Il misuratore di portata massica Coriolis, un tipo di misuratore di portata che misura la massa attraverso l'inerzia ed è ampiamente considerato il tipo più accurato di misuratore di portata, viene utilizzato in molte applicazioni industriali per misurare la portata. Basati sui principi dell'effetto Coriolis, i misuratori di portata massica Coriolis sono in uso dagli anni '70.
Per garantire misurazioni accurate, è essenziale che un flussimetro Coriolis sia installato correttamente in un sistema di lavorazione industriale.
Come installare il misuratore di portata Coriolis
Non esistono limitazioni relative al numero di Reynolds associate ai misuratori Coriolis. Inoltre, essi sono insensibili alla distorsione del profilo di velocità e al vortice. Pertanto, non è necessaria una tubazione rettilinea a monte o a valle del misuratore per condizionare il flusso.
Il misuratore deve essere installato in modo tale da rimanere pieno di liquido e da impedire che l'aria rimanga intrappolata all'interno dei tubi. Negli impianti sanitari, il misuratore deve anche scaricare completamente. L'installazione più indicata è in tubi di flusso verticali verso l'alto (Figura 1-B), ma sono accettabili anche installazioni in linee orizzontali (Figura 1-A). Non sono consigliate installazioni in cui il flusso è verso il basso in un tubo verticale.
Figura 1: Varianti di installazione del misuratore Coriolis Nei tipi di sonda Coriolis più recenti, le normali vibrazioni del tubo non dovrebbero influire sulle prestazioni del misuratore Coriolis se questo è adeguatamente supportato dalle tubazioni di processo (Figura 1-C). Non sono necessari supporti o cuscinetti speciali per il tubo di flusso, ma i supporti standard per tubazioni devono essere posizionati su entrambi i lati del misuratore. Se le istruzioni di installazione richiedono hardware o supporti speciali, è probabile che il particolare modello di misuratore sia sensibile alle vibrazioni e che sia necessario installare con cura gli smorzatori di pulsazioni, i connettori flessibili e gli accessori di montaggio/serraggio raccomandati dal produttore.
Se la propria applicazione richiede l'installazione di due flussimetri Coriolis in serie o il montaggio di due flussimetri Coriolis vicini tra loro, è necessario consultare il Produttore per evitare interferenze tra le due unità.
Se è probabile la presenza di bolle d'aria nel fluido di processo, si consiglia di installare uno sfiato dell'aria a monte del flussimetro. Le caratteristiche di progettazione del sistema che determinano la presenza di aria (e che spesso possono essere eliminate in fase di progettazione) includono:
- Tubazioni comuni utilizzate per il pompaggio da e verso i serbatoi di stoccaggio
- Formazione di una corteccia nei recipienti agitati in condizioni di basso livello
- Perdita d'aria attraverso i premistoppa delle pompe che sviluppano un elevato vuoto sul lato di aspirazione (ciò può verificarsi in occasione del pompaggio da serbatoi di stoccaggio sotterranei)
- Vaporizzazione del liquido di processo stagnante nei tubi esposti al sole
- Elevate cadute di pressione delle valvole che causano vaporizzazione e flashing
- Permettere lo svuotamento della tubazione per qualsiasi motivo, compresa la mancanza di valvole di ritegno
- Permettere ai serbatoi di stoccaggio, autocarri o vagoni ferroviari si svuotino completamente
- Utilizzo dello stesso tubo per pompare materiali diversi in momenti diversi
- Formazione di schiuma a causa dell'elevata turbolenza nei liquidi ad alta velocità
Si raccomanda di installare (a monte del contatore) filtri, filtri o eliminatori di aria/vapore secondo necessità per rimuovere tutte le fasi secondarie indesiderate. La figura 2 illustra l'installazione di un eliminatore di aria. La sua funzione è quella di rallentare la velocità del liquido, consentendo così all'aria intrappolata di separarsi ed essere rimossa tramite sfiato. L'innalzamento e l'abbassamento del livello del liquido nell'eliminatore dovuto all'accumulo di aria libera chiude e apre la valvola di sfiato e scarica l'aria (Figura 2 - A & B).
Figura 2: Scarichi d'aria installati a monte del misuratore Le valvole di controllo devono essere installate a valle del misuratore per aumentare la contropressione sul misuratore e ridurre la probabilità di cavitazione o flashing.
In caso il fluido di processo debba essere mantenuto a una temperatura più elevata, alcuni misuratori Coriolis possono essere forniti con camicie a vapore. In alternativa, è possibile aggiungere un nastro riscaldante elettrico all'alloggiamento. Le camicie o i nastri riscaldanti devono essere installati dal produttore.
In caso non sia necessaria la misurazione del flusso, un misuratore Coriolis può essere utilizzato esclusivamente come densimetro. In tal caso, per ridurre al minimo i costi, di solito viene installato un misuratore di piccole dimensioni (1/2 pollice) in una linea di bypass. Tale configurazione è accettabile solo in servizi puliti che non intasano il piccolo foro del misuratore. Inoltre, è necessario inserire una restrizione nella tubazione principale (tra i rubinetti di bypass) per garantire il flusso attraverso il misuratore.
Come calibrare il misuratore di portata Coriolis
Prima di azzerare il misuratore, è necessario rimuovere tutta l'aria. È possibile ottenere ciò facendo circolare il fluido di processo attraverso il misuratore per diversi minuti a una velocità di circa 2-6 ft/sec. In applicazioni di dosaggio o altre applicazioni a flusso intermittente, il misuratore deve rimanere immerso in modo da non dover essere nuovamente spurgato. Tutti i misuratori devono essere installati in modo tale da poter essere azzerati mentre sono pieni di liquido. Quando si azzera il misuratore, tutte le pompe o altre apparecchiature associate devono essere in funzione in modo da poter azzerare il loro rumore. Nella maggior parte dei casi ciò può essere ottenuto posizionando una valvola di intercettazione a valle del misuratore e azionando la pompa con lo scarico bloccato, cosa accettabile con le pompe centrifughe per un breve periodo, oppure aprendo il bypass della pompa sulle pompe con spostamento positivo. Le valvole utilizzate per azzerare il misuratore devono garantire una chiusura ermetica; sono preferibili valvole a doppia sede.
I misuratori che devono essere calibrati in linea devono essere dotati di valvole di blocco e di bypass in modo che il misuratore di riferimento (master) possa essere installato e scollegato senza interrompere il processo. I requisiti per la calibrazione in linea (per la verifica ISO 9000) consistono nel confrontare l'output del misuratore con uno standard di riferimento di maggiore accuratezza, come un serbatoio di pesatura calibrato a peso morto.
Prima dei misuratori Coriolis, lo standard di riferimento doveva essere di un ordine di grandezza più preciso del misuratore da calibrare; tuttavia, grazie all'elevata accuratezza dei misuratori Coriolis, ciò è raro.
In installazioni meno critiche (dove i serbatoi di pesatura non sono utilizzati), vengono utilizzati calibratori volumetrici o misuratori master (in genere un altro misuratore Coriolis o un misuratore a turbina calibrato in un laboratorio di flusso). Quando si utilizza un riferimento volumetrico per la calibrazione di un misuratore di portata massica, la densità del fluido deve essere determinata con estrema precisione.
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