Parowy przepływomierz owalny do ładowania bitumu i asfaltu

Dla terminali i wytwórni mieszanek, gdzie bitum dociera w temperaturze 175 °C i tężeje natychmiast po utracie ciepła. Płaszcz otacza komorę ze wszystkich stron, dzięki czemu komora pomiarowa pozostaje powyżej punktu płynięcia podczas ładowania, między cysternami i przez całą zimową noc.

Parowy przepływomierz owalny z płaszczem, korpus DN100 z płaszczem parowym i obudową Ex d.

Drugi widok: izolowana pokrywa końcowa z króćcami parowymi, korkami spustowymi i odpowietrzającymi.

Dlaczego nieogrzewany miernik zawodzi na bitumie w ciągu kilku tygodni

Bitum nie jest trudnym płynem, jest płynem zmieniającym stan skupienia. Bitum o stopniu penetracji 60/70 ma lepkość około 300–600 cP w temperaturze 175 °C i praktycznie przestaje płynąć poniżej około 110 °C. Każdy miernik z zimnymi punktami — nieizolowana pokrywa końcowa, nieizolowana powierzchnia kołnierza, wspornik — gromadzi stały produkt w tym zimnym punkcie. Przy następnej partii pompa wytwarza ciśnienie na zatkaną komorę, a ceną tego ciśnienia jest zerwany sworzeń wirnika lub pęknięta pokrywa.

Drugi tryb awarii jest cichy. Częściowo zatkana komora nadal przepuszcza produkt, więc rejestrator nadal liczy, ale objętość wypierana nie odpowiada już geometrii. Liczby transferu własności dryfują, klienci kwestionują załadowane ilości, a korekta jest znajdowana dopiero po biegu kalibracyjnym.

Istnieje również wymiar zgodności. Terminale bitumiczne są zazwyczaj klasyfikowane jako strefy zagrożone, więc instrument musi posiadać zabezpieczenie przeciwwybuchowe, a zapis partii musi przetrwać audyt. Miernik, który musi być demontowany co kilka tygodni w celu czyszczenia, w praktyce nie spełnia żadnego z tych wymagań.

Dwa warunki pracy, mierzone obok siebie

Jak izolowana komora utrzymuje płynność produktu

Dwa wirniki owalne zazębiają się wewnątrz komory i przenoszą stałą objętość od wlotu do wylotu przy każdym obrocie, napędzane samym ciśnieniem produktu. Tyle jest wspólne dla każdego przepływomierza owalnego: ta sama zasada występuje w przepływomierzu z dwoma wirnikami i przepływomierzu tłokowym obrotowym, każdy z nich nadaje się do innego balansu lepkości i objętości. Specyficzne jest tutaj źródło ciepła: płaszcz parowy otacza korpus i obie pokrywy końcowe, a powierzchnie kołnierzy są izolowane przekładkami z płaszczem, dzięki czemu ciepło dociera do komory pomiarowej ze wszystkich kierunków, a nie z jednej strony.

Rezultatem jest to, że powierzchnie wirników, linia zazębienia i ściana komory pozostają w odległości kilku stopni od siebie. Jednolita temperatura ścianki zachowuje luz wirnika: jeśli jedna pokrywa jest o 30 °C chłodniejsza, różnicowe rozszerzenie zaciska wirnik na tym końcu, a miernik albo się zatrzymuje, albo szybko zużywa swoje powierzchnie zębate.

Ponieważ pomiar liczy uwięzioną objętość, lepkość określa tylko wymagane ciśnienie. Zwiększenie lepkości z 500 cP do 3 500 cP zwiększa ciśnienie różnicowe i spowalnia wirnik — nie zmienia objętości przenoszonej na obrót, więc współczynnik K ustalony w temperaturze 175 °C obowiązuje dla całego zakresu gatunków, które ładujesz.

