Medidores de Vazão Vortex Série VY

Recursos da série VY

Uso da tecnologia digital para ajudar a melhorar a eficiência e economizar mão de obra nas atividades de manutenção

As usinas com muitos dispositivos em operação exigem a "Manutenção baseada em condições (CBM)", que é uma manutenção preditiva eficiente e sistemática baseada nas condições do dispositivo. A série VY é equipada com uma "função de autodiagnóstico (verificação integrada)" para todo o dispositivo, incluindo a barra vortex shedder com elementos sensores, e uma "função de diagnóstico de processo" que detecta pulsação e flutuação do fluido medido e vibração da tubulação com base nas características dos sinais medidos, por meio da digitalização avançada dos sinais internos.Em combinação com a Ferramenta de Verificação do Medidor de Vazão Magnético e do Medidor de Vazão Vortex FSA130 (vendida separadamente) e o FieldMate, que é um software de ajuste, configuração e gerenciamento (vendido separadamente), eles oferecem "funções de verificação" e "funções de manutenção remota". Essas funções podem ser facilmente usadas na tela de um PC em uma sala de instrumentos fora do local, melhorando consideravelmente a verificação e o gerenciamento da integridade e das condições operacionais do dispositivo. Dessa forma, a série VY promove a eficiência e a economia de mão de obra nas atividades de manutenção e apoia a operação eficiente da planta.

*For more details on the FSA130 Magnetic Flowmeter and Vortex Flowmeter Verification Tool, click here

Estrutura e tecnologia exclusivas para reduzir o tempo de inatividade para manutenção e estabilizar a medição de vazão

A série VY herda a alta confiabilidade e a estrutura de detecção original comprovada da série YEWFLO anterior. A barra vortex shedder tem uma estrutura de detecção exclusiva que incorpora dois sensores de fluxo e um sensor de temperatura (opcional) e pode ser destacada do corpo. Essa estrutura não só resulta em robustez, Estabilidade de longa duração, comprimento curto face a face e comprimento curto do tubo reto a montante, mas também permite a limpeza e a substituição da barra vortex shedder sem remover todo o medidor de vazão da tubulação quando a manutenção é necessária devido à deposição de fluido e outros fatores. Isso ajuda a minimizar o tempo de inatividade necessário para a manutenção. Além disso, nossa exclusiva tecnologia de processamento de sinal digital elimina efetivamente a vibração da tubulação, resultando em uma medição estável. Mecanicamente e funcionalmente compatível com as sucessivas gerações da série YEWFLO, a série VY pode ser instalada nos mesmos locais sem a necessidade de qualquer trabalho adicional na tubulação.

A série VY facilita a eficiência e a economia de mão de obra nas operações de manutenção, apoiando operações eficientes da fábrica.

Linha de produtos

Especificações comuns da série VY

O medidor de vazão Vortex Série VY pode medir as vazões de líquidos, gases, vapor saturado e vapor superaquecido, e tem funções de autodiagnóstico e manutenção remota. Há uma variedade de materiais disponíveis para as partes úmidas, aço inoxidável, incluindo aço inoxidável duplex ou ligas de níquel. A série está em conformidade com uma ampla gama de padrões, inclusive à prova de explosão e SIL2. A entrada externa (função de entrada analógica para HART7 com opção de entrada analógica ou entrada via bloco de função MAO para FOUNDATION Fieldbus) oferece suporte a recursos de cálculo mais precisos* do que nunca, incluindo taxa de fluxo de massa e taxa de fluxo de energia de líquidos, gases e vapor.
＊Tabelas de vapor saturado e superaquecido integradas

[Especificação comum].

Consulte a folha de especificações gerais localizada na guia Downloads para obter especificações detalhadas.

Tipo geral

O tipo geral é o modelo básico da série VY.
A linha inclui tamanhos de conexão de 15 a 400 mm, temperaturas de processo de -40 °C a 250 °C e pressões de processo até a classe ASME 900.

[Especificação específica de tipo geral].

Consulte a folha de especificações gerais localizada na guia Downloads para obter especificações detalhadas.

