Кориолисовые расходомеры для производства полимеров

Колеблющиеся измерительные трубки сенсора заполнены потоком продукта, а сила Кориолиса даёт фазовый сдвиг колебаний, пропорциональный массовому расходу. Прибор считает массу напрямую — в килограммах в час, без пересчёта объёма. Результат не меняется при изменении вязкости, плотности и профиля потока.

Везде, где важен массовый расход компонента: подача мономеров, синтез, ввод катализаторов и присадок, экструзия и грануляция. Отдельно закрываются суспензионный ПВХ, производство каучуков и вторичная грануляция. Перечень процессов приведён в таблице на этой странице.

Вместе с массой сенсор отдаёт плотность и температуру продукта. Диапазон измерения плотности — 650–2000 кг/м³, температура снимается тем же прибором. Для полимерного производства это контроль состояния расплава одним устройством вместо нескольких датчиков.

Расплавы ПЭ, ПП и ПВХ имеют вязкость от 1 000 до 50 000 сП, и она меняется при смене марки или температуры. Массовое измерение от вязкости не зависит, поэтому показания остаются стабильными там, где объёмные и электромагнитные приборы дают недопустимую погрешность.

Метод чувствителен к свободному газу в жидкости: газовые включения снижают точность. На больших диаметрах прибор дороже объёмных решений, а для агрессивных сред и высоких температур нужны специальные материалы и исполнения. Выбор всегда компромисс между точностью, габаритом и бюджетом.

Подходит, и это профильная задача страницы. Для расплавов рекомендуют прямотрубный L-сенсор: прямые трубки дают минимум гидравлического сопротивления и исключают зоны застоя. Точность массового измерения при этом не зависит от вязкости среды.

Работает: приборы измеряют и газообразные среды, для газа пределы допускаемой погрешности — ±0,5…1,0% по типоразмерам. Этилен, пропилен и другие мономеры в газовой фазе идут по штатным исполнениям; сложные газожидкостные режимы разбираем отдельно по параметрам потока.

Можно: микродозы катализаторов отмеряются штатными сенсорами, накопленную дозу ведёт сумматор. Повторяемость измерения удерживает стехиометрию процесса. Сенсор подбирается под рабочий расход катализатора, а его состав прикладывается к опросному листу.

Инициаторы дозируются тем же оборудованием. Это один из самых чувствительных участков: нехватка инициатора срывает запуск реакции, излишек меняет свойства полимера. Расходомер фиксирует фактическую дозу, а материалы трубок подбираются под состав инициатора.

Газовый поток после дегазации и отпарки измеряется как газообразная среда: для газов нормируются пределы ±0,5…1,0%. Если поток многофазный, схему подбираем по фактическим параметрам — расходу, давлению, температуре и составу, которые вы указываете в опросном листе.

Для хлорсодержащих мономеров, кислотных катализаторов и коррозионно-активных сред трубки изготавливают из стали 316L или сплавов Hastelloy C-276; доступны тантал и титан. Материал выбирают по составу и температуре среды, поэтому анализ продукта нужен до заказа.

Прямотрубный L-тип: прямые измерительные трубки минимизируют гидравлическое сопротивление, исключают зоны застоя и легко дренируются и промываются при смене марки. Типоразмеры L-сенсора — DN08–DN50, конкретный выбирается по вязкости и рабочему расходу расплава.

Кожух — опция 19S. Он поддерживает температуру среды и нужен там, где продукт при остановке застывает или кристаллизуется в трубках, а также на горячих процессах: изотермическое исполнение работает в диапазоне +150…+350 °C, обогрев паровой или электрический.

Для расплавов с температурой +200…+350 °C применяется исполнение C с верхней границей +350 °C. Электронику выносят от сенсора — кабель-удлинитель до 15 м, а терморазвязка защищает трансмиттер от тепла трубопровода.

Есть. Для ПЭТФ, полистирола и ПВХ-компаундов предлагаются компактные конфигурации с гигиеническими присоединениями Clamp и DIN 11851 и финишной обработкой поверхности — шероховатостью Ra < 0,8 мкм. Такое исполнение выбирают для линий, где к чистоте контактной поверхности предъявляются повышенные требования.

