Практически на любом промышленном предприятии помимо необходимости измерения расхода жидких и газообразных сред существует потребность контроля потока, в том числе в автоматизированных системах управления технологическими процессами. Датчики контроля потока, предназначенные для установки в трубопроводах промышленного назначения, могут быть различных конструкций и принципов действия. При этом, если несколько лет назад преимущественно использовались механические реле потока или лопастные, то в настоящее время заказчики предпочитают более технологичные модели с расширенными функциональными и коммуникационными возможностями, что особенно востребовано при интеграции приборов в АСУ ТП.
На многих производственных площадках в настоящее время еще довольно часто встречаются реле потока механического типа — лопастные реле. Но все чаще и чаще заказчики отдают предпочтение технически более совершенным устройствам, таким как термоанемометрические реле «ЭМИС-ПОТОК 285». И те и другие используется для защиты насосов, двигателей и другого оборудования от перегрева, вызванного слабым потоком или его отсутствием. Однако, несмотря на выполнение одинаковой функции, приборы КИПиА имеют существенные различия, которые мы рассмотрим подробнее в данной статье.
Лопастное реле потока
Лопастное реле потока — это конструктивно простой прибор, состоящий из клеммной колодки, герконового реле и лопасти с эксцентриком. Под воздействием силы потока рабочей среды лопасть отклоняется, эксцентрик выталкивает магнит по центральному стержню вверх до высоты, на которой под влиянием магнитного поля происходит замыкание герконового реле. Если поток отсутствует или становится неподвижным, контакты герконового реле принимают нормально разомкнутое положение.
В числе преимуществ прибора — устойчивость к обратным течениям, возможность взрывозащищенного исполнения и широкий диапазон температуры окружающей среды — от -50 до +60 ºС.
Наряду с вышеперечисленными достоинствами следует обратить внимание, что лопастной датчик потока применяется только на жидкостях вязкостью не более 400 мПа·с. При этом минимальный диаметр условного прохода трубопровода может составлять 32 мм, а максимальный 250 мм, что обусловлено конструктивной особенностью прибора.
Установка механического лопастного реле потока допускается только на горизонтальном трубопроводе с соблюдением рекомендаций по монтажу — лопасть должна быть расположена строго перпендикулярно трубопроводу или горизонту. Перед установкой реле потока в линию, лопасть должна быть обрезана в соответствии с уставками включения и отключения при различных сочетаниях длины лопасти и условного диаметра трубопровода. В качестве выходного сигнала используется SPDT-контакт.
Термоанемометрический датчик потока «ЭМИС-ПОТОК 285»
Перечисленные выше особенности и требования эксплуатации, присущие механическим типам реле, в полной мере отсутствуют у датчиков потока «ЭМИС-ПОТОК 285», представляющие собой современное решение для контроля (наличия/отсутствия) потока, как жидкости, так и газа. В корпусе прибора совмещены датчик температуры, нагревательный элемент и датчик температуры электрода.
При отсутствии потока температура корпуса электрода равна температуре нагревательного элемента. При появлении потока температура электрода понижается, при этом разность температур электрода и нагревательного элемента прямо пропорциональна скорости потока.
Принцип действия, основанный на термоанемометрическом методе, дает датчику потока «ЭМИС-ПОТОК 285» ряд преимуществ перед другими средствами контроля потока:
- высокая чувствительность;
- отсутствие подвижных элементов;
- возможность монтажа в любой точке трубы, как на горизонтальных, так и вертикальных и наклонных участках трубопровода;
- возможность эксплуатации на трубопроводах большого диаметра (до 700 мм);
- предел избыточного давления контролируемой среды — 10 МПа;
- выходные сигналы: релейный контакт, PNP-контакт и NPN-контакт;
- возможность эксплуатации в агрессивных средах, таких как щелочь и кислота (исполнение с электродом, футерованным тефлоном).
В отличие от лопастного реле датчик потока «ЭМИС-ПОТОК 285» имеет возможность настройки и перенастройки при необходимости установки на другой участок, в том числе при смене типа контролируемой среды.
Данные отличительные особенности датчика потока «ЭМИС-ПОТОК 285» позволили ему стать наиболее востребованным типом прибора, применяемым для контроля потока в промышленных трубопроводах в топливно-энергетическом отрасли, нефтегазовой сфере, химической промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях.