Cechy konstrukcyjne dla 250 °C, cykli termicznych i stref zagrożonych

Obciążenie termiczne to bardziej kwestia materiałów niż pomiaru. Wybory projektowe, które mają znaczenie:

• Płaszcz na korpusie i obu pokrywach, o ciśnieniu roboczym 0,6 MPa pary nasyconej. Żadna nieogrzewana powierzchnia nie styka się z produktem, więc nie ma zimnego punktu, w którym bitum mógłby się zestalić.
• Ocena medium do 250 °C z tolerancją na cykle termiczne. Uszczelnienia grafitowe lub PTFE-grafitowe i uszczelki pokryw dobrane do wielokrotnego nagrzewania i chłodzenia, a nie do pojedynczego stanu ustalonego.
• Zabezpieczenie przeciwwybuchowe do Ex d IIB T4. Ognioodporna obudowa zaciskowa i certyfikowane wejście kablowe odpowiednie do instalacji na dystrybutorach w strefie 1.
• Króćce spustowe i odpowietrzające na obu pokrywach. Komorę można opróżnić, gdy jest jeszcze ciepła, co stanowi różnicę między rutynowym zatrzymaniem a wymianą wirnika.
• Rejestrator mechaniczny plus wyjścia elektroniczne. Lokalny licznik dla kierowcy na dystrybutorze oraz impuls, 4–20 mA i RS485 Modbus RTU dla sterownika partii i rejestru własności.

Sześć zalet w terminalu bitumicznym

Dobór rozmiaru i instalacja dla ramion ładujących i mieszania partii

Dobierać na podstawie najwyższej szybkości ładowania, ponieważ ograniczeniem dla bitumu jest spadek ciśnienia, a nie rozdzielczość. Komora DN100 obejmuje około 20–60 m³/h przy 300–600 cP, utrzymując spadek ciśnienia wystarczająco niski dla pompy wirowej ładującej; dla gatunków modyfikowanych przy 2 000 cP i wyższych, wybrać rozmiar większy i pracować wolniej, zamiast zwiększać ciśnienie pompy.

Rozpocznij podgrzewanie parowe wraz z wstępnym podgrzaniem linii, a nie po podłączeniu cysterny. Zimny agregat DN80 potrzebuje 45–60 minut na osiągnięcie temperatury przy 0,6 MPa pary nasyconej; utrzymywanie płaszcza w cieple między partiami jest łagodniejsze dla uszczelek niż wielokrotne zimne starty. Zamontuj miernik w linii pionowej z przepływem w dół, jeśli to możliwe, lub poziomo z korkiem spustowym w najniższym punkcie, i zintegruj ciśnienie pary płaszcza lub temperaturę płaszcza ze sterownikiem partii, aby ładowanie nie mogło rozpocząć się na zimnym mierniku. Zapas w cysternie, który odpowiada zapisowi ładowania, jest zazwyczaj pobierany z radarowych wskaźników poziomu na zbiornikach magazynowych.

W przypadku transferu własności, uzgodnij metodę kalibracji przed instalacją: pętla kalibracyjna lub sprawdzanie zbiornika kalibrowanego, powtarzane kwartalnie, z korektą współczynnika K wprowadzoną w sterowniku, jeśli odchylenie przekracza 0,2%. Dostarczamy wzór korekty i rysunek wymiarowy z zaznaczonymi pozycjami króćców spustowych, odpowietrzających i płaszcza, aby rurociąg można było zbudować poprawnie za pierwszym razem.

Układ dystrybutora ładowania cystern (schemat): wstępnie podgrzać miernik wraz z linią przed podłączeniem cysterny.

Przypadek zastosowania 1: Dystrybutor ładowania terminalu bitumicznego, ZEA

Przypadek zastosowania 2: Modyfikowana wytwórnia asfaltu, Kazachstan

Specyfikacje techniczne

Często zadawane pytania

Jak długo płaszcz potrzebuje, aby ogrzać zimny miernik przed załadunkiem?

Pozwól na 45 do 60 minut z 0,6 MPa pary nasyconej na jednostce DN80 rozpoczynającej pracę od temperatury otoczenia, i około 90 minut dla DN150 z ciężkimi kołnierzami. Płaszcz otacza korpus i obie pokrywy końcowe, dzięki czemu ciepło dociera do komory pomiarowej ze wszystkich stron, a nie z jednej powierzchni, co zapobiega zaciskaniu się luzu wirnika podczas rozszerzania się metalu. W praktyce zakłady rozpoczynają podgrzewanie parowe wraz z wstępnym podgrzaniem linii, zanim podłączy się pierwszą cysternę, więc miernik jest już w temperaturze, gdy dociera produkt. Jeśli ładujesz w sposób ciągły, utrzymuj parę w płaszczu między partiami zamiast cyklicznie — wielokrotne zimne starty bardziej obciążają uszczelki niż ciepłe czuwanie.

