کد سفارش این محصول 73F15-SE4AA1AAA4AA است و Configuration ارائهشده دارای Measuring Tube از CF3M/316L، فلنج PN40 مطابق EN 1092-1، DSC Sensor نوع High/Low Temperature، Graphite Seal، نمایشگر دوخطی، Housing کامپکت آلومینیومی IP67/NEMA4X و خروجی 4–20mA SIL HART + Frequency است.
جدول مشخصات فنی Prowirl 73F15 DN15
| عنوان |
مشخصات فنی |
| مشخصات عمومی محصول |
| نوع محصول |
فلومتر ورتکس |
| برند |
Endress+Hauser |
| خانواده |
Proline Prowirl 73F |
| مدل |
Prowirl 73F15 |
| Order Code |
73F15-SE4AA1AAA4AA |
| سایز اسمی |
DN15 |
| سایز اینچی |
1/2" |
| نسخه سنسور |
F – Flanged Version |
| اصل اندازهگیری |
Vortex Shedding / Kármán Vortex Street |
| نوع DSC Sensor |
Differential Switched Capacitance Sensor |
| نوع نصب |
Compact |
| سیالات قابل اندازهگیری |
مایعات، گازها و بخار |
| متغیرهای اندازهگیری |
| Volume Flow |
اندازهگیری مستقیم |
| Process Temperature |
اندازهگیری مستقیم توسط سنسور دمای داخلی |
| Temperature Sensor |
Integrated Pt1000 |
| Mass Flow |
قابل محاسبه |
| Corrected Volume Flow |
قابل محاسبه |
| Heat Flow |
قابل محاسبه |
| Density |
قابل محاسبه براساس نوع سیال و شرایط فرایند |
| Specific Enthalpy |
قابل محاسبه برای کاربردهای مربوطه |
| Saturation Steam Pressure |
قابل محاسبه در کاربرد Saturated Steam |
| محدوده اندازهگیری DN15 |
| حداقل Reynolds Number |
Re ≥ 4000 |
| Linear Range |
Re ≥ 20000 |
| Maximum Flow Velocity مایعات |
9 m/s |
| Maximum Flow Velocity گاز / بخار در DN15 |
46 m/s or Mach 0.3, whichever is lower |
| شروع محدوده اندازهگیری |
وابسته به Density، Viscosity و Reynolds Number سیال |
| K-factor Range برای DN15 Flanged |
Approx. 390...450 pulses/dm³ |
| دقت و تکرارپذیری |
| Calibration این Configuration |
3-point |
| Volume Flow Accuracy مایعات |
< ±0.75% of reading at Re > 20000 |
| مایعات در Re بین 4000 تا 20000 |
< ±0.75% of full scale |
| Volume Flow Accuracy گاز / بخار |
< ±1% of reading at Re > 20000 |
| گاز / بخار در Re بین 4000 تا 20000 |
< ±1% of full scale |
| Repeatability |
±0.25% of reading |
| Diameter Mismatch Correction برای DN15 |
Up to ±20% of internal diameter |
| DSC Sensor و محدوده دمایی |
| DSC Sensor این Configuration |
High / Low Temperature |
| DSC Sensor Material |
Stainless Steel 316L |
| Temperature Range DSC Sensor |
-200...+400 °C |
| معادل فارنهایت |
-328...+752 °F |
| Integrated Temperature Measurement |
دارد |
| Temperature Sensor Principle |
Pt1000 |
| DSC Sensor Seal |
| Seal Material |
Graphite |
| Temperature Range Graphite |
-200...+400 °C |
| معادل فارنهایت |
-328...+752 °F |
| محدوده دمای Configuration |
-200...+400 °C |
| Measuring Tube و متریال |
| Measuring Tube Material |
Stainless Steel A351-CF3M / 316L |
| Material Code |
S |
| محدوده سایز خانواده F |
DN15...DN300 / 1/2"...12" |
| قطعات متحرک |
ندارد |
| Zero-point Drift |
