Pengukur Aliran Oli Viskositas Tinggi: Cara Memilih Pengukur yang Tepat

Untuk oli dengan viskositas tinggi, meteran roda gigi oval biasanya menjadi pilihan pertama. Oli yang lebih kental mengurangi selip antara roda gigi dan ruang, sehingga akurasi tetap terjaga atau meningkat seiring dengan meningkatnya viskositas. Batasnya adalah kapasitas aliran. Aliran maksimum harus dikurangi pada viskositas tinggi untuk menjaga penurunan tekanan dan beban roda gigi tetap dalam batas yang ditentukan. Meteran Coriolis lebih cocok ketika proses membutuhkan aliran massa atau densitas, ketika oli mengandung padatan yang akan menyumbat saringan meteran roda gigi, atau ketika suhu proses melebihi kapasitas meteran roda gigi. Penurunan tekanan Coriolis juga meningkat seiring dengan viskositas, jadi tentukan ukuran meteran berdasarkan viskositas pada suhu operasi, bukan pada kondisi referensi.

Tabel di bawah ini membandingkan kedua jenis meteran pada penggunaan untuk minyak berat.

Bagaimana Memilih di Antara Keduanya?

Lima kondisi biasanya menentukan pemilihan: viskositas pada suhu operasi, rentang aliran yang dibutuhkan, suhu proses, kebersihan oli, dan hasil pengukuran yang dibutuhkan.

1. Periksa viskositas pada suhu operasi terhadap batas yang ditentukan oleh meteran, setelah mengkonversi cSt ke mPa·s jika diperlukan.
2. Meter tersebut harus mampu menampung aliran maksimum yang dibutuhkan pada viskositas aktual. Jika penurunan kapasitas memaksa meter roda gigi oval menjadi lebih besar, bandingkan penurunan tekanan dan biayanya dengan opsi Coriolis.
3. Pemanasan menurunkan viskositas, tetapi dapat mendorong suhu proses melebihi batas yang ditentukan oleh alat ukur. Periksa batas suhu konfigurasi yang dipilih.
4. Meter roda gigi oval biasanya dipasang dengan saringan di bagian hulu. Jika oli membawa padatan berukuran besar atau sering yang dapat menyumbat saringan atau menyebabkan keausan pada roda gigi, meter tanpa bagian yang bergerak patut dipertimbangkan, meskipun partikel abrasif masih dapat mengikis tabung Coriolis.
5. Coriolis cocok digunakan ketika proses membutuhkan aliran massa atau densitas langsung. Jika aliran volume mencukupi dan oli berada dalam kisaran yang ditentukan, meteran roda gigi oval biasanya merupakan pilihan yang lebih hemat biaya.

Viskositas Minyak Bergantung pada Suhu

Viskositas oli berubah secara signifikan dengan suhu, oleh karena itu penentuan ukuran harus menggunakan viskositas pada suhu operasi aktual.

Satu permintaan pengukuran aliran minyak mentah memberikan dua nilai untuk minyak yang sama: 9.500 cSt pada 100 °F dan 162 cSt pada 210 °F, perbedaan hampir 60 kali lipat. Saluran tersebut beroperasi pada suhu 30 °C (86 °F), lebih dingin daripada kedua titik referensi. Ekstrapolasi kedua nilai tersebut dengan metode viskositas dan suhu ASTM D341 memberikan perkiraan 21.000 cSt pada 30 °C. Sebuah alat ukur yang dipilih berdasarkan angka 162 cSt akan memenuhi viskositas sekitar 130 kali lipat dari viskositas yang seharusnya.

Data oli seringkali memberikan viskositas kinematik dalam cSt, sedangkan spesifikasi meter menggunakan viskositas dinamis dalam mPa·s. Kalikan cSt dengan densitas dalam g/cm³ untuk mengonversi, menggunakan nilai pada suhu yang sama. Misalnya, 380 cSt pada 50 °C dengan densitas 0,96 g/cm³ kira-kira sama dengan 365 mPa·s. Konversi ini sangat penting terutama di dekat batas viskositas meter.

