Летом 2014 года компания РИТМ выполняла предпроектное обследование полигона твердых бытовых отходов для проектирования комплексной автоматизации процесса взвешивания ТБО. Заказчик - ОАО «Автопарк №1 «Спецтранс».
При проектировании автоматизированной системы управления большое внимание уделяется выбору полевых датчиков технологических параметров. Расход жидкости и газа на современных промышленных предприятиях измеряют различными способами, однако подавляющее большинство промышленных установок оснащено для этой цели дроссельными расходомерами.
Основными элементами дроссельных расходомеров являются сужающее устройство, обеспечивающее перепад давления на участке трубопровода, дифференциальный манометр, соединительные линии, а также управляющая, разделительная и защитная аппаратура систем автоматики.
Наиболее трудоемкой является операция выбора сужающего устройства, поскольку в каждом отдельном случае необходимо выполнение достаточно громоздкого расчета.
В системах автоматического управления стандартизованы сужающие устройства трех видов: диафрагма (камерная и бескамерная), сопло и сопло Вентури.
Выбор того или иного сужающего устройства определяется обычно следующими соображениями: диафрагма значительно проще в изготовлении и устройстве, чем сопло, однако сопло позволяет измерять больший расход и в ряде случаев обеспечивает более высокую точность, чем диафрагма при одних и тех же значениях перепада давления и модуля. Кроме того, для установки сопла требуются более короткие прямые участки трубопровода.
В автоматизированных системах управления изменение или загрязнение профиля сужающего устройства в процессе эксплуатации при использовании диафрагмы отражается на точности измерения расхода в большей степени, чем при применении сопла.
В установках с небольшим статическим давлением, где ограничение потери давления на сужающем устройстве имеет решающее значение, предпочтение отдается соплу Вентури.
Выбор дифманометра, работающего в комплекте с сужающим устройством, в основном сводится к определению номинального перепада давления согласно стандартной шкале перепадов. Если потеря давления в сужающем устройстве не имеет значения, перепад выбирают таким, чтобы модуль был равен 0,2, так как большее уменьшение модуля (и, следовательно, повышение перепада давления), как правило, нецелесообразно.
Если же в ТЗ на систему автоматики задана допустимая потеря давления в сужающем устройстве, то принимают такое наибольшее значение номинального перепада давления дифманометра, при котором потеря давления еще остается меньше допустимой.
Исходными данными для расчета сужающих устройств являются: внутренний диаметр трубопровода; статическое давление среды; температура; максимальное, среднее минимальное значения расхода веществ; допустимая потеря давления на сужающем устройстве; материал сужающего устройства; выбранный тип дифманометра.
Сужающее устройство и дифманометр (или разделительные сосуды) автоматизированной системы управления технологическим процессом должны быть выбраны с учетом контролируемой среды.
Кроме дроссельных расходомеров в промышленных установках находят применение ротаметры (расходомеры постоянного перепада), индукционные расходомеры и др.
Ротаметры позволяют измерять малые расходы жидкости и газа при диаметру трубопровода, меньшем 50 мм, когда дроссельные расходомеры не применимы, обеспечивают значительный диапазон измерения (отношение максимального расхода к минимальному расходу может достигать 10), имеют равномерную шкалу, потери давления незначительные, позволяют измерять расход агрессивных и стерильных веществ.
Индукционные расходомеры систем автоматизации отличаются малыми потерями давления вследствие отсутствия сужения потока и выступающих частей, возможностью измерения агрессивных сред и веществ, характеризующихся абразивными свойствами. Недостатком индукционных расходомеров является трудно устранимое явление поляризации (при постоянном магнитном поле) и дрейф нуля (при переменном поле).