ندارد؛ K-factor در کارخانه تعیین میشود |
| نیاز به Maintenance مکانیکی دورهای |
حداقل؛ به دلیل نبود قطعات متحرک |
| اتصال فرایندی |
| Process Connection |
Flange EN 1092-1 B1 |
| استاندارد قدیمی معادل |
DIN 2501 |
| Pressure Class |
PN40 |
| Nominal Size |
DN15 |
| Process Connection Code |
E |
| Pressure Rating واقعی |
مطابق Pressure-Temperature Rating استاندارد EN 1092-1 برای PN40 و دمای واقعی فرایند |
| فشار فرایندی |
| Nominal Pressure Class |
PN40 |
| Maximum Pressure ثابت 40 bar |
خیر؛ فشار مجاز با افزایش دما طبق Pressure-Temperature Rating کاهش مییابد |
| شرط تعیین فشار مجاز |
متریال، فلنج PN40، دمای سیال و استاندارد EN 1092-1 باید همزمان بررسی شوند |
| خروجی و ارتباطات |
| Output این Configuration |
4-20 mA SIL HART + Frequency |
| Current Output |
4...20 mA HART |
| Communication |
HART |
| Frequency Output |
دارد |
| Frequency Output Type |
Passive Open Collector, Galvanically Isolated |
| Maximum Voltage Frequency Output |
36 VDC in Non-Ex version |
| Current Limiting |
15 mA |
| Adjustable Frequency End Value |
0...1000 Hz |
| Maximum Frequency |
1250 Hz |
| Pulse Mode |
Max. 100 Hz |
| Pulse Width |
0.005...2 s |
| Vortex Frequency Output |
0.5...2850 Hz |
| Functional Safety |
SIL 2 capability depending on approved safety configuration |
| تغذیه الکتریکی |
| Supply Voltage در Non-Ex |
12...36 VDC |
| Supply Voltage برای HART Communication |
18...36 VDC |
| نوع تغذیه |
Two-wire / Loop-powered |
| Power Supply Failure |
تنظیمات در EEPROM حفظ میشوند و Totalizer روی آخرین مقدار متوقف میشود |
| نمایشگر و Operation |
| Display این Configuration |
2-line LCD |
| Local Operation |
Push Buttons |
| Communication روی Display Version |
HART |
| Quick Setup |
دارد |
| Display Rotation |
45° Steps |
| Electronics Housing Rotation |
360° |
| Housing |
| Version این Configuration |
Compact |
| Housing Material |
آلومینیوم با پوشش محافظ |
| Degree of Protection |
IP67 / NEMA 4X |
| Cable Entry |
Gland M20 |
| Cable Entry Thread |
M20 × 1.5 |
| محدوده قطر کابل استاندارد |
6...12 mm |
| شرایط محیطی |
| Ambient Temperature نسخه Compact |
-40...+70 °C |
| Display Readable Range |
-20...+70 °C |
| Storage Temperature |
-40...+80 °C |
| Degree of Protection |
IP67 / NEMA 4X |
| Vibration Resistance |
Up to 1 g, 10...500 Hz |
| EMC |
IEC/EN 61326 / NAMUR NE21 |
| زمان پاسخ |
| Response Time در Vortex Frequency ≥10Hz |
Approx. 200 ms with filter times set to 0 |
| Flow Damping |
قابل تنظیم |
| Current Output Time Constant |
0...100 s |
| Straight Run |
| بعد از Reduction |
≥ 15 × DN |
| بعد از Expansion |
≥ 17 × DN + 8 × h |
| بعد از Elbow یا T-piece |
≥ 20 × DN |
| بعد از دو زانویی 90 درجه سهبعدی |
≥ 40 × DN |
| بعد از دو زانویی 90 درجه |
≥ 25 × DN |
| بعد از Control Valve |
≥ 50 × DN |
| Outlet Run |
≥ 5 × DN |
| Flow Conditioner |
