Οι μετρητές ροής πλάκας στομίου παραμένουν μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες κύριες συσκευές στη βιομηχανική μέτρηση ροής. Είναι απλά, στιβαρά, φθηνά, καλά τεκμηριωμένα στα διεθνή πρότυπα και αποδεδειγμένα σε υγρά, αέρια και ατμό. Αλλά η "πλάκα στομίου" δεν είναι μια ενιαία συσκευή. Το σχήμα της οπής, το άκρο εισόδου και η προβλεπόμενη λειτουργία αλλάζουν τον τρόπο συμπεριφοράς μιας πλάκας σε μια πραγματική γραμμή και η επιλογή λανθασμένου στυλ για ένα βρώμικο, παχύρρευστο ή υγρό δύο φάσεων είναι μια από τις πιο κοινές και πιο αποφευχθείσες αιτίες ασταθούς διαφορικής πίεσης και μετρήσεων μετατόπισης ροής.
Αυτός ο οδηγός εξηγεί πώς διαφέρουν οι κύριοι τύποι πλακών ανοιγμάτων, πού χρησιμοποιείται τυπικά ο καθένας, πώς οι μηχανικοί επιλέγουν πραγματικά μεταξύ τους και ποια πρότυπα και δεδομένα χρειάζεστε πριν από το μέγεθος. Εάν εξακολουθείτε να αποφασίζετε μεταξύ τεχνολογιών και όχι μεταξύ στυλ πιάτων, βοηθά επίσης να ξεκινήσετε από ένα ευρύτεροεπισκόπηση των κύριων τύπων μετρητών ροήςπριν στενέψεις.
Τι είναι ένας μετρητής ροής πλακών στομίου;
Ένας μετρητής ροής πλάκας στομίου είναι ένας μετρητής ροής διαφορικής πίεσης (DP). Μια λεπτή πλάκα με επεξεργασμένη οπή με ακρίβεια συσφίγγεται ανάμεσα στις φλάντζες του σωλήνα. Καθώς το υγρό επιταχύνεται μέσω της μικρότερης οπής, η στατική του πίεση πέφτει. Η διαφορά πίεσης κατά μήκος της πλάκας αυξάνεται με περίπου το τετράγωνο του ρυθμού ροής, επομένως η μέτρηση αυτής της διαφοράς επιτρέπει τον υπολογισμό της ροής. Η σχέση μεταξύ διαφορικής πίεσης και ροής είναι μια από τις τυπικέςμέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της ροής του αγωγού.
Ο συντελεστής εκφόρτισης που συνδέει το DP με τη ροή εξαρτάται από τον αριθμό Reynolds, την αναλογία βήτα (διάμετρος οπής διαιρούμενη με την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα) και τη διάταξη της πίεσης. Αυτή η εξάρτηση είναι ακριβώς γιατί υπάρχουν πολλά διαφορετικά στυλ πιάτων αντί για ένα καθολικό πιάτο.
Ένα πλήρες σημείο μέτρησης στομίου συνήθως περιλαμβάνει:
- Το πρωτεύον στοιχείο (η πλάκα στομίου) και οι φλάντζες στομίου ή ένας μετρητής
- Αναρροφήσεις πίεσης ανάντη και κατάντη
- A πομπός διαφορικής πίεσηςως δευτερεύουσα συσκευή
- Προαιρετική αντιστάθμιση θερμοκρασίας και πίεσης, σημαντική για το αέριο και τον ατμό
- Ένας υπολογιστής ροής, δείκτης, PLC ή DCS για εμφάνιση και αθροιστική ροή
Τα δυνατά σημεία είναι η μηχανική απλότητα, η έλλειψη κινούμενων μερών, το χαμηλό κόστος, το πολύ ευρύ φάσμα μεγεθών σωλήνων και τα τυποποιημένα δεδομένα απόδοσης δεκαετιών. Οι κύριες ανταλλαγές-είναι η μόνιμη (μη-ανακτήσιμη) απώλεια πίεσης, η μέτρια μείωση της ροής και η ευαισθησία στην ποιότητα εγκατάστασης και την κατάσταση υγρών.
