Τι είναι ένας μετρητής ροής στομίου; Αρχή Εργασίας, Ακρίβεια, Εφαρμογές και Επιλογή

Η αρχή ακούγεται απλή, αλλά η αξιόπιστη μέτρηση ροής στομίου εξαρτάται από περισσότερα από την ίδια την πλάκα. Η διάμετρος της οπής, η αναλογία βήτα, η κατάσταση των άκρων, η θέση της βρύσης πίεσης, η πυκνότητα του υγρού, ο αριθμός Reynolds, το προφίλ ροής ανάντη, το εύρος του πομπού DP και η εγκατάσταση επηρεάζουν το αποτέλεσμα.

Αυτός ο οδηγός εξηγεί την αρχή λειτουργίας του μετρητή ροής στομίου από τον υδραυλικό περιορισμό έως το τελικό σήμα ροής και, στη συνέχεια, δείχνει τι επηρεάζει την αβεβαιότητα της μέτρησης, πού λειτουργεί καλά η τεχνολογία και τι πρέπει να ελέγξουν οι μηχανικοί πριν καθορίσουν ένα σύστημα.

Τι αποτελείται από έναν μετρητή ροής στομίου;

Ένας μετρητής στομίου θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως πλήρες διαφορικό-σύστημα μέτρησης πίεσης και όχι ως μεταλλική πλάκα τοποθετημένη μεταξύ δύο φλάντζες.

Πλάκα στομίου

Το πιάτο δημιουργεί τον περιορισμό. Μια συμβατική ομόκεντρη αιχμηρή-πλάκα έχει μια κυκλική οπή στο κέντρο του σωλήνα. Το μέγεθος της οπής, το πάχος, το ανάντη άκρο και ο προσανατολισμός εγκατάστασης πρέπει να ταιριάζουν με τη σχεδιαστική βάση που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ροής.

Διατίθενται διαφορετικές γεωμετρίες πλακών για συγκεκριμένες υπηρεσίες. Ο οδηγός γιαεπιλογή τύπου πλάκας στομίουπαρέχει πρόσθετο πλαίσιο όταν μια τυπική ομόκεντρη πλάκα μπορεί να μην ταιριάζει στο ρευστό.

Κρουνοί πίεσης και παλμικές συνδέσεις

Οι βρύσες πίεσης ανιχνεύουν τη στατική πίεση στην ανάντη και κατάντη πλευρά του περιορισμού. Οι σωλήνες ή οι ενσωματωμένες δίοδοι μεταφέρουν αυτά τα σήματα πίεσης στο όργανο διαφορικής πίεσης.

Η διάταξη κτυπήματος είναι μέρος του σχεδιασμού μέτρησης. Δεν μπορεί να μετακινηθεί αυθαίρετα αφού έχει διαμορφωθεί το μέγεθος της πλάκας επειδή η πίεση ποικίλλει ανάλογα με τη θέση γύρω από τον περιορισμό.

Πομπός διαφορικής πίεσης

Το δευτερεύον στοιχείο μέτρησης ανιχνεύει τη διαφορά μεταξύ της πλευράς υψηλής-πίεσης και χαμηλής-πίεσης. Ένα κατάλληλοπομπός διαφορικής πίεσηςμετατρέπει αυτή τη διαφορά μηχανικής πίεσης σε χρησιμοποιήσιμο ηλεκτρονικό σήμα.

Ευρύτερα,διαμορφώσεις πομπού πίεσηςπρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με την πίεση διεργασίας, τη θερμοκρασία, το απαιτούμενο εύρος, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και τις απαιτήσεις του συστήματος-ελέγχου.

Πώς λειτουργεί ένας μετρητής ροής στομίου;

1. Το υγρό προσεγγίζει τον περιορισμό

Ανοδικά της πλάκας, το υγρό καταλαμβάνει ολόκληρη τη διατομή-του σωλήνα. Για τυποποιημένη μέτρηση, η προσεγγιζόμενη ροή θα πρέπει να πληροί τις συνθήκες εγκατάστασης που απαιτούνται από την επιλεγμένη μέθοδο υπολογισμού. Κοντινοί αγκώνες, βαλβίδες και άλλες διαταραχές μπορούν να αλλάξουν το προφίλ ταχύτητας πριν το υγρό φτάσει στο στόμιο.