در صورت محدودیت فضای Straight Run قابل استفاده است |
| Straight Run با Flow Conditioner |
Approx. 10 × DN |
| نحوه نصب |
| نصب عمودی |
امکانپذیر؛ برای مایعات جریان رو به بالا توصیه میشود |
| نصب افقی |
امکانپذیر |
| نصب برای دمای بالا |
جهت نصب باید بهگونهای باشد که انتقال حرارت به Housing کاهش پیدا کند |
| حداقل فضای سرویس |
Approx. 100 mm around device |
| Configuration کد سفارش 73F15-SE4AA1AAA4AA |
| Measuring Tube Material |
Stainless Steel CF3M / 316L |
| Process Connection |
PN40, Flange EN 1092-1 B1 (DIN 2501) |
| DSC Sensor |
High/Low Temperature, 316L, -200...+400 °C |
| DSC Sensor Seal |
Graphite, -200...+400 °C |
| Calibration |
3-point |
| Additional Test, Certificate |
Basic Version |
| Approval |
Non-hazardous Area |
| Version |
Compact, Aluminium, IP67 / NEMA 4X |
| Cable Entry |
Gland M20 |
| Display; Operating |
2-line Display; Push Button; HART |
| Adjustment; Software Feature |
Factory Setup; Basic Version |
| Output; Input |
4-20 mA SIL HART + Frequency |
توضیحات محصول
فلومتر Endress+Hauser Prowirl 73F15 DN15 یک Vortex Flowmeter فلنجی برای اندازهگیری جریان مایعات، گازها و بخار است.
این دستگاه علاوه بر سنجش Volume Flow، به سنسور دمای داخلی مجهز است و به همین دلیل نسبت به مدلهای سادهتر Vortex، قابلیت محاسبه پارامترهای بیشتری را در خود ترانسمیتر ارائه میکند.
اصل اندازهگیری Vortex
در داخل Measuring Tube یک Bluff Body قرار گرفته است. هنگام عبور سیال، گردابههایی بهصورت متناوب در دو سمت این مانع تشکیل میشوند که به آنها Kármán Vortex Street گفته میشود.
فرکانس تشکیل این گردابهها با Volume Flow رابطه مستقیم دارد. DSC Sensor تغییرات فشار ناشی از Vortexها را دریافت کرده و آنها را به سیگنال الکتریکی تبدیل میکند.
سایز DN15 معادل 1/2 اینچ
Prowirl 73F15 دارای سایز اسمی DN15 معادل 1/2 اینچ است و کوچکترین سایز استاندارد در نسخه Flanged خانواده Prowirl 73F محسوب میشود.
محدوده واقعی دبی را نمیتوان فقط براساس DN15 تعیین کرد؛ زیرا Lower Range به Density، Viscosity و Reynolds Number سیال وابسته است.
Reynolds Number
برای تشکیل Vortexهای پایدار، جریان باید به حداقل Reynolds Number موردنیاز برسد.
حداقل Reynolds Number برای شروع محدوده اندازهگیری حدود 4000 است و محدوده Linear دستگاه از حدود Re = 20000 آغاز میشود.
در دبیهای پایین، بهخصوص برای سیالات با ویسکوزیته بالا، Reynolds Number میتواند عامل اصلی محدودکننده Lower Range فلومتر باشد.
حداکثر سرعت جریان
برای مایعات، حداکثر سرعت Full Scale خانواده Prowirl برابر 9 متر بر ثانیه است.
برای نسخه استاندارد DN15، حداکثر سرعت گاز یا بخار 46 متر بر ثانیه یا Mach 0.3 است و هرکدام که مقدار پایینتری ایجاد کند مبنا قرار میگیرد.
دقت اندازهگیری دبی مایعات
در Reynolds Number بالاتر از 20000، Maximum Measured Error برای Volume Flow مایعات کمتر از ±0.75 درصد مقدار خواندهشده است.
در محدوده Reynolds Number بین 4000 و 20000، مقدار خطا به ±0.75 درصد Full Scale تغییر میکند.
