Расходомер TVA для насыщенного и перегретого пара

TVA-FLOWMETERS

Расходомер TVA для насыщенного и перегретого пара

Расходомер Spirax Sarco TVA — интегрированный прибор для насыщенного пара и, с комплектом датчика давления, для перегретого пара. Он объединяет компенсацию плотности, местную индикацию, суммирование, выходы 4–20 мА и импульсный сигнал, а также опциональную связь Modbus.

Расходомер TVA для измерения пара

Корпус электроники и локальный дисплей расходомера TVA
Расходомер TVA со встроенным корпусом электроники и локальным дисплеем.

Расходомер Spirax Sarco TVA представляет собой интегрированный прибор целевого типа для измерения расхода пара в широком рабочем диапазоне. Он предназначен для насыщенного пара и может использоваться для перегретого пара при выборе комплекта специального датчика давления. Расходомер TVA преобразует силу, создаваемую паром на подвижном конусе, в сигнал массового расхода с компенсацией плотности. Это обеспечивает предприятию прямое измерение массового расхода вместо простого показания скорости, при этом локальный дисплей может отображать расход, суммарный расход, давление и температуру.

TVA предназначен для проектов, в которых потребление пара необходимо измерять во всем рабочем диапазоне, включая низкие нагрузки, которые часто не учитываются расходомером с узким диапазоном. Официальная информация о продукте указывает диапазон регулирования до 50:1 при рекомендуемых скоростях пара. Этот диапазон поддерживает учет пара, управление энергопотреблением, мониторинг котельной и сравнение технологических нагрузок, однако окончательный выбор по-прежнему зависит от фактического минимального и максимального расхода, давления, геометрии трубопровода и требуемой ориентации при монтаже.

Как TVA измеряет расход пара

Расходомер TVA мишенного типа, установленный в паропроводе
Измерение расхода по целевому принципу в паропроводе.

Пар проходит через межфланцевый корпус и воздействует на профилированный подвижный конус. Возникающая сила измеряется чувствительным узлом и обрабатывается встроенной электроникой. Встроенное измерение температуры используется для компенсации плотности, позволяя прибору рассчитывать и передавать массовый расход. Устройство также обеспечивает функцию суммирования расхода, поэтому система управления может использовать как мгновенное значение, так и накопленное значение потребления.

Эта интегрированная архитектура уменьшает количество отдельных отборов давления и преобразователей, необходимых для базового комплекса измерения насыщенного пара. Она также предоставляет оператору локальный интерфейс LCD для ввода в эксплуатацию и ежедневных проверок. Удаленный дисплей M750 может быть подключен через линейный выход, когда требуется индикация в диспетчерской или на панели.

Сигналы и интеграция в систему предприятия

Расходомер Spirax Sarco TVA обеспечивает питание от токовой петли и выход 4-20 mA, пропорциональный массовому расходу, а также импульсный выход для суммирования или совместимого счетчика. На текущей официальной странице продукта также указаны средства связи EIA 232C (RS232) или EIA 485C (RS485) Modbus. В более раннем руководстве по монтажу приведены подробные сведения по подключению RS232 и максимальная длина связи 15 m; в нем не приведены подключение или ограничения для текущего варианта RS485. Поэтому инженерам следует подтвердить требуемый вариант связи и соответствующую проектную документацию перед заказом.

Номинальное питание составляет 24 Vdc, при этом в сопутствующем руководстве по монтажу указан рабочий диапазон 9-28 Vdc. Для электрического монтажа используются вводы M20 x 1.5, а руководство рекомендует экранированную витую пару. Эти детали важны при интеграции расходомера в существующую систему управления энергопотреблением или распределенную систему управления: перед окончательным проектированием панели подтвердите сопротивление петли, трассировку кабелей, гальваническую развязку сигналов и назначение импульсного выхода.