2. Η ταχύτητα αυξάνεται μέσω του στομίου

Η οπή παρέχει μικρότερη επιφάνεια ροής από τον σωλήνα. Για να διατηρηθεί η συνέχεια, το ρευστό επιταχύνεται καθώς περνά μέσα από το άνοιγμα.

Αυτή η επιτάχυνση είναι κεντρική στη μέτρηση ροής διαφορικής-πίεσης. Ο μετρητής δεν μετρά απευθείας την ταχύτητα στην πλάκα. Αντίθετα, μετρά την αλλαγή πίεσης που σχετίζεται με την επιτάχυνση.

3. Πτώσεις στατικής πίεσης

Καθώς η ταχύτητα αυξάνεται, η στατική πίεση μειώνεται. Η αρχή του Bernoulli παρέχει τη βασική φυσική σχέση μεταξύ πίεσης, ταχύτητας και ανύψωσης για μια εξιδανικευμένη ροή, ενώ οι πρακτικοί υπολογισμοί στομίου προσθέτουν συντελεστές που αντιστοιχούν στην πραγματική συμπεριφορά ρευστού.

Η πίεση ανάντη είναι επομένως υψηλότερη από την πίεση που μετράται στην κατάντη πλευρά του περιορισμού.

4. Μια Vena Contracta σχηματίζεται κατάντη

Το ρεύμα ρευστού δεν επεκτείνεται αμέσως στην πλήρη διάμετρο του σωλήνα μετά τη διέλευση της πλάκας. Συνεχίζει να συστέλλεται για μικρή απόσταση κατάντη. Η τοποθεσία όπου ο πίδακας φτάνει στην ελάχιστη-διατομή του ονομάζεταιφλέβα συμβατή.

Μετά από αυτό το σημείο, το ρεύμα διαστέλλεται και ανακτάται κάποια στατική πίεση. Η ανάκτηση δεν είναι πλήρης επειδή ο διαχωρισμός και οι αναταράξεις διαχέουν τη μηχανική ενέργεια. Αυτό το τμήμα που δεν έχει ανακτηθεί εμφανίζεται ως μόνιμη απώλεια πίεσης.

5. Το σύστημα μετρά τη διαφορική πίεση

Ο πομπός βλέπει δύο σήματα πίεσης:

ΔP = P1 − P2

όπου P1 είναι η ανάντη πίεση αναρρόφησης και P2 είναι η κατάντη πίεση κρούσης.

Καθώς αυξάνεται η ροή, η διαφορική πίεση αυξάνεται. Η σχέση, ωστόσο, είναι μη γραμμική.

6. Η διαφορική πίεση μετατρέπεται σε ροή

Για μια σταθερή γεωμετρία και κατά τα άλλα σταθερές συνθήκες διεργασίας, η απλοποιημένη σχέση είναι:

Q ∝ √ΔP

Αυτό έχει μια σημαντική πρακτική συνέπεια. Εάν η διαφορική πίεση πέσει στο 25% της τιμής της πλήρους-κλίμακας, η αντίστοιχη θεωρητική ροή είναι περίπου 50% της πλήρους κλίμακας, όχι 25%.

Η λειτουργία τετραγωνικής-ρίζας μπορεί να εκτελεστεί μέσα σε έναν έξυπνο πομπό ή σε έναν υπολογιστή PLC, DCS ή ροής. Κανονικά δεν πρέπει να εφαρμόζεται δύο φορές. του ΈμερσονΟδηγός μηχανικής ροής DPσημειώνει συγκεκριμένα ότι η εξαγωγή τετράγωνης-ρίζας μπορεί να πραγματοποιηθεί στον πομπό ή αλλού στο σύστημα ελέγχου και προειδοποιεί να μην εκτελεστεί και στις δύο θέσεις.

Το προκύπτον σήμα μπορεί επίσης να συσσωρευτεί από ααθροιστής ροήςόταν η εφαρμογή απαιτεί συνολικό όγκο ή μάζα με την πάροδο του χρόνου.

Τι μπαίνει στην εξίσωση της πραγματικής ροής στομίου;

Η σχέση τετραγωνικής-ρίζας εξηγεί την αρχή, αλλά δεν είναι μια πλήρης εξίσωση μεγέθους μηχανικής. Οι πραγματικοί υπολογισμοί λαμβάνουν υπόψη τη γεωμετρία και τη συμπεριφορά του πρωτεύοντος στοιχείου και τις ιδιότητες του ρευστού.

