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코리올리 유량계의 적용 및 설치

코리올리 유량계의 적용 및 설치 코리올리 질량 유량계는 중간 수준 밀도의 가스 유량 뿐만 아니라 뉴턴(Newtonian) 및 비-뉴턴(Non-Newtonian)을 포함하여, 모든 액체의 유량을 감지할 수 있습니다. 자체-배수 디자인은 청결한 장소 요구 사항을 충족하는 위생 용도로 사용할 수 있습니다.

대부분의 유량계는 유동관과 트랜스미터 사이에 본질 안전 회로가 제공됩니다. 따라서, 유동관에 전달될 수 있는 구동력의 양은 제한적입니다.

탱크 트럭, 드럼 또는 철도 차량에서 유체가 배출 될 때, 유량계 출력을 예측할 수 없는 슬러그 유량(slug-flow)이 발생할 수 있습니다. 슬러그 유량 복구 기능이 트랜스미터에 제공되면, 슬러그 유량이 과도한 드라이브 전원 또는 공정 밀도의 저하(센서 출력 진폭의 감소)에 의해 감지될 때 측정이 중지됩니다.

유량계에서 허용되는 공정 유체의 공기 양은 유체의 점도에 따라 달라집니다. 300,000 센티포이즈(centipoises)의 높은 점도를 가진 액체는 코리올리 유량계로 측정할 수 있습니다. 이러한 고점도 액체의 기체 함량은 작은 기포가 균일하게 분산된 상태에서 20%까지 높을 수 있습니다. 우유와 같은 저점도 유체의 기체 함량은 1% 만큼 낮은 농도로 분리될 것입니다.

평균 크기(2 인치 아래)의 코리올리 유량계의 가격은 $4,000 ~ $5,000 입니다. 이러한 질량 유량계는 측정 정밀도가 생산 비용 (세척, 과금)을 낮추거나 또는 여러 종류의 측정(밀도, 온도, 압력 등을 포함)이 필요한 어플리케이션에 짧은 투자 회수 기간을 제공합니다. 반면에 체적 센서가 충분하고 반복성이 정밀도보다 더 중요한 단순한 유량측정 어플리케이션에 사용될 경우에는 경쟁력이 없을 수 있습니다. 단일 기기에서 청구된 총 질량, 고체 비율 및 점도에 대한 데이터를 추출하는 기능은 총 측정 비용을 낮추고 공정 제어를 개선하며 다른 기기에 이중화를 제공합니다.

연속적인 관 디자인은 일반적으로 슬러리 및 다른 다상 유체 어플리케이션에서 선호되고 있습니다. 총 유량은 분리-관 디자인에서 분할되며, 그 결과로 발생하는 2개의 흐름은 정밀도를 유지하기 위해 정확하게 동일한 질량 유량 속도일 필요는 없습니다. (하지만, 동일한 밀도는 유지해야 합니다.) 2 개의 평행 관 밀도의 차이는 시스템의 불균형과 측정 오류를 야기합니다. 따라서 흐름에 2차 위상이 있을 경우, 단순한 유량 분배기는 2개 관 사이의 유량을 균등하게 분배하지 않을 수 있습니다.

연속적인 관 설계는 유량계에 코팅 및/또는 막힘을 일으킬 수 있는 유체 측정에 선호되고 있습니다.

연속 관은 공정 유체의 가장 큰 고체 입자를 통과하도록 크기가 조정되어 있는 경우 막힘이 더 적고 청소하기가 더 쉽습니다.

설치 권장 사항

코리올리 미터와 관련된 레이놀즈(Reynolds) 수 제한은 없습니다. 또한 속도분포상 왜곡 및 소용돌이(swirl)에 둔감합니다. 따라서 유량을 조절하기 위해 유량계의 상류 또는 하류의 이완 배관을 직선으로 진행할 필요가 없습니다.

유량계가 액체로 가득 차서 관 내부에 공기가 갇히지 않도록 설치해야 합니다. 위생 설비에서, 유량계는 완전히 배수되어야 합니다. 가장 바람직한 설치는 수직 상향 유동관입니다 (그림 5-6B), 그러나 수평선 상의 설치 (그림 5-6A)도 또한 가능합니다. 수직 파이프에서 흐름이 아래로 향하는 곳에 설치하는 것은 권장하지 않습니다.

새로운 코리올리 디자인에서는, 정상적인 파이프 진동이 공정 파이프에 의해 적절하게 지지 되면 코리올리 유량계의 성능에 영향을 미치지 않아야 합니다. (그림 5-6C). 유동관에는 특별한 지지대나 패드가 필요하지 않지만, 표준 파이프 지지대는 유량계의 어느 한쪽에 있어야 합니다. 설치 지침에 특수한 하드웨어 또는 지지대가 필요한 경우, 특정한 유량계 디자인은 진동에 민감할 수 있으며, 제조 업체가 권장하는 맥동 감쇠기, 유연한 커넥터 및 장착/클램핑 부착물은 조심스럽게 설치해야 합니다.
A
Figure 5-6A: Horizontal Lines
B
Figure 5-6B: Vertical Lines
C
Figure 5-6C: Support by Process Piping
사용자의 어플리케이션이 2개의 코리올리 유량계를 직렬로 설치하거나 또는 2개의 코리올리 유량계를 서로 가까이에 설치할 것을 요구하는 경우, 두 기기 사이의 혼선을 방지하기 위해 제조업체에 문의해야 합니다.