Качество измерения зависит от монтажа

TVA может обеспечивать широкий диапазон измерения только тогда, когда паропровод формирует стабильный, хорошо сформированный профиль потока. Техническая информация требует не менее 6 прямых диаметров трубы до прибора и 3 после него, без клапанов, фитингов или изменений поперечного сечения на этих базовых длинах. Увеличение диаметра до прибора, два изгиба в разных плоскостях, редукционный клапан или частично открытый клапан могут потребовать 12 диаметров трубы до прибора. Это исходные данные для выбора, а не необязательные завершающие детали, поскольку расходомер должен быть установлен соосно, а внутренний проход трубы должен оставаться гладким.

Качество пара не менее важно. Документы по монтажу требуют соблюдения надлежащей практики паротехнического проектирования, включая правильный дренаж трубопровода, сепаратор при наличии влажного пара и подходящий комплект конденсатоотводчика. Двухфазный поток не допускается для точного измерения; капли влаги должны быть удалены до поступления пара в расходомер. Корпус TVA и сопрягаемые фланцы не должны быть изолированы, поскольку тепло может повысить температуру электроники выше допустимого предела. Оставьте пространство для прокладки кабелей, снятия торцевой крышки и просмотра дисплея, а также предусмотрите байпас там, где требуется безопасное снятие для калибровки или технического обслуживания.

Рабочие данные для управления энергопотреблением

Массовый расход и суммарный расход служат для разных решений на предприятии. Мгновенный выходной сигнал можно сравнивать с технологической потребностью, нагрузкой котла или уставкой системы управления, тогда как суммарное значение может использоваться для проверки потребления по сменам, партиям или на уровне здания. Локальный дисплей также отображает рабочие данные для ввода в эксплуатацию и проверки неисправностей. Если требуется удаленная индикация, вариант с дисплеем M750 может использовать сигнал 4-20 mA при соблюдении условий подключения и масштабирования, указанных в руководстве по монтажу.

При вводе в эксплуатацию расходомер следует обнулить при изолированном потоке и температуре устройства, указанной в инструкциях по монтажу. Полное руководство рекомендует выполнять обнуление не реже одного раза в год и указывает, что повторная калибровка обычно требуется каждые 2–5 лет в зависимости от условий эксплуатации. Это ориентиры для планирования технического обслуживания, а не замена интервала калибровки, установленного для конкретного применения. Храните полное руководство IM-P337-51 в доступе для группы ввода в эксплуатацию и технического обслуживания.

Где применяется расходомер TVA

Расходомер Spirax Sarco TVA подходит для задач, где проекту необходимы массовый расход с компенсацией плотности, суммирование или прямые сигналы для системы управления в одном приборе. Задачи с насыщенным паром следует проверять по опубликованному диапазону давления и температуры. Для задач с перегретым паром требуется комплект специального датчика давления и отдельная проверка применимых условий подбора и давления; таблицы насыщенного пара из технического листа нельзя повторно использовать в качестве ограничений для перегретого пара.

TVA имеет межфланцевую конструкцию и доступен в DN50, DN80 и DN100 согласно сопутствующей документации по монтажу. Технический лист для США представляет то же семейство продуктов с обозначениями размеров 2, 3 и 4 inch и приводит пропускные способности для указанных условий насыщенного пара. Выбирайте стандарт и номинал фланцев в соответствии с фактической спецификацией трубопровода. В руководстве по монтажу перечислены EN 1092 PN16, PN25 и PN40, BS 10 Table H, ASME/ANSI B16.5 Class 150 и 300, а также Korean KS 20; технический лист для США отдельно содержит сведения по ASME/ANSI B16.5 Class 150 и 300.

Проверки при выборе перед заказом

  • Подтвердите, является ли средой насыщенный или перегретый пар. Для перегретого пара включите комплект специального датчика давления в проверку применения.