Οι σημαντικές μεταβλητές περιλαμβάνουν:

• διάμετρος οπής στομίου.
• εσωτερική διάμετρος σωλήνα?
• Διαφορική πίεση?
• πυκνότητα υγρού?
• συντελεστής εκφόρτισης?
• αναλογία βήτα;
• Αριθμός Reynolds;
• συντελεστής διαστολής για συμπιέσιμα υγρά.

Συντελεστής εκφόρτισης

Ο συντελεστής εκφόρτισης, που συνήθως αντιπροσωπεύεται από το C, αντιπροσωπεύει τη διαφορά μεταξύ ενός εξιδανικευμένου υπολογισμού ροής και της πραγματικής ροής μέσω του περιορισμού. Επηρεάζεται από τη γεωμετρία και το καθεστώς ροής, γι' αυτό μια τυπική πλάκα στομίου δεν μπορεί να αντικατασταθεί με μια περίπου παρόμοια οπή και αναμένεται να παράγει την ίδια βάση υπολογισμού.

Η κατάσταση των άκρων της πλάκας έχει επίσης σημασία. Η στρογγυλοποίηση, οι αποθέσεις, η διάβρωση ή η μηχανική βλάβη μπορούν να αλλάξουν τη συμπεριφορά της τοπικής ροής και επομένως να επηρεάσουν την απόδοση της μέτρησης.

Συντελεστής Επεκτασιμότητας

Για τα υγρά, οι αλλαγές πυκνότητας μέσω του στοιχείου διαφορικής πίεσης είναι συχνά αρκετά μικρές ώστε να αντιμετωπίζεται το ρευστό ως ουσιαστικά ασυμπίεστο για τον εφαρμοστέο υπολογισμό. Το αέριο και ο ατμός συμπεριφέρονται διαφορετικά.

Καθώς ένα συμπιέσιμο ρευστό διέρχεται από τον περιορισμό, οι αλλαγές πίεσης συνοδεύονται από αλλαγές πυκνότητας. Ο συντελεστής επεκτασιμότητας αντιπροσωπεύει αυτό το αποτέλεσμα στον εφαρμοστέο υπολογισμό του στομίου. Αυτός είναι ένας λόγος που το μέγεθος του αερίου και του ατμού απαιτεί περισσότερες πληροφορίες διεργασίας από την απλή διάμετρο του σωλήνα και τη μέγιστη ροή.

Τι είναι το Beta Ratio και γιατί έχει σημασία;

Ο λόγος βήτα, γραμμένος ως , είναι ο λόγος μεταξύ της διαμέτρου της οπής του στομίου και της εσωτερικής διαμέτρου του σωλήνα:

= d / D

όπου d είναι η διάμετρος της οπής του στομίου και D είναι η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα ανάντη.

Μια μικρότερη οπή σε σχέση με τον σωλήνα δημιουργεί ισχυρότερο περιορισμό και γενικά παράγει μεγαλύτερη διαφορική πίεση σε μια δεδομένη ροή. Μια μεγαλύτερη οπή παράγει λιγότερη διαφορική πίεση και συνήθως λιγότερη μόνιμη απώλεια πίεσης.

Αυτό δεν σημαίνει ότι μια πολύ μικρή ή πολύ μεγάλη αναλογία beta είναι αυτόματα καλύτερη. Ο λόγος βήτα αλληλεπιδρά με τον αριθμό Reynolds, τον συντελεστή εκφόρτισης, το διαθέσιμο DP, την αβεβαιότητα και την ευαισθησία εγκατάστασης. Θα πρέπει να υπολογίζεται από τις πραγματικές συνθήκες διεργασίας και όχι να επιλέγεται μόνο για να δημιουργηθεί ένα βολικό διάστημα πομπού.

Ποια διάταξη βρύσης πίεσης χρησιμοποιείται;

Το ISO 5167-2:2022 καλύπτει τυπικές πλάκες στομίου που χρησιμοποιούνται με κρουνούς με φλάντζα, γωνιακές βρύσες και κρουνούς D και D/2. Οεπίσημη προδιαγραφή ISO 5167-2ορίζει επίσης τη γεωμετρία, την εγκατάσταση και τις συνθήκες λειτουργίας για τυπικές πλάκες που χρησιμοποιούνται σε πλήρως κυκλικούς αγωγούς.

