Паровой овальный шестеренчатый расходомер для битума и асфальта

Для терминалов и смесительных установок, где битум поступает при температуре 175 °C и затвердевает в момент потери тепла. Рубашка окружает камеру со всех сторон, поэтому измерительная камера остается выше точки заливки во время погрузки, между цистернами и в течение зимней ночи.

Паровой овальный шестеренчатый расходомер, корпус DN100 с паровой рубашкой и взрывозащищенным корпусом Ex d.

Второй вид: рубашечная торцевая крышка с паровыми портами, заглушками для слива и вентиляции.

Почему не обогреваемый расходомер выходит из строя на битуме в течение нескольких недель

Битум — это не сложная жидкость, это жидкость, которая меняет состояние. Битум проникающей способности 60/70 имеет вязкость около 300–600 сП при 175 °C и практически перестает течь ниже примерно 110 °C. Любой расходомер с холодными участками — необогреваемая торцевая крышка, необогреваемая поверхность фланца, опорный выступ — накапливает твердый продукт в этом холодном месте. При следующей партии насос создает давление на заблокированную камеру, и ценой этого давления является сломанный штифт ротора или треснувшая крышка.

Второй режим отказа происходит бесшумно. Частично заблокированная камера все еще пропускает продукт, поэтому счетчик продолжает считать, но вытесненный объем больше не соответствует геометрии. Данные коммерческого учета смещаются, клиенты оспаривают загруженные количества, и исправление обнаруживается только после калибровки.

Существует также аспект соответствия требованиям. Битумные терминалы обычно классифицируются как опасные зоны, поэтому прибор должен иметь взрывозащиту, а запись партии должна выдержать аудит. Расходомер, который приходится разбирать каждые несколько недель для очистки, на практике не удовлетворяет ни одному из этих требований.

Два рабочих условия, измеренные бок о бок

Как рубашечная камера поддерживает движение продукта

Два овальных ротора входят в зацепление внутри камеры и переносят фиксированный объем от входа к выходу при каждом обороте, приводимые в движение только давлением продукта. Это общее для всех овальных шестеренчатых расходомеров: тот же принцип применяется в двухроторном расходомере и поршневом роторном расходомере, каждый из которых подходит для разного баланса вязкости и объема. Что здесь специфично, так это источник тепла: паровая рубашка охватывает корпус и обе торцевые крышки, а поверхности фланцев изолированы рубашечными проставками, поэтому тепло достигает измерительной камеры со всех сторон, а не с одной стороны.

В результате поверхности роторов, линия зацепления и стенка камеры остаются в пределах нескольких градусов друг от друга. Равномерная температура стенки сохраняет зазор ротора: если одна крышка работает на 30 °C холоднее, дифференциальное расширение зажимает ротор на этом конце, и расходомер либо останавливается, либо быстро изнашивает свои зубчатые поверхности.

Поскольку измерение подсчитывает захваченный объем, вязкость лишь определяет требуемое давление. Увеличение вязкости с 500 сП до 3500 сП увеличивает перепад давления и замедляет ротор — это не меняет объем, переносимый за оборот, поэтому коэффициент K, установленный при 175 °C, действует для всего диапазона загружаемых марок.

Конструктивные особенности для 250 °C, термических циклов и опасных зон

Термическая нагрузка — это скорее вопрос материалов, чем вопрос измерения. Важные конструктивные решения:

• Рубашка на корпусе и обеих крышках, рассчитана на насыщенный пар 0,6 МПа. Ни одна необогреваемая поверхность не контактирует с продуктом, поэтому нет холодного пятна, где битум мог бы затвердеть.
• Рабочая среда до 250 °C с устойчивостью к термическим циклам. Графитовые или PTFE-графитовые уплотнения и прокладки крышек, выбранные для многократного нагрева и охлаждения, а не для одного стационарного состояния.
• Взрывозащита по Ex d IIB T4. Взрывонепроницаемая клеммная коробка и сертифицированный ввод кабеля, подходящий для установки на эстакадах зоны 1.
• Сливные и вентиляционные штуцеры на обеих крышках. Камеру можно опорожнить, пока она еще теплая, что является разницей между плановой остановкой и заменой ротора.
• Механический счетчик плюс электронные выходы. Местный счетчик для водителя на эстакаде и импульсный, 4–20 мА и RS485 Modbus RTU для контроллера партии и записи коммерческого учета.

Шесть преимуществ на битумном терминале

Подбор размера и установка для погрузочных рукавов и пакетного смешивания

Подбирайте по максимальной скорости погрузки, поскольку ограничением для битума является перепад давления, а не разрешение. Камера DN100 охватывает примерно 20–60 м³/ч при 300–600 сП, сохраняя перепад давления достаточно низким для центробежного погрузочного насоса; для модифицированных марок при 2000 сП и выше, берите на один размер больше и работайте медленнее, а не увеличивайте давление насоса.