دقت اندازهگیری گاز و بخار
برای گاز و بخار در Reynolds Number بالاتر از 20000، Maximum Measured Error کمتر از ±1 درصد مقدار خواندهشده است.
Repeatability عمومی دستگاه نیز ±0.25 درصد مقدار خواندهشده اعلام شده است.
کالیبراسیون سهنقطهای
Calibration انتخابشده برای این Configuration از نوع 3-Point است.
K-factor هر سنسور پس از تولید در کارخانه توسط کالیبراسیون مشخص میشود و به دلیل ساختار Vortex و نبود قطعات متحرک، Zero-point Drift متداول در برخی فناوریهای دیگر وجود ندارد.
سنسور High/Low Temperature
DSC Sensor انتخابشده در این محصول از نوع High/Low Temperature و از جنس 316L است.
محدوده دمای این سنسور از 200- تا 400+ درجه سانتیگراد است و امکان استفاده از دستگاه در فرایندهای Cryogenic و High Temperature را فراهم میکند.
Graphite Seal برای دمای 400 درجه
Seal انتخابشده برای DSC Sensor از نوع Graphite است.
Graphite Seal نیز محدوده دمای 200- تا 400+ درجه سانتیگراد را پوشش میدهد.
در این Configuration هم DSC Sensor و هم Graphite Seal برای محدوده 200- تا 400+ درجه سانتیگراد انتخاب شدهاند؛ بنابراین محدودیت دمایی Viton که در برخی Configurationهای Prowirl وجود دارد، در این مدل مطرح نیست.
اندازهگیری یکپارچه دما
یکی از تفاوتهای مهم Prowirl 73 با سری Prowirl 72، وجود سنسور دمای یکپارچه در DSC Sensor است.
این سنسور با استفاده از Pt1000 دمای سیال را مستقیماً اندازهگیری میکند و ترانسمیتر میتواند از Flow و Temperature برای محاسبات فرایندی استفاده کند.
محاسبه Mass Flow
Prowirl 73 میتواند از Volume Flow و Temperature برای محاسبه Mass Flow در سیالات تعریفشده استفاده کند.
برای Saturated Steam، Water و تعدادی از گازهای استاندارد، روابط مربوطه داخل Flow Computer دستگاه وجود دارند.
اندازهگیری بخار اشباع
در کاربرد Saturated Steam دمای اندازهگیریشده توسط سنسور داخلی میتواند برای محاسبه Density و در نتیجه Mass Flow بخار مورد استفاده قرار گیرد.
به همین دلیل Prowirl 73 میتواند در بسیاری از کاربردهای بخار اشباع بدون نیاز به Flow Computer خارجی مستقل مورد استفاده قرار گیرد.
بخار سوپرهیت و Pressure Compensation
برای اندازهگیری دقیق Mass Flow در Superheated Steam علاوه بر Flow و Temperature، Pressure نیز موردنیاز است.
نسخه HART Prowirl 73 قابلیت دریافت مقدار فشار از یک Pressure Transmitter خارجی سازگار را دارد و میتواند از آن در محاسبات Flow Computer استفاده کند.
Measuring Tube از CF3M / 316L
Measuring Tube این Configuration از Stainless Steel A351-CF3M / 316L ساخته شده است.
این متریال مقاومت خوردگی مناسبی برای بسیاری از مایعات، بخار و گازهای صنعتی فراهم میکند.
با این حال سازگاری نهایی متریال با سیال باید براساس ترکیب شیمیایی، دما و فشار واقعی فرایند بررسی شود.
فلنج PN40
Process Connection این دستگاه از نوع Flange EN 1092-1 B1 با Pressure Class PN40 است.
در Configuration قدیمی دستگاه به استاندارد DIN 2501 نیز اشاره شده است.
فشار کاری PN40
PN40 کلاس فشار اسمی اتصال فرایندی این دستگاه است، اما به این معنی نیست که فلومتر در تمام محدوده دمای 200- تا 400+ درجه بتواند بهطور ثابت در فشار 40bar کار کند.
