This master thesis project has been carried out in cooperation with the Endress+Hauser Flowtec AG in Switzerland. The project was part of a bigger predevelopment project for a vortex flow meter in the research and development department of Endress+Hauser. Prowirl (vortex) flow meters are often used for measuring the volume flow in steam applications. This measurement method is based on the phenomena of vortices occurring behind obstacles in a stream which are registered by a sensor. Aim of the project was to develop and test a new vortex flow transducer concept for highest pressure applications (line pressure of 250 bars). Endress+Hauser already had a sensor for such applications which was outdated and not compatible to the newer generation of sensors. Two concepts with and without a temperature sensor option have been generated. The concepts have been modeled and verified via FE-analysis and analytical calculations according to the relevant standards (ASME Boiler and Pressure Vessel Code and EN 13445). After the calculations prototypes have been manufactured and tested. The conducted tests matched the simulations well and proved that the concept worked. More detailed tests after this thesis project are necessary to transfer the concept into a final product. However, it has been shown that the new concept has significant advantages over the existing highest pressure sensor. These are a bigger pressure range, the option of integrating a temperature sensor and a cost reduction for the flow meters compared to the existing design. Keywords: Vortex, Flow meter, Sensor, Water hammer / Detta examensprojekt har utförts i samarbete med Endress+Hauser Flowtec AG i Schweiz. Projektet har varit en del av ett större inledande projekt kring en virvelflödesmätare under avdelningen för forskning och utveckling hos Endress+Hauser. Prowirl(virvel)flödesmätare används ofta för mätning av volymflöde i ångapplikationer och tekniken bygger på sensorregistrering av fenomenet virvelbildning som uppstår nedströms hinder i ett flöde. Målet med projektet var att utveckla och testa en ny virvelflödesmätare för högtrycksapplikationer (ledningstryck upp till 250 bar). Sensorn som Endress+Hauser redan hade för sådan applikation var föråldrad och inte kompatibel med nyare generationer av sensorer. Två koncept har tagits fram, ett med och ett utan temperatursensor. Koncepten har modellerats och verifierats genom FEM och analytiska beräkningar enligt relevanta standarder (ASME Boiler and Pressure Vessel Code och EN 13445), efter vilket prototyperna tillverkats och testats. De utförda testerna överensstämde väl med simulationerna och bevisade att koncepten fungerade. Mer utförliga tester efter detta examensprojekt är nödvändigt för att med koncepten som utgångspunkt skapa en klar produkt. Men det har visats att dessa koncept har väsentliga fördelar över den befintliga högtryckssensorn. Bland dem kostnadsreducering, möjlighet för integrering av temperatursensor och breddat tryckspann jämfört mot den existerande designen. Nyckelord: Virvel, Flödesmätare, Sensorer, Vattenslag
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-156725 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Lais, Christian |
| Publisher | KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | MMK 2014:18 MKN108 |
Page generated in 0.0014 seconds