Βρύσες φλάντζας

Οι συνδέσεις πίεσης βρίσκονται στις φλάντζες σε τυποποιημένες αποστάσεις κοντά στην πλάκα. Αυτή είναι μια κοινή βιομηχανική ρύθμιση.

Γωνιακές βρύσες

Η πίεση γίνεται αισθητή αμέσως δίπλα στην ανάντη και κατάντη όψη της πλάκας.

D και D/2 Taps

Η στρόφιγγα ανάντη είναι τοποθετημένη με διάμετρο ενός σωλήνα ανάντη, ενώ η βρύση κατάντη βρίσκεται στη μισή διάμετρο σωλήνα κατάντη.

Αυτές οι ρυθμίσεις δεν παρέχουν απλώς τρεις διαφορετικούς τρόπους σύνδεσης σωλήνων. Η θέση βρύσης αλλάζει τη μετρούμενη διαφορική πίεση, επομένως η διαμόρφωση κρουνίσματος πρέπει να ταιριάζει με τη μέθοδο υπολογισμού που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ροής.

Τι επηρεάζει την ακρίβεια του μετρητή ροής του στομίου και την αβεβαιότητα μέτρησης;

Είναι πιο χρήσιμο να σκεφτόμαστε την αβεβαιότητα του πλήρους συστήματος μέτρησης παρά να εκχωρούμε έναν γενικό αριθμό ακρίβειας σε κάθε μετρητή στομίου.

Γεωμετρία Πρωτεύοντος Στοιχείου

Η διάμετρος της οπής, η επιπεδότητα της πλάκας, το πάχος, η αιχμηρή- κατάσταση και η διάμετρος του σωλήνα επηρεάζουν την κύρια μέτρηση. Μια πλάκα που κατασκευάζεται σωστά αλλά τοποθετείται προς τα πίσω μπορεί επίσης να παράγει ένα αποτέλεσμα εκτός της προβλεπόμενης βάσης σχεδιασμού.

Προφίλ ροής

Οι αγκώνες, οι μερικώς ανοιχτές βαλβίδες, οι μειωτήρες και άλλα εξαρτήματα μπορούν να δημιουργήσουν προφίλ στροβιλισμού ή ασύμμετρης ταχύτητας. Το αποτέλεσμα εξαρτάται από τη διαταραχή, την απόστασή της από την πλάκα και τη γεωμετρία του μετρητή.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν υπάρχει καμία χρήσιμη γενική δήλωση ότι κάθε μετρητής στομίου χρειάζεται ακριβώς τον ίδιο αριθμό διαμέτρων σωλήνων ανάντη. Οι τυπικές απαιτήσεις εγκατάστασης θα πρέπει να ελέγχονται για την πραγματική διαμόρφωση των σωληνώσεων.

Αριθμός Reynolds

Ο αριθμός Reynolds περιγράφει τη σχέση μεταξύ αδρανειακών και ιξωδών επιδράσεων στο ρέον ρευστό. Επειδή ο συντελεστής εκφόρτισης σχετίζεται με το καθεστώς ροής, ο αριθμός Reynolds αποτελεί μέρος του τυποποιημένου υπολογισμού και των ορίων εφαρμογής.

Το ISO 5167-2 καθορίζει καθορισμένες συνθήκες λειτουργίας και όρια εφαρμογής αντί να αντιμετωπίζει τον συντελεστή πλάκας ως ανεξάρτητο από το καθεστώς ροής.

Εύρος πομπού DP

Ένας πομπός που έχει καλή απόδοση κοντά στο σχεδιασμένο εύρος λειτουργίας του μπορεί να συμβάλλει αναλογικά σε μεγαλύτερη αβεβαιότητα όταν η διαφορική πίεση γίνεται πολύ μικρή.

Αυτό έχει σημασία γιατί το DP πέφτει γρήγορα καθώς μειώνεται η ροή. Εάν η ροή είναι 30% της ροής σχεδιασμού, η διαφορική πίεση είναι μόνο περίπου το 9% της αντίστοιχης DP σχεδιασμού κάτω από την απλοποιημένη σχέση τετραγώνου.