Tipo de sensor de temperatura embutido

O tipo de sensor de temperatura embutido tem um sensor de temperatura (Pt1000) incorporado no shedder bar (vortex shedder bar), permitindo a medição simultânea da temperatura do fluido do processo.
Esses medidores de vazão são compatíveis com tamanhos de conexão de 25 a 300 mm e também podem ser usados em conjunto com modelos do tipo de alta temperatura e do tipo de furo reduzido, o que lhes permite lidar com uma ampla gama de fluidos. Os cálculos de compensação são realizados em temperaturas próximas às do centro do tubo, permitindo uma medição mais precisa das vazões. Os sinais de um medidor de pressão externo podem ser capturados e usados nos cálculos de compensação com a entrada externa (função de entrada analógica com HART7 com opção de entrada analógica ou entrada via bloco de função MAO para FOUNDATION Fieldbus) para suportar uma medição de vazão ainda mais precisa.

[Especificação específica do tipo de sensor de temperatura embutido]

Consulte a folha de especificações gerais localizada na guia Downloads para obter especificações detalhadas.

Tipo de alta temperatura/criogênico

Os modelos de alta temperatura e criogênico usam os materiais e sensores necessários para ambientes de alta temperatura e de temperatura extremamente baixa.
O tipo de alta temperatura atende a tamanhos de conexão de 25 a 400 mm e temperaturas de fluido de até 450 °C (até 400 °C com um sensor de temperatura integrado). O tipo criogênico suporta conexões de 15 a 100 mm e temperaturas de fluido de até -196°C. A partir desse modelo, é possível selecionar um dos tipos como integral ou remoto.

[Especificação específica do tipo de alta temperatura]

[Especificação específica do tipo criogênico].

Consulte a folha de especificações gerais localizada na guia Downloads para obter especificações detalhadas.

Tipo de furo reduzido (redução de 1 ou 2 tamanhos)

O tipo de furo reduzido é um modelo no qual os lados a montante e a jusante da unidade do sensor são integrados a um redutor (tubo de redução/expansão). Dessa forma, é ideal para linhas em que as taxas de fluxo flutuam muito, dependendo da estação e da carga operacional.
O tipo de furo reduzido está disponível em dois tipos, redução de um tamanho e redução de dois tamanhos, e o modelo de flange acomoda tamanhos de conexão de até 200 mm. O tipo de furo reduzido pode ser combinado com o tipo de sensor de temperatura embutido e o tipo de alta temperatura/criogênico, permitindo a medição de uma ampla variedade de fluidos.

[Especificação específica do tipo de furo reduzido (redução de 1 ou 2 tamanhos)

Consulte a folha de especificações gerais localizada na guia Downloads para obter especificações detalhadas.

Tipo de alta pressão

Esse é um modelo de redução de tamanho único com uma classificação de pressão de flange ASME Classe 1500. Isso permite que ele forneça medições estáveis mesmo em condições adversas de alta pressão.
Em combinação com um sensor de tipo geral, ele usa uma conexão do tipo flange de tamanho 25 a 150 mm.

[Especificação específica do tipo de alta pressão].

Consulte a folha de especificações gerais localizada na guia Downloads para obter especificações detalhadas.

Tipo de sensor duplo

Esse tipo é do tipo com sensor duplo (soldado) e tem uma classificação de pressão de flange de até ASME Classe 900. A estrutura dessas duas unidades conectadas em série é a melhor opção para aplicações que exigem alta confiabilidade.
O tamanho varia de 15 mm a 200 mm em combinação com vários tipos de sensores.

[Especificação específica do tipo de sensor duplo]

* O tipo de shedder bar é o mesmo que o upstream e o downstream
* Consulte a folha de especificação geral localizada na guia Downloads para obter especificações detalhadas.

