 15-20 שנים לתשתיות גדולות).
  2. (FLT:0) טכנולוגיות מאצ'ץ לנכסים נוזליים.FLT:1 מטר אלקטרומגנטיים הם הטובים ביותר עבור נוזלים מוליכים; קול עבור נוזלים ללא מוליכים וכמה גזים; טורבינות לנוזלים נקיים, שופעים; DP עבור מדידות כלליות מטרות שבהן דיוק מתון מתקבל על הדעת.
  3. (FLT:0)Factor במורכבות ההתקנה.FLT:1 עבור רטרופיטה או צינורות קיימים, ממטר clamp-on קולי יכול להפחית באופן דרמטי את עלויות ההתקנה. עבור בנייה חדשה, קו אלקטרומגנטי או סאונד מטרים קל יותר לתכנן לתוך פריסות פירעון.
  4. (FLT:0) שילוב רשת של רשת ההרחבה (FLT:103) פרויקטים גדולים רבים כיום דורשים תקשורת דיגיטלית (Modbus, HART, Foundation Fieldbus) עבור ניטור בזמן אמת.להבטיח שהטכנולוגיה שנבחרה תומכת בפרוטוקולים אלה ללא ממירים נוספים.
  5. (FLT:0) לחפש נתונים אמינות.FLT:1 Review שדות כשלים ותחזיות היצרן.בפריסות בקנה מידה גדול, אפילו שיעור כשל של 1% מתורגם לכישלונות מרובים בשנה, המשפיע על תקציבי הייצור ותחזוקה.

לקריאה נוספת על ניתוח עלות מחזור זרימת מטר ומחזור החיים, האגודה הבינלאומית של אוטומציה (ISA) פרסמו סטנדרטים והנחיות, ומסמכים לבנים של היצרן מחברות כמו FLT:2KrohneFLT 3 לספק מחקרים יישום מפורט.

מסקנה

יעילות במבחר חיישן זרימה לפרויקטים בקנה מידה גדול דורשת תצוגה הוליסטית המשתרעת מעבר למחיר הרכישה. Electroמגנטי ו-סאונד זרמי זרימה, למרות עלויות ראשוניות גבוהות יותר, בדרך כלל מציעים ערך ארוך גבוה יותר בשל תחזוקה מינימלית ועונש אנרגיה נמוך. Turbine וחיישנים בלחץ שונה עשויים להופיע באופן כלכלי בתחילה, אבל עלויות התפעוליות הגבוהות יותר שלהם לעתים קרובות לעשות פחות תחרותיות בעלות הכוללת של בעלות, מאפיינים ספציפיים, דיוק, דרישות התקנה ובדיקה אמינה, בהתחשב ברזולוציה של נתונים ספציפיים, וטכנולוגיות ספציפיות, תוך כדי ביצוע ביצועים מדויקים, יכולות להיות מדויקות.