Ως εκ τούτου, η χαμηλή{0}}απόδοση ροής εξαρτάται από μεγαλύτερη από την ονομαστική ακρίβεια του πομπού που εκτυπώνεται σε ένα φύλλο δεδομένων.

Βρύσες πίεσης και παλμικές γραμμές

Οι φραγμένες βρύσες, οι διαρροές, οι άνισες κεφαλές υγρού, το παγιδευμένο αέριο ή το συμπύκνωμα μπορεί να παράγουν ψευδή διαφορική πίεση πριν ακόμη ο πομπός επεξεργαστεί το σήμα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο έλεγχος της πλήρους διαδρομής πίεσης είναι συχνά πιο χρήσιμος από την άμεση επαναβαθμονόμηση του πομπού όταν μια ένδειξη γίνεται ασταθής.

Πυκνότητα και αντιστάθμιση υγρού

Για μεταβαλλόμενες συνθήκες αερίου ή ατμού, η πυκνότητα μπορεί να ποικίλλει αρκετά ώστε να επηρεάζει την υπολογισμένη ροή. Ένα πολυμεταβλητό σύστημα μπορεί να ενσωματώσει στατική πίεση και θερμοκρασία, έτσι ώστε ο υπολογισμός να αντικατοπτρίζει τις μεταβαλλόμενες συνθήκες της διαδικασίας.

Η βαθμονόμηση παραμένει μέρος της συνολικής-διαδικασίας διαχείρισης μέτρησης. Ο οδηγός του ιστότοπου γιαπώς να βαθμονομήσετε έναν μετρητή ροήςπαρέχει περαιτέρω υπόβαθρο, ενώ τα όργανα πίεσης μπορεί να χρειάζονται τη δική τους τεκμηρίωσηδιάστημα βαθμονόμησης πομπού πίεσης.

Πού χρησιμοποιούνται οι μετρητές ροής Orifice;

Ροή υγρού

Οι πλάκες στομίου μπορούν να μετρήσουν πολλά καθαρά, μονοφασικά υγρά-όταν είναι αποδεκτές οι συνθήκες απώλειας πίεσης και εγκατάστασης. Το νερό, τα υγρά διεργασίας και οι υδρογονάνθρακες είναι κοινά παραδείγματα.

Τα βρώμικα υγρά απαιτούν περισσότερη προσοχή. Οι εναποθέσεις μπορεί να αλλάξουν τη γεωμετρία της οπής, ενώ τα στερεά μπορεί να διαβρώσουν την άκρη ή να εμποδίσουν τις στρόφιγγες πίεσης.

Ροή αερίου

Η διαφορική-μέτρηση πίεσης χρησιμοποιείται επίσης ευρέως για το αέριο. Ωστόσο, η συμπιεστότητα και η διακύμανση της πυκνότητας πρέπει να ληφθούν υπόψη. Ένα σύστημα που προορίζεται να αναφέρει τυπική ροή όγκου ή μάζας μπορεί να χρειάζεται αντιστάθμιση πίεσης και θερμοκρασίας εκτός από το DP.

Οι αναγνώστες που αξιολογούν τις εφαρμογές αερίου μπορούν να συνεχίσουν με τις εφαρμογές του ιστότοπουμέτρηση ροής βιομηχανικού αερίουπόροι.

Ροή ατμού

Ο ατμός είναι μια σημαντική εφαρμογή ροής DP-επειδή το πρωτεύον στοιχείο δεν έχει περιστρεφόμενο μηχανισμό μέτρησης εκτεθειμένο στη διαδικασία υψηλής- θερμοκρασίας.

Το δύσκολο μέρος συχνά δεν είναι η πλάκα αλλά το σύστημα μέτρησης πίεσης. Σε συμβατικές διατάξεις υγρών-ποδιών, το συμπύκνωμα στις γραμμές ώθησης θα πρέπει να ελέγχεται έτσι ώστε και οι δύο πλευρές να παρουσιάζουν μια σταθερή και συγκρίσιμη κεφαλή πίεσης στον πομπό. Η κακή κλίση γραμμής, τα άνισα σκέλη συμπύκνωσης ή ο ατμός που εισέρχεται στον πομπό μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα μέτρησης και αξιοπιστίας.