Bagaimana Viskositas Mempengaruhi Ukuran Gigi Oval

Meter roda gigi oval mengukur volume dengan menjebak sejumlah cairan tetap di antara roda gigi dan ruang. Seiring meningkatnya viskositas, kebocoran melalui celah roda gigi berkurang. Pada saat yang sama, penurunan tekanan meningkat, mengurangi kapasitas aliran yang tersedia pada tekanan proses tertentu.

Data LC di bawah ini menunjukkan bagaimana laju alir terukur berubah seiring dengan viskositas. Rentang laju alir tersebut adalah untuk kelas 0,5%; kelas 0,2% memiliki laju alir minimum yang lebih tinggi.

Pengukur Gigi Oval untuk Oli Viskositas Tinggi

Seri LC mencakup DN10 hingga DN200 dan viskositas hingga 2.000 mPa·s. Layanan umum untuk meteran roda gigi oval meliputi bahan bakar minyak kapal , minyak pelumas berat, minyak roda gigi, dan minyak proses karet.

Mulai dari 200 mPa·s, LC dibangun dalam konfigurasi viskositas tinggi , sehingga viskositas operasi harus dinyatakan pada tahap permintaan.

Pada oli kental, meteran yang lebih besar menurunkan penurunan tekanan, tetapi juga meningkatkan laju aliran minimum. Ukuran yang dipilih harus mencakup laju aliran terendah dan tertinggi pada viskositas operasi.

Kesalahan pengukuran bergeser seiring dengan viskositas fluida. Meter LC di atas DN50 memiliki pengatur akurasi, sehingga kesalahan dapat disesuaikan dengan oli yang sebenarnya.

Partikel padat dapat menyumbat atau menyebabkan keausan pada roda gigi, sehingga saringan hulu umum digunakan pada saluran bahan bakar dan minyak mentah.

Aliran Rendah dengan Oli Viskositas Tinggi

Pemberian dosis pelumas, injeksi aditif, dan pemberian gemuk seringkali menggabungkan viskositas tinggi dengan laju aliran hanya beberapa mililiter per menit. Ukuran roda gigi oval konvensional tidak mencapai kisaran ini. Pada rentang 1.000 hingga 2.000 mPa·s, ukuran LC terkecil, LC-10, dimulai dari 0,03 m³/jam, atau sekitar 500 ml/menit.

Seri LC-M adalah flow meter PD mikro yang dirancang untuk rentang ini. Seri ini mencakup viskositas hingga 2.000 mPa·s, dan model terkecil, LC-M2, mengukur 0,5 hingga 150 ml/menit. Model yang lebih besar mencapai 100 L/menit, sehingga seri ini tumpang tindih dengan ukuran LC konvensional. Akurasi adalah ±0,5% dari skala penuh, yang berarti kesalahan adalah jumlah tetap dan bukan bagian dari pembacaan. Pada LC-M2, kesalahan tersebut adalah ±0,75 ml/menit, atau ±15% dari pembacaan pada laju dosis 5 ml/menit. Pilih model sehingga aliran normal berada di bagian atas rentangnya.

Kapan Pengukur Aliran Coriolis Menjadi Lebih Sesuai?

Pengukur aliran Coriolis mengukur aliran massa secara langsung dan juga dapat memberikan pengukuran densitas. Karena tidak memiliki bagian yang bergerak di jalur aliran, alat ini dapat dipertimbangkan ketika oli dengan viskositas tinggi memerlukan pengukuran aliran massa atau ketika penurunan tekanan membatasi jenis pengukur lainnya.

Pada oli kental, penurunan tekanan melalui tabung pengukur dapat membatasi rentang aliran yang dapat digunakan. Ukuran meteran harus didasarkan pada viskositas oli aktual, laju aliran yang dibutuhkan, dan penurunan tekanan yang diizinkan.