공정 유체에 기포가 있을 가능성이 높은 경우에는 유량계 상류에 공기 배출 장치를 설치하는 것을 권장합니다. 공기가 존재할 수 있는 시스템 디자인의 특징(그리고 디자인 단계에서 종종 제거 될 수 있는)은 다음을 포함합니다:
  • 저장 탱크의 출입에 사용되는 공통 배관
  • 저-수준의 조건에서 교반된 용기에서 와류 형성
  • 흡입부에 고수준의 진공을 발생시키는 펌프의 패킹 분비선을 통한 공기 누출 (이것은 지하 저장 장치에서 펌핑 할 때 발생할 수 있음)
  • 태양에 노출된 파이프에 고여 있는 공정 유체의 증발
  • 증발 및 기화를 야기하는 높은 밸브 압력 강하
  • 체크 밸브 부족을 포함한 모든 필요한 목적을 위한 파이프의 배수
  • 저장 탱크, 트럭 또는 철도 차량의 완전한 배수
  • 다른 시간에 다른 재료를 펌핑을 위해 동일한 파이프 사용
  • 고속 유체에서 고-난류에 의한 거품 형성

원하지 않은 모든 2차 위상을 제거하는 데 필요한 여과기, 필터 또는 공기/증기 제거기 설치 (유량계의 상류)를 권장합니다. 그림 5-7C는 공기 제거기 설치를 보여줍니다. 이 기기의 기능은 액체의 속도를 늦추어서 연행 공기를 분리하고 환기에 의해 제거되는 시간을 제공합니다. 공기의 축적으로 인해 제거기의 액체 레벨이 상승 및 하강하면 통풍 밸브가 닫히고 열리고 공기가 배출됩니다 (그림 5-7A&B).

유량계의 영점 작업(zeroing) 전에, 모든 공기를 제거해야 합니다. 이것은 대략 2-6 ft/초의 속도에서 몇 분 동안 유량계를 통해 공정 유체를 순환시킴으로써 완료할 수 있습니다. 배칭(batching) 또는 다른 간헐적인 유량 어플리케이션에서, 유량계는 침수 상태를 유지해서 다시 정화할 필요가 없도록 해야합니다. 모든 유량계는 액체로 채워진 상태에서 영점 조정될 수 있도록 설치되어야 합니다.
Closed Vent Lines
Figure 5-7A: Closed Vent Lines
Open Vent Lines
Figure 5-7B: Open Vent Lines
Open Vent Lines
Figure 5-7C: Typical Installation
유량계를 영점 조정할 때, 모든 관련된 펌프 또는 다른 기기가 가동되어 소음을 제거 할 수 있어야 합니다. 대부분의 경우 유량계의 하류에 차단 밸브를 위치시키고 짧은 시간 동안 원심 펌프에서 수용할 수 있는 배출이 차단된 상태에서 펌프를 작동시키거나 양변위 펌프에서 펌프 우회로를 개방하여 이 작업을 완료합니다. 유량계 영점 조정에 사용되는 밸브는 견고하게 차단되어야 합니다; 여기에는 양좌밸브(double-seated)가 선호되고 있습니다.

인-라인으로 교정이 예상되는 유량계는 블록(block) 및 바이패스(bypass) 밸브가 함께 제공되어야 참조 표준 (마스터) 유량계가 공정 중단 없이 설치 및 분리될 수 있습니다. 인-라인 교정 (ISO 9000 검증용)의 요구 사항은 유량계의 출력을 사하중(dead-weight) 교정된 계량 탱크와 같은 더 높은 정밀도의 참조 표준과 비교하는 것으로 구성되어 있습니다. 코리올리 유량계 이전에, 참조 표준은 교정되는 유량계보다 더 정밀한 크기의 순서로 예상되었습니다: 하지만, 코리올리 유량계의 높은 정밀도로 인하여, 이것은 매우 드문 일입니다.

중요도가 낮은 설치(계량 탱크가 사용되지 않음)에서는, 체적 측정기 또는 마스터 유량계 (일반적으로 다른 코리올리 또는 유량 실험실에서 교정된 터빈 유량계)가 사용됩니다. 체적 기준을 사용하여 질량 유량계를 교정할 때 유체 밀도를 매우 정확하게 결정해야 합니다.

유량계 배압을 증가시키고 캐비테이션(cavitation) 또는 기화 가능성을 낮추기 위해 유량계 하류에 제어 밸브를 설치해야 합니다.

공정 유체가 더 높은 온도에서 유지되어야 하는 경우, 일부 코리올리 유량계에 증기 재킷이 제공될 수 있습니다. 대안으로, 전기 가열 테이프를 하우징에 추가할 수 있습니다. 재킷 또는 가열 테이프는 제조 업체에서 설치해야 합니다.

유량 측정이 필요하지 않은 경우, 코리올리 유량계는 농도계로만 사용할 수 있습니다. 이 경우 일반적으로 비용을 최소화하기 위해, 작은(1/2 in.) 유량계를 우회 라인에 설치합니다. 이러한 구성은 유량계의 오직 작은 보어를 막지 않는 청결한 서비스에서만 허용됩니다. 또한 주 배관 (우회 탭 사이)에 제한을 두어 유량계를 통한 흐름을 보장해야 합니다.

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