Η πυκνότητα του ατμού αλλάζει επίσης ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας, επομένως ένα σύστημα που χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα πίεσης ή θερμοκρασίας μπορεί να απαιτεί αντιστάθμιση. Οι εναλλακτικές τεχνολογίες ατμού συζητούνται στον ιστότοπομετρητής ροής ατμούτμήμα.

Πότε μια πλάκα στομίου είναι κακή επιλογή;

Ένα σύστημα στομίων είναι ελκυστικό επειδή το πρωταρχικό στοιχείο είναι απλό και τυποποιημένο, αλλά το αντάλλαγμά του-έχει σημασία.

• Κόστος απώλειας υψηλής μόνιμης πίεσης-:Εάν η ενέργεια της αντλίας ή του συμπιεστή είναι κρίσιμη, ένα άλλο κύριο στοιχείο μπορεί να παρέχει καλύτερη ανάκτηση της πίεσης.
• Λειαντικό ή υγρό σχηματισμού εναποθέσεων-:Η διάβρωση των άκρων και οι φραγμένες βρύσες μπορεί να υπονομεύσουν τη μέτρηση.
• Πολύ μεγάλο εύρος λειτουργίας:Η χαμηλή ροή παράγει πολύ μικρή DP, η οποία μπορεί να κάνει το πλήρες σύστημα λιγότερο κατάλληλο από μια άλλη τεχνολογία.
• Ισχυροί παλμοί:Το πεδίο εφαρμογής του προτύπου ISO 5167-2 αποκλείει την παλμική ροή.
• Κακή ανάντη σωληνώσεις:Η έντονη περιστροφή ή η παραμόρφωση του προφίλ ταχύτητας-μπορεί να καταστήσει μια τυπική εγκατάσταση μη πρακτική χωρίς επανασχεδιασμό.
• Απαιτείται άμεση ροή μάζας:ένα σύστημα στομίων απαιτεί γενικά πρόσθετες πληροφορίες πίεσης, θερμοκρασίας και πυκνότητας αντί να μετράει εγγενώς τη μάζα.

Orifice vs Venturi, Vortex, Turbine και Coriolis

A Μετρητής ροής VenturiΑξίζει ιδιαίτερα να συγκρίνεται όταν η μόνιμη απώλεια πίεσης είναι σημαντική. Τα τμήματα σταδιακής σύγκλισης και ανάκτησης διατηρούν συνήθως περισσότερη πίεση από την απότομη διαστολή κατάντη ενός στομίου.

Για steam ή βοηθητική υπηρεσία, συγκρίνετε την εφαρμογή με aμετρητής ροής vortex. Για καθαρά υγρά όπου είναι αποδεκτός ένας μηχανικός ρότορας, τοεύρος μετρητή ροής στροβίλουπαρέχει μια άλλη προσέγγιση μέτρησης. Όπου η άμεση ροή μάζας είναι η προτεραιότητα, ο οδηγός της τοποθεσίας για τοΑρχή λειτουργίας του μετρητή ροής Coriolisεξηγεί μια θεμελιωδώς διαφορετική μέθοδο.

Οι αγώγιμες υπηρεσίες υγρών μπορεί επίσης να δικαιολογούν σύγκριση με έναηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο, ιδιαίτερα όταν είναι επιθυμητή η εξάλειψη ενός παρεμβατικού περιορισμού.

Πώς να επιλέξετε έναν μετρητή ροής στομίου

Μια χρήσιμη προδιαγραφή ξεκινά με τη διαδικασία, όχι με το μέγεθος της φλάντζας.