Analisis mendalam dan kasar di atas menunjukkan bagaimana hal ini bekerja dalam praktiknya:

• Viskositas oli: 9.500 cSt pada 100 °F dan 162 cSt pada 210 °F
• Kondisi pengoperasian: 30 °C, 12 bar, koneksi tri-clamp 2 inci
• Estimasi viskositas pada 30 °C: sekitar 21.000 cSt

Meter yang dipilih: SH-CMF DN50 Coriolis, 316L, akurasi 0,2%, ATEX, -50 hingga 150 °C

Pada tekanan sekitar 20.000 mPa·s, oli tersebut sepuluh kali lebih tinggi dari batas roda gigi oval LC, sehingga Coriolis adalah satu-satunya pilihan yang sesuai di antara keduanya. Pelanggan meninjau pilihan DN50 dengan tim teknik dan produksinya sebelum melakukan pembelian.

Satu Meter untuk Diesel dan Minyak Bakar Berat

Tekanan diesel sekitar 5 mPa·s. Minyak bakar berat seringkali di atas 200 mPa·s pada suhu operasinya, dan selisihnya melebar saat minyak mendingin. LC dipasok dalam versi standar untuk diesel dan dengan opsi viskositas tinggi (kode N) untuk minyak bakar berat, dan kesalahan meter juga bergeser sesuai dengan viskositas. Karena alasan ini, satu meter roda gigi oval biasanya tidak digunakan untuk kedua bahan bakar. Sistem bahan bakar bunker biasanya menentukan meter terpisah, atau menggunakan meter Coriolis ketika kedua bahan bakar harus menggunakan satu saluran yang sama.

Minyak bakar berat juga berubah pada saluran yang sama seiring perubahan suhu. Pertimbangkan saluran DN20 yang membawa bahan bakar dengan tekanan 380 cSt pada suhu 50 °C, dengan laju alir maksimum yang dibutuhkan sebesar 2,2 m³/jam:

Pada suhu 50 °C: sekitar 365 mPa·s, dalam rentang 200 hingga 1.000 mPa·s. LC-20 maksimum: 2,1 m³/jam.

Pada suhu 30 °C: diperkirakan 1.300 hingga 1.900 mPa·s, dalam rentang 1.000 hingga 2.000 mPa·s. Maksimum LC-20: 1,5 m³/jam; maksimum LC-25: 3 m³/jam.

LC-20 kurang memadai pada kedua suhu tersebut. LC-25 mencakup 2,2 m³/jam di seluruh rentang suhu. Ukur meteran pada suhu bahan bakar terendah, di mana viskositas tertinggi dan batas aliran terendah.

Batas Suhu untuk Minyak Berat Panas

Pemanasan menurunkan viskositas oli dan meningkatkan kemampuan pemompaan, tetapi meteran juga harus mampu menahan suhu proses yang dihasilkan.

Minyak bakar berat menunjukkan bagaimana hal ini memengaruhi pemilihan. Permintaan umum mencakup saluran 4 inci dengan kapasitas 100 hingga 160 t/jam, dengan suhu minyak 150 °C pada beberapa saluran dan 240 °C pada saluran lainnya.

Pada suhu 150 °C, bahan bakar minyak berat biasanya berada di bawah 200 mPa·s, sehingga LC bekerja dalam rentang viskositas standarnya. Pada densitas sekitar 0,90 g/cm³, 100 t/jam setara dengan sekitar 111 m³/jam dan 160 t/jam sekitar 178 m³/jam. Ini melebihi batas 100 m³/jam dari LC DN100, tetapi LC DN150 dengan radiator panjang dapat mengatasi aliran dan suhu tersebut.

Pada suhu 240 °C, LC berada di luar rentang suhunya, dan diperlukan meter Coriolis versi 250 °C atau 350 °C. DN100 SH-CMF memiliki kapasitas 160 t/jam, sehingga aliran atas berada pada skala penuh; DN125 memiliki kapasitas 230 t/jam. Penentuan ukuran akhir bergantung pada viskositas oli dan penurunan tekanan yang diizinkan.

Jika kedua suhu saluran memerlukan jenis meter yang sama, Coriolis mencakup keduanya dengan satu desain.

Untuk aspal dan bitumen , pengendalian suhu penting karena alasan yang berbeda: produk dapat mengeras saat saluran mendingin. LC tersedia dengan jaket pemanas (kode U) untuk menjaga produk tetap cair selama penghentian dan pengaktifan kembali.