Πώς ταξινομούνται οι τύποι πλακών στομίου;
Μια συχνή πηγή σύγχυσης είναι η αντιμετώπιση κάθε «τύπου» ως του ίδιου είδους επιλογής. Στην πράξη, οι πλάκες στομίου περιγράφονται κατά μήκος τεσσάρων ανεξάρτητων διαστάσεων και μια μονή πλάκα μπορεί να τοποθετηθεί και στις τέσσερις ταυτόχρονα.
| Άξονας ταξινόμησης | Κοινές επιλογές | Αυτό που περιγράφει |
|---|---|---|
| Γεωμετρία και θέση διάτρησης | Ομόκεντρος, έκκεντρος, τμηματικός, δακτυλιοειδής | Πού και τι σχήμα έχει το άνοιγμα |
| Σχέδιο ακμής εισόδου / εισόδου | Αιχμηρό (τετράγωνο) χείλος, τεταρτημόριο χείλος, κωνική είσοδος | Πώς συστέλλεται το ρευστό στην οπή, κάτι που έχει σημασία σε χαμηλούς αριθμούς Reynolds |
| Λειτουργία | Άνοιγμα μέτρησης, στόμιο περιορισμού | Είτε η πλάκα μετρά τη ροή είτε ελέγχει την πίεση και τη ροή |
| Service και σχεδιασμός υλικών | Τυπική, ανθεκτική-κατασκευή | Η στρατηγική υλικού που χρησιμοποιείται για την επιβίωση από λειαντικά ή διαβρωτικά καθήκοντα |
Για παράδειγμα, μια πλάκα που είναι ανθεκτική στη φθορά-μπορεί να εξακολουθεί να έχει ομόκεντρη οπή και αιχμηρή άκρη. Το "Wear-resistant" περιγράφει τη στρατηγική υλικού και όχι το σχήμα της οπής. Η διατήρηση αυτών των αξόνων χωριστά καθιστά την όλη διαδικασία επιλογής πολύ πιο καθαρή.
Οι κύριοι τύποι μετρητών ροής πλακών στομίου
Ομόκεντρη (Τυπική) πλάκα στομίου
Μια στρογγυλή οπή στο κέντρο του σωλήνα. Αυτή είναι η προεπιλογή για καθαρή, μονοφασική-υπηρεσία και η σχεδίαση που καλύπτεται πιο άμεσα από τα διεθνή πρότυπα. Στα καθαρά υγρά, οι πραγματικές ερωτήσεις επιλογής είναι συνήθως η αναλογία βήτα και η απαιτούμενη στροφή, όχι το σχήμα της οπής. Η αδυναμία του είναι το βρώμικο σέρβις: στερεά, συμπυκνώματα ή φυσαλίδες αερίου μπορούν να συγκεντρωθούν στην πλάκα και η φθορά των άκρων μετατοπίζει σταδιακά τον συντελεστή, επομένως είναι μια κακή πρώτη επιλογή για ρύπανση ή λειαντικά υγρά.
Εκκεντρική πλάκα στομίου
Μια στρογγυλή οπή μετατοπίζεται από το κέντρο. Το άνοιγμα τοποθετείται χαμηλά για υγρά που μεταφέρουν στερεά, έτσι ώστε τα σωματίδια να διαπερνούν, ή ψηλά για γραμμές αερίου και ατμού που μπορούν να ρίξουν συμπύκνωμα, επομένως το υγρό αποστραγγίζεται αντί να συσσωρεύεται. Με εκκεντρικό πιάτο ο προσανατολισμόςείναιο σχεδιασμός: εγκαταστήστε τη μετατόπιση στη λάθος πλευρά και το πλεονέκτημα αυτό-{0}}αποστράγγισης ή αυτοεξαερισμού χάνεται εντελώς. Η κατεύθυνση ροής και η θέση της οπής θα πρέπει να επισημαίνονται με σαφήνεια στην προεξοχή της πλάκας.
Τμηματική πλάκα στομίου
Το άνοιγμα έχει σχήμα κυκλικού τμήματος που κάθεται χαμηλά στην οπή, έτσι η λάσπη και τα αιωρούμενα στερεά περνούν χωρίς να δημιουργηθεί φράγμα στο κάτω μέρος του σωλήνα. Είναι η συνήθης επιλογή όταν η εναπόθεση στο κάτω μέρος είναι ο τρόπος αστοχίας που σχεδιάζετε, όπως πολτός, βρώμικο νερό και ροές με ινώδη ή ιζήματα-. Μειώνει τον κίνδυνο απόφραξης σε σύγκριση με μια ομόκεντρη πλάκα, αλλά είναι πιο συγκεκριμένη εφαρμογή-και χρειάζεται προσεκτικό μέγεθος.
