産業プロセス制御の世界では、DP（差圧）トランスミッターがマルチフェーズフローシステムでどのように機能するかを理解することが重要です。 DP送信機のサプライヤーとして、さまざまな業界でこれらのデバイスの重要性を直接見てきました。それでは、これらの気の利いたガジェットがマルチフェーズフローシナリオでどのように動作するかをすぐに飛び込み、探求しましょう。
DP送信機の基本
まず、DP送信機とは何かを理解しましょう。 DP送信機は、2つのポイント間の圧力の差を測定します。それは、たとえば、パイプの入口と出口の間の圧力のギャップを理解する探偵のようなものです。この圧力差は、システム内で何が起こっているかについて多くのことを私たちに伝えることができます。
DP送信機の基本コンポーネントには、センシング要素、信号プロセッサ、出力段階が含まれます。センシング要素は、実際に圧力差を「感じる」部分です。それはダイアフラムである可能性があり、圧力差に応じて曲がります。信号プロセッサは、センシング要素の機械的な動きを取り、電気信号に変換します。最後に、出力段階では、通常は4〜20 mAの電流またはデジタル信号の形でこの信号を送信して、制御システムで読み取ることができます。
マルチフェーズフローシステム
さて、マルチフェーズフローシステムはどうですか？まあ、これらはあなたが一緒に流れる物質の複数の段階を持っているシステムです。天然ガスと原油が並んで流れるオイルとガスのパイプラインのように、ガスと液体の混合物である可能性があります。または、水と鉱石の粒子がパイプを通って移動している採掘操作など、固体 - 液体混合物である可能性があります。
マルチフェーズフローは、単一の位相フローよりもはるかに複雑です。異なる相は、密度、粘度、流れの挙動が異なります。これは、流れと圧力を正確に測定することが本当の課題になることを意味します。
DP送信機の動作方法は、多位相流での仕組み
マルチフェーズフローシステムでは、DP送信機は2つのポイント間の圧力差を依然として測定します。しかし、複数のフェーズが存在するため、物事はもう少し複雑になります。
水平パイプ内のガス - 液体の流れの例を見てみましょう。ガスと液体が一緒に流れるとき、それらは常に均等に混ざっているわけではありません。ガスは、密度が低いため、液体の上に流れる傾向があります。この不均一な分布は、パイプに沿った圧力プロファイルに影響を与える可能性があります。
DP送信機は、パイプの2つのタップ間の圧力差を感知します。しかし、それが測定する値は、ガスと液体の両方の流れによって引き起こされる圧力変化の組み合わせです。この測定を理解するには、いくつかの追加情報と計算を使用する必要があります。
一般的な方法の1つは、キャリブレーション曲線を使用することです。この曲線は、既知の多位相流条件下でDP送信機をテストすることにより作成されます。測定された圧力差をキャリブレーション曲線の値と比較することにより、個々のフェーズの流量を推定できます。
別のアプローチは、数学モデルを使用することです。これらのモデルでは、密度や粘度などのさまざまな相の物理的特性、および流れ領域（例えば、層状の流れ、スラッグの流れ）を考慮しています。測定された圧力差をこれらのモデルに入力することにより、多位相流の流量とその他の重要なパラメーターを計算できます。
マルチフェーズフロー測定における課題
DPトランスミッターを使用して多位相流を測定すると、すべての日差しと虹ではありません。対処する必要があるいくつかの課題があります。
主要な課題の1つは、圧力と流れの関係の非線形性です。単一の相流では、圧力差はしばしば流量に直線的に関連しています。しかし、多位相の流れでは、この関係は、特に流れのレジームが変化する場合、非常に非線形になる可能性があります。たとえば、液体とガスの交互のナメクジがあるスラッグフローでは、圧力差は大きく異なる場合があります。
もう1つの課題は、同伴された粒子または気泡の存在です。これらは、DP送信機のセンシング要素をより速く摩耗させるか、不正確な測定値を与える可能性があります。たとえば、固体 - 液体混合物の固体粒子が感知要素の横隔膜に当たると、時間の経過とともにそれを損傷する可能性があります。
マルチフェーズフロー用のDP送信機
DP送信機のサプライヤーとして、これらの課題に対処するために製品を設計しました。私たちの中国で作られた圧力送信機高品質の材料で構築されています。高品質の材料は、多位相流システムの厳しい条件に耐えることができます。センシング要素は、摩耗や腐食に耐性があるように作られており、長期の信頼性を確保します。
私たちの3051dp送信機そして3051差圧送信機高度な信号処理アルゴリズムが付属しています。これらのアルゴリズムは、圧力と流れの関係の非直線性を補うのに役立ち、絡み合った粒子または気泡の効果を除外します。これは、複雑なマルチフェーズフローシナリオであっても、より正確で安定した測定値を取得することを意味します。
DPトランスミッターのニーズについては、お問い合わせください
マルチフェーズフローシステム用のDPトランスミッターの市場にいる場合は、お気軽にご連絡ください。特定のアプリケーションに適切な送信機を選択するのを手伝うことができる専門家チームがあります。石油およびガス産業、化学物質加工、または多位相の流れを扱うその他の分野のいずれであっても、必要なソリューションがあります。
参照
- フロー測定ハンドブック：リチャードW.ミラーによる流体フロー測定の原則と技術
- 多相流れ測定：ダ・レッカラによる基礎と応用