  • Укажите минимальный и максимальный расход, рабочее давление, ожидаемую температуру и требуемую ориентацию измерения. Опубликованные характеристики для насыщенного пара составляют +/-2% от показания в диапазоне от 10% до 100% максимального номинального расхода и +/-0.2% FSD в диапазоне от 2% до 10% при доверительной вероятности 95% и 2 стандартных отклонениях.

  • Проверьте, что внутренний проход трубы, стандарт фланцев и класс давления соответствуют выбранному размеру. Сохраняйте не менее 6 прямых диаметров трубы до прибора и 3 после него; технические документы требуют большей длины прямого участка до прибора при указанных возмущениях потока и изменениях диаметра.

  • Подтвердите наличие пространства для корпуса, просмотра дисплея, кабельных вводов и безопасной изоляции. При давлении выше 7 barg руководство по монтажу требует горизонтального трубопровода с корпусом электроники ниже корпуса прибора; при давлении ниже 7 barg расходомер может быть установлен в любой ориентации в пределах указанных ограничений.

  • Предусмотрите дренаж и подготовку пара. Сепаратор и подходящий комплект конденсатоотводчика являются частью надлежащей практики паротехнического проектирования, а корпус расходомера и сопрягаемые фланцы не должны быть изолированы, поскольку тепло может повредить электронику.

Продолжите выбор расходомера

Для более широкого ассортимента расходомеров целевого типа сравните доступные продукты, работающие по целевому принципу, и границы их применения. Более широкий ассортимент средств измерения расхода полезен, когда в проекте еще сравниваются технологии измерения. Если задача ограничена насыщенным паром и рассматривается другая конфигурация расходомера целевого типа, ознакомьтесь с расходомером насыщенного пара TFA. Для удаленной индикации, суммирования или интеграции сигналов ознакомьтесь с совместимыми вычислителями расхода и индикаторами.

Перед покупкой предоставьте рабочие данные и сведения о трубопроводе, а не выбирайте прибор только по номинальному размеру. Техническая информация и документы по монтажу ниже содержат исходные таблицы, условия подключения, ограничения монтажа и сведения по техническому обслуживанию, необходимые для окончательной инженерной проверки.

Описание

Расходомер TVA предназначен для насыщенного пара и работает по целевому принципу, измеряя силу, создаваемую потоком среды на подвижном конусе. Эта деформация преобразуется в массовый расход с компенсацией плотности и передается через один выход 4-20 mA с питанием от токовой петли и импульсный выход. В данном техническом листе TVA также включает функцию суммирования расхода и связь RS232 Modbus.

Размеры и соединения с трубопроводом

Размеры составляют 2, 3 и 4 inch. TVA имеет межфланцевую конструкцию, пригодную для установки между фланцами ASME (ANSI) B16.5 Class 150 и Class 300. Расходомер следует устанавливать в трубопровод, изготовленный по BS 1600 или ASME (ANSI) B 36.10 Schedule 40 (ASME B 36.10). Для другого стандарта труб или сортамента используйте подходящие вставки Schedule 40 или обратитесь в Spirax Sarco.

Пределы давления и температуры

Условие

Предел

Максимальное расчетное давление

464 psig при 462 F (462°F)

Максимальная расчетная и рабочая температура

462 F (462°F) насыщенный пар

Минимальная расчетная и рабочая температура

32 F (32°F)

Максимальное рабочее давление, горизонтальный поток

464 psig при 462 F (462 °F)

Максимальное рабочее давление, вертикальный поток

101 psig при 338 F

Минимальное рабочее давление

9 psig

Максимальная температура окружающей среды для электроники

131 F (131°F)

Максимальная влажность для электроники

90% RH, без конденсации

Давление холодного гидравлического испытания

754 psig

Местные нормативные требования могут ограничивать применение ниже указанных условий. Пределы давления и температуры в этом листе относятся к описанному здесь применению с насыщенным паром. Полные сведения см. в инструкциях по монтажу и техническому обслуживанию IM-P337-51 и IM-P337-52. Дополнительное устройство индикации M750 описано в соответствующей документации M750. Ссылка на выпуск: TI-P337-50-US 04.11.