Πλάκα στομίου τεταρτημορίου άκρων
Μια στρογγυλεμένη,-κυκλική είσοδος αντί για μια αιχμηρή τετράγωνη άκρη. Το στρογγυλεμένο προφίλ διατηρεί σταθερό τον συντελεστή εκφόρτισης σε χαμηλούς αριθμούς Reynolds, όπου μια αιχμηρή- πλάκα γίνεται απρόβλεπτη. Ταιριάζει σε παχύρρευστα καθαρά υγρά, όπως βαριά λάδια, σιρόπια και παχύρρευστα χημικά, και γραμμές χαμηλής-ταχύτητας. Για ακραίο ιξώδες που ωθεί πέρα από το άνετο εύρος μιας πλάκας στομίου, θετική-μετατόπισημετρητές ροής οβάλ γραναζιούσυχνά ταιριάζουν καλύτερα από οποιαδήποτε συσκευή DP.
Κωνική πλάκα στομίου εισόδου
Μια κωνική είσοδος 45- μοιρών που επεκτείνει την απόδοση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ακόμη χαμηλότερους αριθμούς Reynolds από ένα τεταρτημόριο. Αυτή είναι μια εξειδικευμένη επιλογή για πολύ παχύρρευστα υγρά ή πολύ χαμηλές ταχύτητες ροής, όπου ο συντελεστής μιας πλάκας με τετράγωνο άκρο απλά δεν μπορεί να είναι αξιόπιστος. Δεν είναι το κατάλληλο εργαλείο για συνηθισμένο καθαρό νερό, αέριο ή ατμό, όπου μια απλούστερη πλάκα είναι φθηνότερη και εξίσου ακριβής.
Πλάκα με στόμιο περιορισμού
Ένα στόμιο περιορισμού δεν είναι συσκευή μέτρησης. Η δουλειά του είναι να ρίχνει την πίεση ή τη ροή κάλυψης για την προστασία της αντλίας, τον έλεγχο της κοινής χρήσης, την αντι{1}}υπηρεσία υπερτάσεων ή την απελευθέρωση της πίεσης σε πολλά-στάδια και όχι για την παραγωγή βαθμονομημένου σήματος DP. Η κρίσιμη προσοχή είναι η διασπορά ενέργειας: μια μεγάλη πτώση πίεσης ενός σταδίου-μπορεί να αναβοσβήνει ή να σπηλαιώσει ένα υγρό ή να πνίξει ένα αέριο με την ηχητική ταχύτητα, προκαλώντας θόρυβο, δόνηση και διάβρωση. Ως εκ τούτου, οι υπηρεσίες υψηλής{6}}πτώσεως χρησιμοποιούν συχνά πλάκες περιορισμού πολλών-οπών ή πολλών- σταδίων ειδικά για να διατηρούν κάθε στάδιο κάτω από το όριο σπηλαίωσης ή πνιγμού. Μην ορίζετε ένα στόμιο περιορισμού και διαβάζετε το DP του ως ροή εκτός εάν έχει σχεδιαστεί και βαθμονομηθεί για αυτό.
Δακτυλιοειδής πλάκα στομίου
Η ροή περνά μέσα από ένα δακτυλιοειδές κενό γύρω από έναν κεντρικό δίσκο και όχι από μια κεντρική οπή. Είναι ένας λιγότερο συνηθισμένος, πιο εξειδικευμένος σχεδιασμός που εφαρμόζεται μερικές φορές όπου στερεά ή μη-προφίλ ιδανικής ταχύτητας προβληματίζουν μια συμβατική πλάκα. Επειδή δεν εμπίπτει στις πιο τυποποιημένες γεωμετρίες, θεωρήστε το ως μια-συγκεκριμένη λύση, συχνά βαθμονομημένη από τον κατασκευαστή-και όχι ως μια προεπιλεγμένη συσκευή μέτρησης.