1. Προσδιορίστε το ρευστό και τη φάση.Δηλώστε εάν η διεργασία είναι υγρή, αέρια ή ατμός και εάν παραμένει μονοφασική υπό συνθήκες λειτουργίας.
2. Παρέχετε ελάχιστη, κανονική και μέγιστη ροή.Μια μεμονωμένη ροή σχεδίασης δεν αρκεί για την αξιολόγηση του DP χαμηλής-ροής ή της απαιτούμενης εμβέλειας.
3. Ορίστε την πίεση και τη θερμοκρασία.Συμπεριλάβετε κανονικές συνθήκες και συνθήκες σχεδιασμού. Οι υπολογισμοί αερίου και ατμού μπορεί επίσης να χρειάζονται αυτές τις τιμές για την αντιστάθμιση πυκνότητας.
4. Επιβεβαιώστε την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα.Το ονομαστικό μέγεθος σωλήνα δεν επαρκεί πάντα για έναν ακριβή υπολογισμό του κύριου-στοιχείου.
5. Προσδιορίστε την επιτρεπόμενη μόνιμη απώλεια πίεσης.Αυτό μπορεί να γίνει-ένας ενεργειακός περιορισμός του κύκλου ζωής και όχι απλώς θέμα οργάνων.
6. Επιλέξτε τη γεωμετρία και το υλικό της πλάκας.Λάβετε υπόψη την καθαριότητα του υγρού, τη διάβρωση, τη θερμοκρασία και τα ισχύοντα πρότυπα.
7. Καθορίστε την αναλογία beta και σχεδιάστε το DP.Αυτά θα πρέπει να υπολογίζονται μαζί αντί να επιλέγονται ανεξάρτητα.
8. Επιλέξτε την απαιτούμενη διάταξη βρύσης.Οι βρύσες πρέπει να ταιριάζουν με τη βάση υπολογισμού.
9. Μέγεθος του πομπού DP.Αξιολογήστε την αναμενόμενη DP σε όλο το πραγματικό εύρος λειτουργίας, όχι μόνο στη μέγιστη ροή.
10. Ορίστε την αντιστάθμιση και την παραγωγή.Προσδιορίστε εάν το σύστημα χρειάζεται-εξαγωγή τετραγωνικής ρίζας, ολοποίηση, αντιστάθμιση πίεσης/θερμοκρασίας ή υπολογισμός ροής μάζας-.
11. Ελέγξτε τη διάταξη των σωληνώσεων.Ελέγξτε τις ανοδικές διαταραχές, τις απαιτήσεις ευθείας-τρεξίματος, τη θέση του πομπού και τη δρομολόγηση παλμών-προτού ολοκληρώσετε τη σχεδίαση.

Συνήθη σφάλματα εγκατάστασης και θέσης σε λειτουργία

Ο Emerson περιγράφει τα συστήματα ροής DP ως συνδυασμό του πρωτεύοντος στοιχείου, του πομπού διαφορικής πίεσης και των εξαρτημάτων υποστήριξης όπως οι παλμικές σωληνώσεις, οι βαλβίδες και οι σύνδεσμοι. Αυτή η προβολή επιπέδου συστήματος-είναι χρήσιμη κατά την αντιμετώπιση προβλημάτων, επειδή μια καλή πλάκα δεν μπορεί να διορθώσει ένα σήμα κακής πίεσης. Δείτε το Emerson'sεπισκόπηση μέτρησης ροής διαφορικής πίεσηςγια πρόσθετο τεχνικό υπόβαθρο.

Συχνές Ερωτήσεις

Ο μετρητής ροής στομίου είναι μετρητής ροής διαφορικής πίεσης;

Ναί. Η πλάκα στομίου δημιουργεί μια ελεγχόμενη διαφορά πίεσης και το σύστημα μέτρησης χρησιμοποιεί αυτό το DP για να προσδιορίσει τη ροή.

Γιατί η ροή ποικίλλει ανάλογα με την τετραγωνική ρίζα της διαφορικής πίεσης;

Για σταθερή γεωμετρία και σταθερές συνθήκες ρευστού, η διαφορική πίεση ποικίλλει κατά προσέγγιση με το τετράγωνο της ροής. Επομένως, η υπολογισμένη ροή ποικίλλει ανάλογα με την τετραγωνική ρίζα του DP.

Ποιο είναι το κύριο μειονέκτημα ενός μετρητή στομίου;

Η μόνιμη απώλεια πίεσης είναι ένα από τα κύρια-εμπορεύματα. Ο απότομος περιορισμός και ο διαχωρισμός ροής κατάντη διαχέουν ενέργεια που δεν ανακτάται πλήρως.

Τι είναι η αναλογία βήτα;

Ο λόγος βήτα είναι η διάμετρος της οπής του στομίου διαιρούμενη με την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα. Επηρεάζει το παραγόμενο DP, τη συμπεριφορά εκφόρτισης, την απώλεια πίεσης και τις ισχύουσες συνθήκες μεγέθους.

