渦流量計とは何ですか?
A 渦流量計流体処理システムに設置され、流体が鈍体を通過する際に発生する渦を検出する装置です。ガス、液体、蒸気の処理において、生産効率と生産配分を向上させるための流量測定に広く使用されています。
渦流量計の動作原理
流体が非流線型物体を通過する際、ブラフボディの両側から渦が交互に放出されます。この過程で発生する圧力変動は流速に正比例します。渦放出の周波数を検出することで流量が算出されます。そして、この周波数は信号に変換され、液体、気体、蒸気の体積流量または質量流量を正確に測定できます。
渦流量計の構造設計
316ステンレス鋼またはハステロイは、典型的な流量計の主要材料であり、ブラフボディ、組み立てられた渦流センサ、およびトランスミッタ電子部品を含みます。渦流流量計フランジサイズは1/2インチから12インチまで用意されています。さらに、渦放出計6インチ以下のサイズのオリフィスメーターよりも競争力があります。
正方形や長方形などのブラフボディの寸法と形状は、望ましい効果を得るために実験を重ねてきました。実験結果によると、ブラフボディの形状によって直線性と速度分布に対する感度が若干異なることが示されています。ブラフボディは管径の十分な大きさを占める必要があります。そうすることで、流れ全体が分離に関与します。流量に関わらず、上流面に突出したエッジを設けることは、流れの剥離線を効果的に配置するために不可欠な特別な設計です。
現在、渦流計の大部分は、圧電型または静電容量型のセンサーを内蔵し、鈍体近傍の圧力振動を測定しています。これらのセンサーは、圧力振動に応答して低電圧信号を出力します。この信号は、振動と同じ周波数です。これらのモジュール式で安価なセンサーは容易に交換でき、極低温液体から過熱蒸気まで、幅広い温度範囲に適応可能です。
渦流量計を選ぶ理由
可動部品がないため、プロセスシステムにおいて耐久性、メンテナンスの手間、そして長期的な信頼性を確保できます。また、この流量計は、多様な流体を、幅広い温度・圧力範囲においても正確に測定できるという優れた性能を備えています。多機能性に加え、優れた精度と再現性の高い測定性能を備えているため、精度を重視する業界にとって最適なソリューションとなっています。運用コストの削減と設置の容易さも、最適なソリューションとなる理由の一つです。
精度と距離範囲
渦流量計のレンジアビリティは、粘度が上昇するにつれて低下します。これは、粘度が上昇するにつれてレイノルズ数が低下するためです。粘度の上限は8～30センチポアズです。渦流量計がアプリケーションに合わせて適切なサイズに設計されている場合、ガスや蒸気では20:1以上、低粘度流体では10:1以上のレンジアビリティが期待できます。
渦流量計の精度はレイノルズ数によって異なります。ほとんどの渦流量計の精度は0.5%から1%程度ですが、レイノルズ数が10,000未満になると10%にも達します。渦流量計には、流量がほぼゼロの状態で表示を遮断するカットオフポイントがあります。レイノルズ数が10,000以下の場合、流量計の出力はゼロに固定されます。計測待ちの最小流量がカットオフポイントの2倍であれば問題ありません。ただし、流量計のレンジアビリティ（測定範囲）が狭いため、起動時、停止時、その他の不安定な状況では、低流量を正確に計測できない場合があります。
効率を最大化しコストを削減
オペレーターは、正確な流量測定に基づいて、処理システムを通過する液体、ガス、または蒸気の流量を調整・最適化することができます。これにより、配分効率が向上し、エネルギー消費量が削減されます。全体として、これらの流量計を自動化システムに統合することで、運用パフォーマンスの継続的な向上、ダウンタイムの削減、そして全体的な生産性の向上に役立ちます。
渦流量計の限界
渦流量計は、低流量域での性能限界があるため、一般的にバッチ処理や間欠流プロセスには適していません。特に、バッチ処理ステーションの滴下流量が渦流量計の最小レイノルズ数閾値を下回る場合があり、不正確な計測につながる可能性があります。バッチサイズが小さくなるにつれて測定誤差が生じる可能性が高まり、これらのアプリケーションにおける流量計の信頼性が低下します。重大な誤差を回避するには、このような操作に必要な特定の流量プロファイルに対応できる流量計を選択することが重要です。
当社の専門チームは、石油・ガス、化学プロセス、HVACシステムなど、お客様の業界特有のニーズに合わせたソリューションをご提案いたします。品質と性能へのこだわりに基づき、お客様のアプリケーションに最適な渦流量計をお選びいただけるよう、包括的なサポートをご提供いたします。ぜひお気軽にお問い合わせください。お客様に合わせたコンサルティングをご提供し、当社の流量計がプロセス制御と効率性にどのような革命をもたらすか、ぜひご検討ください。
投稿日時: 2024年10月16日