Czy może obsługiwać bitum modyfikowany SBS o wysokiej lepkości?

Tak, do około 4 000 cP przy 160–180 °C, co obejmuje większość modyfikowanych polimerami gatunków w użyciu komercyjnym. Para zębata jest napędzana przez sam produkt, więc wyższa lepkość zwiększa ciśnienie różnicowe zamiast zmieniać mierzoną objętość, a odczyt pozostaje w granicach 0,5%, o ile pompa jest w stanie utrzymać wymagane ciśnienie różnicowe. Dwa wymagania dotyczą lepiszczy modyfikowanych: utrzymywać stałe ciśnienie pary płaszcza, aby lepkość nie wahała się w trakcie partii, i pozostać powyżej minimalnego przepływu, aby wirniki się nie zatrzymały. W przypadku bitumu silnie wypełnionego lub wzmocnionego włóknem, zalecamy większy rozmiar pracujący z mniejszą prędkością, co zmniejsza ścinanie i zużycie powierzchni wirników.

Co się stanie, jeśli dostawa pary zawiedzie podczas ładowania?

Miernik nadal mierzy, ale produkt ochładza się w komorze w ciągu kilku minut, a lepkość gwałtownie rośnie poniżej 120 °C, więc ciśnienie różnicowe rośnie, a przepływ spada. Zatrzymaj ładowanie, opróżnij komorę przez dolny korek, gdy jest jeszcze ciepła, i przywróć parę przed wznowieniem. Nigdy nie pozostawiaj zimnego bitumu w komorze pomiarowej: przy ponownym uruchomieniu, ciśnienie różnicowe na zestalonym produkcie może zerwać sworzeń wirnika lub pęknąć pokrywę. Prosty interfejs na temperaturze płaszcza lub ciśnieniu pary, podłączony do sterownika partii, całkowicie zapobiega tej sytuacji i kosztuje znacznie mniej niż naprawa. Nasze rysunki zaznaczają pozycje króćców spustowych i odpowietrzających, których potrzebujesz, aby to rutynowe działanie było praktyczne.

Jak miernik jest weryfikowany w terenie bez jego demontażu?

Użyj pętli kalibracyjnej lub sprawdzenia zbiornika kalibrowanego i sumatora. Przepuść znaną masę lub objętość produktu przez miernik przy normalnej szybkości ładowania, porównaj odczyt rejestratora z referencją i zapisz odchylenie. Ponieważ miernik generuje wyjście impulsowe, sprawdzenie zajmuje minuty i można je wykonać między cysternami, co jest sposobem, w jaki większość terminali przeprowadza swoją kwartalną procedurę transferu własności. Jeśli odchylenie przekracza 0,2%, korekta współczynnika K może zostać wprowadzona w sterowniku partii; dostarczamy wzór korekty wraz z certyfikatem. Tylko w przypadku podejrzenia zużycia mechanicznego — zazwyczaj po pracy z materiałami ściernymi — jednostka musi zostać zdjęta z linii w celu kalibracji na stanowisku.

Produkty powiązane i dalsza lektura

Terminale bitumiczne zazwyczaj potrzebują pomiaru i inwentaryzacji na tej samej stronie, więc oto najczęściej zamawiane linki:

• Przepływomierze wyporowe — pełna gama, w tym wersje nieizolowane do pracy z olejami w niższych temperaturach.
• Przepływomierz z dwoma wirnikami — wirniki bezkontaktowe z niskim spadkiem ciśnienia dla dużych objętości w rurociągach.
• Przepływomierz wyporowy tłokowy obrotowy — wysoki zakres stosunku dla zastosowań chemicznych i rafineryjnych.
• Radarowe wskaźniki poziomu — inwentaryzacja zbiorników odpowiadająca danym ładowania generowanym przez przepływomierz.
• Przepływomierze pływakowe — małe przepływy płuczące i uszczelniające wokół pompy ładującej.

Podaj nam gatunek, szybkość ładowania i dostępne na miejscu ciśnienie pary, a my dobierzemy płaszcz i rozmiar w jednej odpowiedzi.