Hoe een magflowmeter te ontwerpen en installeren om luchtinsluiting te voorkomen

In de meeste irrigatietoepassingen is de installatie van elektromagnetische flowmeters een integraal onderdeel van het watervoorzieningssysteem. Binnen irrigatienetwerken op landbouwbedrijven wordt de meter doorgaans gebruikt voor regelings- of facturatiedoeleinden.

De aard van het ontwerp van een flowmeter betekent dat ingesloten lucht verschillende stabiliteits- en afleesfouten kan veroorzaken, wat de algehele prestaties van het systeem beïnvloedt. Door bij het ontwerp van het systeem rekening te houden met dit probleem, kunnen we dit probleem beperken voor een betere werking en optimalisatie.

Het probleem

Een magnetische flowmeter genereert een magnetisch veld in de stromingsbuis (sensor).

Volgens de wet van Faraday wekt de stroming van een geleidende vloeistof door het magnetisch veld een spanningssignaal op, dat wordt gedetecteerd door elektroden die zich op de wanden van de stromingsbuis bevinden.

De aanwezigheid van ingesloten lucht kan ervoor zorgen dat de meting onregelmatig en/of zeer onnauwkeurig wordt, met de mogelijkheid tot een te hoge uitlezing. Veel meters kunnen in een foutmodus gaan door de instabiliteit van de meting.

Hoewel de meeste fabrikanten gedetailleerd installatieadvies geven over het installeren van hun meters, wordt zelden besproken hoe lucht zich door de leiding verplaatst en wat de beste manieren zijn om deze problemen te minimaliseren.

Hoe de opgesloten lucht uit de watermeter te verwijderen

Er wordt algemeen aangenomen dat lucht in een leiding altijd naar de bovenkant van de leiding zal bewegen en zich zal verplaatsen wanneer er stroming door een horizontale leiding gaat.

Echter, deze aanname is niet altijd juist. Vaak is een specifieke watersnelheid nodig om de lucht in een leiding te verplaatsen, en hoe groter de leidingdiameter, hoe hoger de benodigde luchtsnelheid.

De meeste Magflow-installaties worden afgestemd op de pijpdiameter in plaats van op het debiet in de leiding. Dit betekent dat de watersnelheid vaak lager kan zijn dan 0,5 m/s, wat zeer problematisch kan zijn als er lucht in het systeem aanwezig is.

Als voorbeeld van een vlakke leiding zonder helling zijn dit de specifieke watersnelheden die nodig zijn om lucht in de leiding te verplaatsen:

• DN50     0,4 m/s
• DN150   0,7 m/s
• DN300  1 m/s
• DN600  1,5 m/s

Wat dit voorbeeld laat zien, is dat hoe groter de pijpdiameter, hoe hoger de vereiste snelheid. Zonder deze snelheid blijft de luchtzak op dezelfde plek.

Het is ook belangrijk om het effect te begrijpen dat waterdruk heeft op de aard van de lucht in de leiding. Hoe lager de druk, hoe meer lucht er wordt ingesloten.

Dit kan het effect op de prestaties van de flowmeter versterken. Door de druk in de leiding te verhogen, veroorzaakt de ingesloten lucht minder schade. Dit kan worden bereikt door drukhoudende afsluiters in het netwerk te installeren om de systeemdruk constant te houden.

 

 

   

Drukhoudende afsluiters.

Een oplossing is om de watermeter met een oplopend verloop te installeren, zodat de lucht naar een hoger gelegen punt kan bewegen. Geschikte ontluchters kunnen worden geïnstalleerd om lucht uit de leiding te verwijderen en zo de doorstroomcapaciteit van het systeem te maximaliseren.

Wij adviseren dat de minimale helling bij een opwaartse stroming een gradiënt van 1 : 500 of steiler moet hebben om ervoor te zorgen dat de luchtbel van de meter weg kan stijgen.

Meter met een lichte stijgende helling met luchtafvoer aan de bovenkant.

Een tweede oplossing is om de meter verticaal te monteren, met de stroming naar boven gericht. Dit zorgt ervoor dat de lucht altijd snel langs de meter beweegt zonder blijvende problemen te veroorzaken.

Watermeter met verticale opwaartse stroming.

Een algemeen principe bij elke installatie is ervoor te zorgen dat de watermeter altijd volledig met water gevuld is. Dit is niet altijd mogelijk, omdat een deel van het netwerk kan leeglopen wanneer de pompen worden uitgeschakeld.

Het is daarom van cruciaal belang dat het ontwerp geschikte ontluchters bevat om de lucht bij het opstarten van de pomp af te voeren, zodat de watermeter direct begint te registreren zodra de stroming is begonnen.

Het ontwerp van de ontluchter is ook van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de ingesloten lucht effectief wordt afgevoerd. Kinetische ontluchters of vacuümbrekers moeten worden vermeden, aangezien combinatie-ontluchters met een automatische en kinetische orifice de beste praktijk zijn voor dit soort toepassingen.

Deze combinatie-ontluchters zorgen ervoor dat grotere hoeveelheden ingesloten lucht effectief worden afgevoerd tijdens het vullen en het in bedrijf zijn van de leiding.

 

Waar volledige ondersteuning bij systeemontwerp te vinden is

Het is altijd het beste om het ontwerp van de leiding te bespreken voordat er met de installatie wordt begonnen. Ons team van ingenieurs en leidingenspecialisten staat klaar om aanbevelingen te doen en zo het succes van uw pompstation, leiding of irrigatiesysteem te waarborgen.

Neem online contact met ons op, of bezoek ons YouTube-kanaal voor meer informatie, inzichten en ‘how to’-instructies.