Σχέδια πλάκας ανθεκτικής στο φθορά-
Αυτή είναι μια στρατηγική υλικών και κατασκευής παρά μια χωριστή γεωμετρία οπών. Σκληρυμένα κράματα, άκρες καρβιδίου βολφραμίου ή παχύτερες πλάκες ανθεκτικές στη διάβρωση-στρώνονται σε μια ομόκεντρη, έκκεντρη ή τμηματική πλάκα για να επιβιώσουν στη μεταφορά σωματιδίων-με φορτωμένο αέριο, λειαντικό πολτό ή σκόνη στερεών. Αγοράζει διάρκεια ζωής και συντελεστή σταθερότητας σε διαβρωτικά καθήκοντα με υψηλότερο αρχικό κόστος και δεν είναι απαραίτητο για καθαρή υπηρεσία κοινής ωφέλειας.
Πίνακας σύγκρισης τύπου πλακών στομίου
| Τύπος πλάκας | Πρωτογενής ταξινόμηση | Τυπική υπηρεσία | Κύρια δύναμη | Κύριος περιορισμός |
|---|---|---|---|---|
| Ομόκεντρο (τυπικό) | Γεωμετρία διάτρησης, αιχμηρή άκρη | Καθαρά υγρά, αέρια, ατμός | Απλό, ακριβές, πλήρως τυποποιημένο | Συνδέεται και φθείρεται σε βρώμικα ή λειαντικά σέρβις |
| Εκκεντρικός | Θέση οπής | Βρώμικα υγρά, υγρά αέρια, γραμμές συμπύκνωσης- | Αφήνει τη μεταφορά στερεών ή υγρών | Ο προσανατολισμός είναι κρίσιμος |
| Τμηματικός | Γεωμετρία διάτρησης | Εναιώρημα, ίζημα, ινώδη ρεύματα | Αποτρέπει την εναπόθεση και το βούλωμα στο κάτω μέρος | Ειδικό μέγεθος εφαρμογής- |
| Τεταρτοταγές άκρο | Σχέδιο άκρων εισόδου | Παχύρρευστα καθαρά υγρά, χαμηλής ταχύτητας | Σταθερός συντελεστής σε χαμηλό αριθμό Reynolds | Όχι για μεγάλα στερεά. Το Re band είναι συγκεκριμένο |
| Κωνική είσοδος | Σχέδιο άκρων εισόδου | Πολύ παχύρρευστο ή πολύ χαμηλό αριθμό Reynolds | Επεκτείνει το εύρος χρήσης χαμηλού-Re | Ειδικός; απαιτείται προσεκτικό μέγεθος |
| Περιοριστικό στόμιο | Λειτουργία | Πτώση πίεσης, περιορισμός ροής | Απλός, στιβαρός έλεγχος πίεσης | Σπηλαίωση, αναβοσβήνει ή θόρυβος σε υψηλή πτώση |
| Δακτυλιοειδές (δακτύλιος) | Γεωμετρία διάτρησης | Επιλεγμένες δύσκολες ή μη{0}}ιδανικές ροές | Ανέχεται ορισμένα στερεά και κακά προφίλ | Λιγότερο τυποποιημένο και πιο εξειδικευμένο |
| Ανθεκτικό στη φθορά | Σχεδιασμός υλικού (οποιαδήποτε οπή) | Λειαντικά ή διαβρωτικά μέσα | Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και σταθερότητα | Υψηλότερο αρχικό κόστος |
Οδηγός γρήγορης επιλογής: Ποιος τύπος πλακών στομίου ταιριάζει στο υγρό σας;
Ως σημείο εκκίνησης, πάντα επιβεβαιωμένο έναντι του πλήρους μεγέθους, η επιλογή συνήθως ρέει από τη ρευστή κατάσταση πίσω στο στυλ πλάκας.