Exemplos de aplicações da série VY

• Medição de vazão em tubulações de vapor
• Medição de vazão de gases utilitários, como ar e nitrogênio
• Medição de vazão de água quente e fria, GNL e outros líquidos criogênicos e produtos químicos (incluindo substâncias inorgânicas)

"Total Insight" - um conceito de produto para dar suporte aos clientes durante todo o ciclo de vida do produto

Do sensoriamento ao sensemaking

• Seleção simplificada: Redução das horas de trabalho e dos custos de aquisição no site engenharia
• Smart Assist: Tempo de inicialização reduzido
• Process Guard: Melhoria do site eficiência operacional e redução de erros
• Solução especializada: Maior eficiência nas operações de manutenção

Redução das horas de trabalho de engenharia e dos custos Aquisição / Total Insight - Seleção simplificada -

Uma linha abrangente para atender a várias necessidades de medição de vazão

• Fácil seleção de dispositivos
  É possível acomodar uma ampla variedade de tamanhos de vazão, até 400 mm. O tipo de furo reduzido permite reduções de até dois tamanhos. Com as mesmas dimensões face a face das sucessivas gerações da série YEWFLO, eles podem ser usados de forma segura e confiável por longos períodos de tempo.

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Tempo de inicialização reduzido / Total Insight - Smart Assist -

Oferece medição de vazão estável e resistente à vibração

• Pronto para uso assim que instalado
  Os parâmetros do dispositivo são definidos na fábrica antes do envio. A função de ajuste automático fornecida pela SSP basicamente elimina a necessidade de ajuste no local. Isso significa que os dispositivos estão prontos para uso assim que são instalados. As ferramentas de verificação, incluindo o monitoramento da forma de onda, facilitam a verificação do status após a instalação.

Melhoria da eficiência operacional e redução de erros / Total Insight - Process Guard -

Autodiagnóstico avançado e manutenção remota

• É possível realizar o autodiagnóstico de todo o dispositivo
  Todos os blocos funcionais são autodiagnosticáveis, permitindo a fácil identificação das áreas que necessitam de manutenção do equipamento. Como está em conformidade com os requisitos da norma de segurança funcional SIL2, pode ser usado em loops que exigem alta confiabilidade, como instrumentação de segurança.

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Maior eficiência nas operações de manutenção / Total Insight - Expert Solution -

Várias funções para apoiar operações de manutenção eficientes

Informação Técnica- Princípio de medição -

Os medidores de vazão de vórtice usam o efeito Von Karman para medir a taxa de vazão de líquidos, gases e vapor. Esta seção explica o princípio.

O princípio operacional dos medidores de vazão Vortex

• O que é um vórtice de Von Karman?
  No início do século XX, o matemático e físico húngaro Theodore von Karman descobriu que, quando um líquido ou gás flui perpendicularmente a um obstáculo, ele cria vórtices alternados em ambos os lados desse obstáculo. Essas fileiras de vórtices são chamadas de "ruas de vórtices de Von Karman".

Von Karman descobriu ainda que o número de vórtices gerados é proporcional à velocidade do fluido que os gera. Esse número de vórtices gerados é chamado de "frequência de vórtices de Von Karman". A relação entre a frequência e a velocidade do fluxo pode ser expressa matematicamente com a seguinte fórmula (1). A fórmula (2) expressa ainda mais a relação com a estrutura interna de um medidor de vazão de vórtice. Juntando essas duas fórmulas e expressando-as em termos de taxa de fluxo volumétrico, obtém-se a fórmula (3).

f: Frequência do vórtice de Von Karman, St: Número de Strouhal, v: velocidade do fluxo, d: largura da barra vortex shedder, Q: taxa de fluxo volumétrico, D: diâmetro interno do vórtice medidor de vazão

O número de Strouhal (St) é um número adimensional determinado pelo formato e pelas dimensões da barra vortex shedder e, ao escolher adequadamente o formato da barra shedder bar, ele se torna constante em uma ampla faixa de valores do número de Reynolds. A Figura 1 mostra a relação entre o número de Reynolds e o número de Strouhal.

Relação entre o número de Reynolds e o número de Strouhal (St)

Portanto, se o número de Strouhal for conhecido antecipadamente, a taxa de fluxo poderá ser determinada medindo-se a frequência do vórtice. Também foi constatado que a taxa de fluxo volumétrico pode ser medida independentemente da pressão, temperatura, densidade, viscosidade etc. do fluido. Entretanto, ao medir a vazão volumétrica ou a vazão mássica em condições padrão (de referência), são necessárias correções de temperatura e pressão.