با افزایش دمای فرایند، Maximum Allowable Pressure مطابق Pressure-Temperature Rating متریال و استاندارد EN 1092-1 کاهش پیدا میکند.
برای کاربردهای فشار و دمای بالا، فشار کاری مجاز نهایی باید از نمودار Pressure-Temperature مربوط به اتصال PN40 و متریال دستگاه تعیین شود و عدد PN40 نباید بهصورت فشار ثابت 40bar در 400°C تفسیر شود.
خروجی 4–20mA HART
خروجی اصلی این Configuration از نوع 4–20mA همراه با HART است.
خروجی جریان برای ارسال مقدار اندازهگیریشده به PLC، DCS یا سایر تجهیزات کنترل استفاده میشود و HART امکان ارتباط دیجیتال، تنظیم دستگاه و دریافت Diagnostic Information را فراهم میکند.
خروجی Frequency
Output Option انتخابشده علاوه بر 4–20mA HART دارای Frequency Output است.
Frequency Output از نوع Passive Open Collector و Galvanically Isolated است.
End Frequency را میتوان در محدوده 0 تا 1000Hz تنظیم کرد و حداکثر Frequency خروجی 1250Hz است.
Pulse Output
همین خروجی قابل تنظیم میتواند بهعنوان Pulse Output نیز مورد استفاده قرار گیرد.
حداکثر Pulse Frequency برابر 100Hz و Pulse Width در محدوده 0.005 تا 2 ثانیه قابل تنظیم است.
SIL
Configuration خروجی دستگاه با عبارت SIL HART مشخص شده است و خانواده Prowirl 73 دارای قابلیت استفاده در کاربردهای SIL 2 است.
در کاربرد Safety Instrumented System، شرایط استفاده باید مطابق Safety Manual و Configuration تاییدشده همان دستگاه رعایت شود.
تغذیه Loop-powered
نسخه 4–20mA HART این تجهیز یک ترانسمیتر دو سیمه Loop-powered است.
برای Non-Hazardous Area محدوده Supply عمومی 12 تا 36VDC است و برای استفاده از HART، محدوده 18 تا 36VDC در نظر گرفته میشود.
نمایشگر دوخطی
Display انتخابشده در این دستگاه از نوع LCD دوخطی است.
راهاندازی و تنظیم محلی توسط Push Buttonهای روی دستگاه انجام میشود و Quick Setup نیز برای Commissioning سریعتر در اختیار کاربر قرار دارد.
Housing کامپکت آلومینیومی
Version انتخابشده برای این Prowirl 73F از نوع Compact است؛ بنابراین ترانسمیتر مستقیماً روی Sensor نصب شده است.
Housing از جنس آلومینیوم با پوشش محافظ بوده و درجه حفاظت IP67 / NEMA 4X دارد.
Gland M20
Cable Entry این دستگاه از نوع Gland M20 است.
رزوه استاندارد آن M20 × 1.5 بوده و برای کابلهای استاندارد با قطر تقریبی 6 تا 12 میلیمتر قابل استفاده است.
دمای محیط
محدوده Ambient Temperature نسخه Compact استاندارد از 40- تا 70+ درجه سانتیگراد است.
نمایشگر در محدوده 20- تا 70+ درجه سانتیگراد قابل خواندن است و Storage Temperature دستگاه 40- تا 80+ درجه سانتیگراد اعلام شده است.
نصب در دماهای بالا
در کاربردهایی با دمای سیال بالا، بهخصوص 200°C و بیشتر، جهت نصب Housing اهمیت بیشتری پیدا میکند.
بهتر است جهت نصب بهگونهای انتخاب شود که انتقال حرارت از Measuring Tube به Transmitter کاهش یافته و Housing در محدوده مجاز Ambient Temperature باقی بماند.
Straight Run
برای اندازهگیری صحیح با فناوری Vortex باید پروفایل جریان قبل از سنسور بهاندازه کافی توسعهیافته باشد.
پس از Reduction حداقل 15 × DN، بعد از Elbow یا T-piece حداقل 20 × DN و پس از Control Valve حداقل 50 × DN مسیر مستقیم در ورودی توصیه میشود.