Начните паровую трассировку с предварительным нагревом линии, а не после подключения цистерны. Холодному блоку DN80 требуется 45–60 минут для достижения температуры с насыщенным паром 0,6 МПа; поддержание рубашки теплой между партиями менее вредно для уплотнений, чем многократные холодные пуски. Устанавливайте расходомер в вертикальной линии с нисходящим потоком, где это возможно, или горизонтально с сливной пробкой в самой нижней точке, и блокируйте давление пара в рубашке или температуру рубашки с контроллером партии, чтобы погрузка не начиналась на холодном расходомере. Инвентаризация резервуаров, соответствующая записи погрузки, обычно берется из радарных уровнемеров на резервуарах хранения.

Для коммерческого учета согласуйте метод калибровки перед установкой: контур калибровки или проверка калиброванного резервуара, повторяемая ежеквартально, с коррекцией коэффициента K, введенной в контроллер, если отклонение превышает 0,2%. Мы предоставляем формулу коррекции и чертеж с указанием положения сливных, вентиляционных и рубашечных соединений, чтобы трубопровод можно было построить правильно с первого раза.

Схема погрузочной эстакады цистерн (схематический чертеж): предварительно нагрейте расходомер вместе с линией перед подключением цистерны.

Пример применения 1: погрузочная эстакада битумного терминала, ОАЭ

Пример применения 2: завод по производству модифицированного асфальта, Казахстан

Технические характеристики

Часто задаваемые вопросы

Сколько времени требуется рубашке для нагрева холодного расходомера перед погрузкой?

Приблизительно 45–60 минут с насыщенным паром 0,6 МПа для блока DN80, начинающего работу при комнатной температуре, и около 90 минут для DN150 с тяжелыми фланцами. Рубашка окружает корпус и обе торцевые крышки, поэтому тепло достигает измерительной камеры со всех сторон, а не с одной стороны, что предотвращает защемление зазора ротора при расширении металла. На практике установки начинают паровую трассировку с предварительным нагревом линии, до подключения первой цистерны, поэтому расходомер уже находится при рабочей температуре, когда поступает продукт. Если вы загружаете непрерывно, поддерживайте пар в рубашке между партиями, а не циклически — многократные холодные пуски больше нагружают прокладки, чем теплое ожидание.

Может ли он работать с битумом, модифицированным СБС, при высокой вязкости?

Да, до примерно 4000 сП при 160–180 °C, что охватывает большинство полимерно-модифицированных марок, используемых в коммерческих целях. Зубчатая пара приводится в движение самим продуктом, поэтому более высокая вязкость увеличивает перепад давления, а не меняет измеряемый объем, и показания остаются в пределах 0,5%, пока насос может поддерживать требуемый перепад. Для модифицированного вяжущего применяются два требования: поддерживать стабильное давление пара в рубашке, чтобы вязкость не колебалась в середине партии, и оставаться выше минимального расхода, чтобы роторы не останавливались. Для сильно наполненного или армированного волокном битума мы рекомендуем больший размер, работающий на более низкой скорости, что снижает сдвиг и износ поверхностей роторов.

Что произойдет, если подача пара прекратится во время погрузки?

Расходомер продолжает измерять, но продукт охлаждается в камере в течение нескольких минут, и вязкость резко возрастает ниже 120 °C, поэтому перепад давления увеличивается, а расход падает. Остановите погрузку, слейте камеру через нижнюю пробку, пока она еще теплая, и восстановите пар перед возобновлением. Никогда не оставляйте холодный битум в измерительной камере: при повторном пуске перепад давления через затвердевший продукт может сломать штифт ротора или треснуть крышку. Простая блокировка по температуре рубашки или давлению пара, подключенная к контроллеру партии, полностью предотвращает эту ситуацию и стоит гораздо меньше, чем ремонт. Наши чертежи указывают положения сливных и вентиляционных штуцеров, которые вам нужны, чтобы сделать эту процедуру плановой и практичной.

Как расходомер проверяется в полевых условиях без его снятия?

Используйте калибровочный контур или проверку калиброванного резервуара и суммирующего устройства. Пропустите известную массу или объем продукта через расходомер при нормальной скорости погрузки, сравните показания счетчика с эталоном и запишите отклонение. Поскольку расходомер выдает импульсный выход, проверка занимает несколько минут и может быть выполнена между цистернами, что является способом, которым большинство терминалов проводят свою ежеквартальную процедуру коммерческого учета. Если отклонение превышает 0,2%, коррекция коэффициента K может быть введена в контроллер партии; мы предоставляем формулу коррекции вместе с сертификатом. Только при подозрении на механический износ — обычно после абразивной эксплуатации — блок необходимо снять с линии для лабораторной калибровки.

Сопутствующие товары и дополнительная литература

Битумные терминалы обычно нуждаются в том, чтобы измерения и инвентаризация были на одной странице, поэтому вот наиболее запрашиваемые ссылки:

• Объемные расходомеры — полный ассортимент, включая необогреваемые версии для работы с нефтепродуктами при более низких температурах.
• Двухроторный расходомер — бесконтактные роторы с низким перепадом давления для больших объемов трубопроводов.
• Поршневой роторный объемный расходомер — высокий диапазон соотношения для химических и нефтеперерабатывающих производств.
• Радарные уровнемеры — инвентаризация резервуаров, соответствующая показаниям расходомера.
• Поплавковые расходомеры — малые потоки продувки и промывки у погрузочного насоса.

Сообщите нам марку, скорость погрузки и доступное на месте давление пара, и мы подберем рубашку и размер в одном ответе.