• Como a frequência do vórtice é medida?
  vortex shedder Quando os vórtices se formam e passam por uma barra (obstáculo), a pressão nessa área é menor do que no restante do fluido. Essa baixa pressão cria um diferencial de pressão (dp) em cada lado da barra vortex shedder, e a tensão é aplicada à barra vortex shedder do lado de alta pressão para o lado de baixa pressão. A posição em que os vórtices são gerados muda regularmente, fazendo com que a posição da área de baixa pressão mude e a direção da tensão mude, fazendo com que a barra vortex shedder oscile. A frequência dessa oscilação é a frequência do vórtice de Von Karman.

Os vórtices gerados criam áreas de baixa e alta pressão em ambos os lados da barra vortex shedder, e a força é exercida na direção da área de baixa pressão. À medida que a posição dos vórtices muda de um lado para o outro, a direção dessa força é alterada, fazendo com que a barra vortex shedder oscile.

Há vários métodos disponíveis para medir essa oscilação. O mais adequado para essa aplicação é o sensor de cristal piezoelétrico. Quando comprimido, o sensor de cristal piezoelétrico produz um sinal elétrico que é processado pelos componentes eletrônicos do medidor de vazão. Ao medir a frequência do vórtice de Von Karman (o número de Strouhal e o diâmetro do cilindro são conhecidos), um cálculo simples feito pelo sistema eletrônico do medidor de vazão pode determinar a taxa de fluxo volumétrico através do tubo.

Informação Técnica- Nossa tecnologia proprietária de processamento de sinais

Os medidores de vazão de vórtice que utilizam vórtices Von Karman são sensores de vibração que contam as frequências de vórtice e, como tal, são suscetíveis a ruídos de vibração externa. No entanto, a série VY utiliza a tecnologia de processamento de sinais de propriedade da Yokogawa para garantir medições estáveis em todos os momentos. Veja como ela funciona.

Redução de ruído

Assim como nos modelos anteriores, a série VY do site medidor de vazão vortex incorpora a tecnologia de processamento de sinais proprietária da Yokogawa, a SSP. A SSP realiza a análise de frequência do sinal detectado pela barra vortex shedder, divide-o em bandas separadas e seleciona automaticamente o filtro passa-banda ideal para transmitir apenas o sinal de vórtice correto com o ruído removido. Mesmo que o sinal de vórtice contenha ruído de vibração, somente o sinal de vórtice é emitido, garantindo assim uma medição estável.

O ruído da forte vibração da tubulação pode afetar a precisão da detecção da frequência do vórtice, mas os dois elementos piezoelétricos da série VY têm polaridade invertida e, portanto, não detectam vibrações na direção do fluxo ou na direção perpendicular. O ruído na direção da elevação é reduzido, permitindo que apenas o sinal do vórtice seja detectado. Com resistência superior à vibração e funções de diagnóstico baseadas em nossa tecnologia proprietária, a série VY fornece medições estáveis em todos os momentos.

Informação Técnica- Comprimentos necessários do tubo reto para diferentes condições de instalação -

Em geral, a distribuição desequilibrada da velocidade em um tubo afeta a precisão da medição de vazão em medidor de vazão vortex. A seguir, são mostrados os comprimentos de tubo reto necessários e os principais pontos a serem considerados, juntamente com exemplos típicos de instalação.

Informação Técnica- Orientação de montagem -

A montagem pode ser horizontal, vertical ou inclinada, desde que a tubulação esteja sempre cheia de fluido uniforme. Entretanto, ao instalar em uma tubulação horizontal ou inclinada, certifique-se de montar acima da tubulação para evitar a inundação da caixa de terminais de detectores separados ou do transmissor de modelos integrados. Isso é ilustrado nos diagramas abaixo.

Tubulação horizontal

Tubulação vertical

Tubulação inclinada