حداقل Straight Run خروجی در این حالتها معمولاً 5 × DN است.
Flow Conditioner
اگر فضای کافی برای Straight Run موردنیاز وجود نداشته باشد، میتوان از Perforated Plate Flow Conditioner مخصوص Endress+Hauser استفاده کرد.
استفاده صحیح از Flow Conditioner میتواند Straight Run ورودی موردنیاز را در بسیاری از شرایط به حدود 10 × DN کاهش دهد.
بدون قطعات متحرک
Prowirl 73F در مسیر اندازهگیری هیچ قطعه متحرکی ندارد.
این ویژگی باعث کاهش نیاز به Maintenance مکانیکی، عدم وجود Wear ناشی از حرکت اجزا و پایداری بلندمدت K-factor دستگاه میشود.
کاربرد برای بخار
یکی از کاربردهای اصلی Prowirl 73F اندازهگیری دبی Steam است.
سنسور دمای یکپارچه باعث میشود این نسل برای محاسبه Mass Flow بخار اشباع قابلیت بیشتری نسبت به یک Vortex Flowmeter ساده داشته باشد.
در Superheated Steam نیز میتوان از مقدار فشار خارجی برای Compensation و محاسبه دقیقتر Mass Flow استفاده کرد.
کاربرد برای مایعات
Prowirl 73F15 برای اندازهگیری دبی حجمی مایعات فرایندی، آب، Condensate و سایر سیالاتی که شرایط Reynolds و متریال آنها با دستگاه سازگار است قابل استفاده است.
کاربرد برای گازها
این دستگاه برای اندازهگیری گازهای صنعتی، هوای فشرده و تعدادی از گازهای تعریفشده در Flow Computer نیز قابل استفاده است.
برای سایزینگ گاز باید Density، Pressure، Temperature، Reynolds Number و محدودیت Mach Number بررسی شوند.
Non-Hazardous Area
Approval انتخابشده برای این کد سفارش برابر Non-hazardous Area است.
بنابراین این Configuration خاص نباید بهعنوان نسخه دارای ATEX، IECEx یا سایر Explosion Protection Approvalها معرفی شود؛ هرچند خانواده Prowirl 73 در نسخههای دیگر با این تاییدیهها قابل ارائه بوده است.
کاربردهای Prowirl 73F15 DN15
فلومتر Prowirl 73F15 DN15 برای اندازهگیری جریان بخار، Condensate، آب، هوای فشرده، گازهای صنعتی و مایعات فرایندی در صنایع نیروگاهی، نفت و گاز، پتروشیمی، شیمیایی و Utility Systems قابل استفاده است.
استفاده از High/Low Temperature DSC Sensor و Graphite Seal این Configuration را بهخصوص برای فرایندهای با دمای بسیار پایین یا بالا مناسب میکند.
جمعبندی
فلومتر ورتکس Endress+Hauser Prowirl 73F15 DN15 یک Vortex Flowmeter فلنجی نیم اینچ برای اندازهگیری مایعات، گازها و بخار است که علاوه بر Volume Flow، دمای سیال را نیز اندازهگیری میکند.
کد سفارش 73F15-SE4AA1AAA4AA بهطور مشخص دارای Measuring Tube از CF3M/316L، فلنج EN 1092-1 PN40، DSC Sensor High/Low Temperature از 316L، Graphite Seal با محدوده 200- تا 400+ درجه، کالیبراسیون سهنقطهای، Housing کامپکت آلومینیومی IP67/NEMA4X، نمایشگر دوخطی و خروجی 4–20mA SIL HART + Frequency است.
ترکیب سنسور High/Low Temperature و Graphite Seal باعث شده محدوده دمایی این Configuration تا 200- تا 400+ درجه سانتیگراد ادامه پیدا کند؛ البته فشار کاری واقعی در دماهای بالا باید براساس Pressure-Temperature Rating اتصال PN40 بررسی شود.