Μπορεί ένας μετρητής ροής στομίου να μετρήσει τον ατμό;

Ναί. Το κύριο στοιχείο είναι κατάλληλο για σέρβις υψηλής-θερμοκρασίας, αλλά η ακριβής μέτρηση ατμού εξαρτάται επίσης από την κατάσταση του ατμού, τον υπολογισμό της πυκνότητας, τις πληροφορίες πίεσης και θερμοκρασίας και τη σωστή παλμική- εγκατάσταση.

Κάθε πλάκα στομίου απαιτεί το ίδιο ευθύ μήκος σωλήνα;

Όχι. Η απαίτηση εξαρτάται από τη διαταραχή ανάντη, την αναλογία βήτα, τη διάταξη των σωληνώσεων και το ισχύον πρότυπο υπολογισμού. Δεν θα πρέπει να εφαρμόζεται ένας απλός- αριθμός εκτέλεσης σε κάθε εγκατάσταση.

Πόσο συχνά πρέπει να βαθμονομείται ένας μετρητής ροής στομίου;

Δεν υπάρχει καθολικό διάστημα για το πλήρες σύστημα. Η συχνότητα βαθμονόμησης πρέπει να αντικατοπτρίζει την κρισιμότητα της μέτρησης, τη σταθερότητα του πομπού, τις συνθήκες σέρβις, το ιστορικό συντήρησης και τις απαιτήσεις του συστήματος ποιότητας-. Η επιθεώρηση πλάκας και οι έλεγχοι διαδρομής{3}}της πίεσης είναι ξεχωριστοί από τη βαθμονόμηση πομπού.

Μπορεί το ISO 5167 να χρησιμοποιηθεί για κάθε εφαρμογή στομίου;

Το αρ. ISO 5167-2 ορίζει ένα συγκεκριμένο πεδίο εφαρμογής για τυποποιημένες πλάκες στομίου και συνθήκες λειτουργίας. Σύμφωνα με την επίσημη τυπική σύνοψη, ισχύει για πλήρεις αγωγούς, καθορισμένες ρυθμίσεις πίεσης-κτυπήματος, μονοφασική-υποηχητική ροή και καθορισμένο μέγεθος και εύρη αριθμών Reynolds. η παλλόμενη ροή είναι εκτός του δηλωμένου πεδίου εφαρμογής της.

Σύναψη

Ένας μετρητής ροής στομίου μετατρέπει έναν ελεγχόμενο υδραυλικό περιορισμό σε διαφορική πίεση που μπορεί να σχετίζεται με τη ροή. Η πλάκα δημιουργεί τη μεταβολή της ταχύτητας και της πίεσης, οι κρουνοί πίεσης μεταδίδουν τα προκύπτοντα σήματα και ο πομπός DP ή το σύστημα ελέγχου εκτελεί τη μετατροπή που απαιτείται για την ένδειξη ροής και την ολοκλήρωση.

Η αξιόπιστη μέτρηση εξαρτάται από το πλήρες σύστημα. Ο λόγος βήτα, ο συντελεστής εκφόρτισης, ο αριθμός Reynolds, η πυκνότητα του υγρού, η κατάσταση της πλάκας, το προφίλ ροής, η διάταξη της βρύσης πίεσης, το εύρος του πομπού και η αντιστάθμιση επηρεάζουν το τελικό αποτέλεσμα.

Για μια νέα εφαρμογή, προσδιορίστε το ρευστό, τη φάση, το εύρος ροής λειτουργίας, την πίεση, τη θερμοκρασία, το αναγνωριστικό σωλήνα, την επιτρεπόμενη απώλεια πίεσης και την απαιτούμενη απόδοση μέτρησης πριν προσδιορίσετε το μέγεθος της πλάκας. Στη συνέχεια, βεβαιωθείτε ότι η διάταξη σωληνώσεων και ο πομπός μπορούν να υποστηρίξουν το αναμενόμενο εύρος DP. Αυτή η διαδικασία καθιστά πολύ ευκολότερο τον προσδιορισμό του εάν ένας μετρητής στομίου είναι κατάλληλος ή εάν η τεχνολογία Venturi, vortex, στροβίλου, ηλεκτρομαγνητικής ή Coriolis προσφέρει καλύτερη εφαρμογή.