Технические данные

Позиция

Данные

Степень защиты IP

IP65 при использовании надлежащих кабельных вводов

Электропитание

Питание от токовой петли, номинально 24 Vdc

Выходы

4-20 mA, пропорционально массовому расходу; импульсный выход, Vmax 28 Vdc и Rmin 10 kOhm

Порт связи

Modbus EIA 232C (RS232)

Неопределённость системы

+/-2% от измеренного значения в диапазоне от 10% до 100% максимального номинального расхода; +/-0.2% FSD в диапазоне от 2% до 10% максимального номинального расхода, при доверительной вероятности 95% и 2 стандартных отклонениях в соответствии с ISO 17025

Диапазон регулирования

До 50:1

Материалы

Компонент

Материал

Корпус расходомера

Нержавеющая сталь S316, 1.4408 CF8M

Внутренние компоненты

431 S29, S303, S304 или S316

Пружина

Inconel X750 или эквивалент

Шток расходомера

Нержавеющая сталь, серия 300

Корпус электроники

Алюминий LM25

Габаритные размеры и масса

Приблизительные размеры указаны в дюймах и фунтах.

Размер

A

B

C

D

E

Масса

2 in

1.4

4.1

12.7

6.3

2.6

5.9 lb

3 in

1.8

5.4

13.1

6.3

2.6

9.7 lb

4 in

2.4

6.4

13.5

8.5

2.6

16.0 lb

Пропускная способность и перепад давления

Размер расходомера

Максимальный расход, US gal/min

Максимальный перепад давления, дюймы водяного столба

2 in

80

300

3 in

203

200

4 in

317

200

Руководство по подбору для насыщенного пара

Приведённые ниже максимальные и минимальные расходы являются ориентировочными значениями для горизонтальной ориентации при указанных давлениях насыщенного пара. Максимальные значения рассчитаны при максимальном перепаде давления. Для определения пропускной способности при вертикальной установке обратитесь в Spirax Sarco.

Размер

Расход

15 psig

44 psig

73 psig

102 psig

145 psig

174 psig

218 psig

290 psig

363 psig

435 psig

464 psig

Единица

2 in

Максимум

1,365

1,894

2,297

2,637

3,075

3,336

3,695

4,228

4,707

5,148

5,311

lb/hr

2 in

Минимум

26

37

46

53

62

66

73

84

95

104

132

lb/hr

3 in

Максимум

3,501

4,859

5,895

6,768

7,895

8,565

9,482

10,851

12,081

13,215

13,633

lb/hr

3 in

Минимум

71

97

117

134

159

172

190

216

243

265

284

lb/hr

4 in

Максимум

5,456

7,573

9,187

10,547

12,304

13,347

14,778

16,912

18,827

20,593

21,246

lb/hr

4 in

Минимум

108

152

183

212

247

267

295

337

377

412

425

lb/hr

Руководство по монтажу

  1. Обеспечьте не менее 6 прямых диаметров трубы до прибора и 3 после него. Не размещайте клапаны, фитинги или изменения поперечного сечения в пределах этих базовых длин.

  2. Увеличьте длину прямого участка до прибора до 12 диаметров, если диаметр трубы увеличивается перед прибором или применяются указанные условия с изгибами, редукционным клапаном или частично открытым клапаном.

  3. Поддерживайте гладкость внутренних поверхностей труб до и после прибора и устанавливайте TVA концентрично. Расходомер можно устанавливать в любой ориентации при давлении в линии до 101 psig.

  4. Для работы с паром используйте надлежащий дренаж, опоры труб и эксцентриковые переходники. Не изолируйте корпус TVA или сопрягаемые фланцы.

Это руководство необходимо читать вместе с инструкциями по монтажу и техническому обслуживанию IM-P337-51. В нём приведены минимальные требования к монтажу, необходимые для работы расходомера TVA в соответствии с ожиданиями.