Базовые варианты — фланцы по ГОСТ, ANSI и DIN и резьбовые присоединения; для гигиенических линий доступны Clamp и DIN 11851. Тип присоединения и монтажные размеры согласуем на этапе подбора, до выпуска чертежей.

Данных для подбора немного: среда и её вязкость, расход, давление, температура, материалы, присоединение, взрывозащита — всё это вносится в опросный лист или конфигуратор на сайте. В ответ приходит предложение с исполнением и ценой; на цену влияют диаметр, материалы, давление и Ex-исполнение.

Точность задаётся типоразмером: по жидкостям пределы идут от ±0,1% до ±1,0%. Для микродозирования катализаторов доступен класс 0,1%, для газообразных мономеров — ±0,5…1,0%. Проливка индивидуальная: каждый сенсор калибруется на проливной установке.

Прибор внесён в Госреестр СИ под № 98506-26. Это допуск к применению в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, куда входят коммерческий учёт и расчёты между сторонами. Для полимерных производств это значит, что учёт компонентов и продукта опирается на утверждённое средство измерений.

Методика поверки утверждена, и поверка обязательна для средства измерений. Проливная установка с эталонными расходомерами — лабораторный путь; альтернатива — поверка на объекте через прувер, без демонтажа прибора. Компания поставляет ТПУ и компакт-пруверы для таких работ.

Это отношение максимального расхода к минимальному, внутри которого держится нормируемая погрешность. При дозировании присадок и катализаторов один типоразмер покрывает и основной поток, и малые добавки, включая пусковые и переходные режимы.

Требований к длине ровных труб до и после сенсора нет: измерение не зависит от профиля потока. Сенсор занимает место только по своей длине, поэтому встраивается в плотную обвязку действующей линии без переделки соседних участков.

Ориентация допускается разная; для расплавов выбирают положение, при котором сенсор опорожняется сам. Это страхует трубки от застывания продукта на остановках. Указания по монтажу приведены в руководстве по эксплуатации, схему обвязки уточняем под ваш узел.

Смотрим на чертёж обвязки или фото шильдика: по ним сверяем монтажные размеры, присоединения и интерфейсы. Во многих случаях замена выполняется без сварочных работ — это относится и к приборам Micro Motion и Endress+Hauser.

Аналоговый выход 4–20 мА с HART, цифровой RS-485 Modbus RTU, шина CAN, частотно-импульсный выход 0–10 000 Гц; PROFIBUS PA — опция, зависящая от исполнения. Сумматор ведёт накопленную массу и отдаёт её в систему учёта.

Пылевая категория Ex ia tb IIIC T80 °C Db доступна только с ME200: она нужна на участках, где нормируется пылевзрывозащита. Сам ME200 маркирован Ex db ia IIC T6 Gb, а его сенсор — Ex ia IIC T6…T1 Ga. В паре с ME100: трансмиттер Ex db ib IIC T6 Gb, сенсор Ex ib IIC T6…T1 Gb.

Прибор приходит с полным набором документов: описание типа, руководство по эксплуатации, методика поверки и сертификаты ТР ТС. Гарантия считается по двум точкам: 18 месяцев с поставки или 12 месяцев с установки — в расчёт берётся тот отсчёт, который закончится первым.

Сервис весь в России: шеф-монтаж, пусконаладка, обслуживание и поверка — силами производителя. На полимерной линии это удобно тем, что один исполнитель отвечает за прибор от первого пуска до очередной поверки.

В сенсоре нет подвижных узлов, поэтому регламентные работы фактически сводятся к нулю. По описанию типа средний срок службы составляет 20 лет, а наработка на отказ оценивается в 100 000 часов.

Сенсор может прийти уже в обвязке: компания собирает измерительные линии и узлы учёта, включая поверочные установки. Набор, схему и точку подключения определяет проект — обсуждаем его до заказа. ---