Поворот корпуса электроники

Корпус электроники можно повернуть на 270 градусов для обеспечения необходимого пространства при монтаже. Осторожно снимите четыре винта торцевой крышки, поддерживайте торцевую крышку и ослабьте, но не снимайте, стопорный винт торцевой крышки. Поверните корпус электроники в требуемое положение, снова затяните стопорный винт моментом 3 N m (26.5 lbf in), затем установите торцевую крышку и четыре винта.

Не ослабляйте и не снимайте установочный винт рядом со стопорным винтом. Не ослабляйте и не извлекайте шток из основного корпуса устройства.

Горизонтальный и вертикальный монтаж

Байпасная линия позволяет безопасно демонтировать расходомер для технического обслуживания или калибровки. Закрытие запорных клапанов V1 и V2 и открытие клапана V3 изолирует TVA для повторной установки нуля; перед повторной установкой нуля температура должна быть ниже 20 C (20°C). Горизонтальная схема монтажа включает условие максимальной длины участка трубы 3m, указанное в руководстве.

Условие монтажа

Требование

Базовый прямой участок трубы

Минимум 6D прямого трубопровода до прибора и минимум 3D после него.

Направление потока

Следуйте обозначенному направлению потока и сохраняйте концентричность устройства относительно трубы.

Давление выше 7 barg

Устанавливайте в горизонтальном трубопроводе, при этом корпус электроники должен располагаться ниже корпуса расходомера.

Давление ниже 7 barg

Допускается любая ориентация в пределах опубликованных ограничений.

Труба и изоляция

Обеспечьте надлежащее выравнивание труб и не изолируйте расходомер TVA или его сопрягаемые фланцы.

Для полной проверки монтажа учитывайте диаметр трубы, выравнивание фланцев, сепаратор, фильтр, комплект конденсатоотводчика, байпасную изоляцию и доступное пространство для подключения проводов и просмотра дисплея. Корпус электроники и дисплей можно поворачивать, однако корпус должен оставаться в пределах допустимых температур.

Электрический монтаж

TVA питается от токовой петли. Используйте номинальное питание 24 Vdc в пределах рабочего диапазона 9-28 Vdc. В руководстве указаны кабель 0.5 mm2 и максимальная длина 300 m. Импульсный выход поддерживает максимум 28 Vdc; удалённый вход должен быть совместим с указанными условиями нагрузки. Выход токовой петли может питать дисплейный блок или самописец, а устройство оснащено портом связи EIA 232 (RS232) через разъём RJ11.

Подключение или условие

Значение по руководству

Питание

9-28 Vdc; номинальное 24 Vdc

Сечение кабеля

0.5 mm2

Максимальная длина кабеля

300 m с учётом общего сопротивления и ёмкости кабеля

Импульсный выход

Максимум 28 Vdc; используйте совместимую нагрузку и соблюдайте схему подключения

Удалённый дисплей

Дисплейный блок M750 через выход токовой петли 4-20 mA; настройте удалённый дисплей на расход TVA при 20 mA

Связь

EIA 232 (RS232), разъём RJ11; подробную схему подключения см. в IM-P337-51

После монтажа

После завершения механических и электрических работ перейдите к разделу программирования и ввода в эксплуатацию IM-P337-51. Проверьте направление потока, изоляцию и схемы сигнализации, затем проверьте сигналы 4-20 mA и импульсные сигналы в контролируемых условиях. Полное руководство содержит информацию по безопасности, меню ввода в эксплуатацию, инструкции по эксплуатации, процедуру технического обслуживания и указания по поиску неисправностей, которые остаются окончательным справочным документом для установленного изделия.

Продолжите подбор расходомера TVA

Сопоставьте тип прибора, параметры пара и требования к данным предприятия перед окончательным выбором.

Talk to our technical team

Contact Spirax Sarco for product selection, documentation or replacement guidance.