| Ρευστό ή σκοπός | Τύπος πινακίδας εκκίνησης | Γιατί | Προσέχω |
|---|---|---|---|
| Καθαρίστε υγρό, αέριο ή ατμό | Ομόκεντρη, αιχμηρή άκρη | Τυποποιημένο, καλά τεκμηριωμένο, ακριβές | Φθορά άκρων και αποθέσεις σε μεγάλες διαδρομές |
| Βρώμικο υγρό με ελαφριά στερεά ή συμπύκνωμα | Εκκεντρικός | Η οπή μετατόπισης επιτρέπει τη διέλευση στερεών ή υγρών | Ο προσανατολισμός πρέπει να είναι σωστός |
| Ιλύς, λάσπη, ινώδης ή ιζήματα-φορτωμένα | Τμηματικός | Το χαμηλό άνοιγμα αποφεύγει την εναπόθεση στο κάτω μέρος | Ειδικό μέγεθος εφαρμογής- |
| Πυκνό καθαρό υγρό (λάδι, σιρόπι) | Τεταρτοταγές άκρο | Σταθερός συντελεστής σε χαμηλό αριθμό Reynolds | Όχι για μεγάλα στερεά |
| Πολύ παχύρρευστο ή πολύ χαμηλό αριθμό Reynolds | Κωνική είσοδος | Επεκτείνει το εύρος χρήσης χαμηλής-Re | Ειδικός, προσεγμένος στα μεγέθη |
| Απώλεια πίεσης ή περιορισμός ροής | Περιοριστικό στόμιο | Απλή, ισχυρή πτώση πίεσης | Σπηλαίωση, αναβοσβήνει, θόρυβος σε υψηλή πτώση |
| Λειαντικά ή διαβρωτικά μέσα | Κατασκευή ανθεκτική στη φθορά (οποιαδήποτε οπή) | Επιβιώνει από τη φθορά των σωματιδίων | Υψηλότερο κόστος |
Ο πίνακας είναι ένα σημείο εκκίνησης, όχι μια τελική απάντηση. Για καθαρό ατμό και ξηρό αέριο, μια ομόκεντρη πλάκα είναι η συνηθισμένη επιλογή, με κατάλληλη αντιστάθμιση θερμοκρασίας και πίεσης, αν και πολλά φυτά τη συγκρίνουν μεμετρητής ροής ατμού vortexγια εξισορρόπηση ενέργειας. Για τον αέρα και το αέριο διεργασίας όπου η ροή μάζας έχει σημασία, αμετρητής ροής θερμικής μάζαςμερικές φορές ταιριάζει καλύτερα από μια συσκευή DP.
Πώς να επιλέξετε τον σωστό τύπο μετρητή ροής πλακών στομίου
Το στυλ του πιάτου είναι μόνο μέρος της απόφασης. Η ακόλουθη σειρά διατηρεί την επιλογή επαναλαμβανόμενη.
Στην επιλογή πεδίου η πρώτη ερώτηση είναι σπάνια το σχήμα της πλάκας. Είναι αν το υγρό είναι καθαρό και μονοφασικό-και εάν το μετράτε ή το ελέγχετε. Λάβετε πρώτα αυτές τις δύο απαντήσεις και το μεγαλύτερο μέρος της επιλογής του πιάτου πέφτει από μόνο του.
1. Ξεκινήστε με την κατάσταση υγρού
Εάν το υγρό είναι καθαρό, μονοφασικό-και σταθερό, η προεπιλογή αξιολόγησης είναι μια ομόκεντρη πλάκα. Εάν είναι βρώμικο,-φέρουν στερεά ή σχηματίζονται συμπύκνωμα-, μετακινηθείτε σε έκκεντρο ή τμηματικό. Εάν είναι παχύρρευστο, μετακινηθείτε στην άκρη του τεταρτημορίου ή στην κωνική είσοδο. Σχεδόν τα πάντα κατάντη εξαρτώνται από το να γίνει σωστά αυτό το πρώτο βήμα.
2. Λάβετε υπόψη τα στερεά, τις φυσαλίδες αερίου και το συμπύκνωμα
Η κλασική αστοχία πεδίου είναι μια ομόκεντρη πλάκα σε μια υπηρεσία όπου το υλικό συλλέγεται στην πλάκα, προκαλώντας απόφραξη, θορυβώδη DP και μετατόπιση. Για υγρά με στερεά, μια έκκεντρη οπή τοποθετημένη χαμηλά ή μια τμηματική πλάκα για βαρύτερα φορτία, κρατά τη γραμμή σαρωμένη. Για ατμούς με μεταφορά, τοποθετήστε την οπή έτσι ώστε το συμπύκνωμα να αποστραγγίζεται. Εν ολίγοις, ταιριάξτε την οπή όπου θέλει να καθίσει η ανεπιθύμητη φάση.
3. Εξετάστε το ιξώδες και τον αριθμό Reynolds
Οι πλάκες με αιχμηρές ακμές προϋποθέτουν τυρβώδη ροή. Καθώς το ιξώδες αυξάνεται ή η ταχύτητα μειώνεται και ο αριθμός Reynolds πέφτει, η σχέση μεταξύ διαφορικής πίεσης και ροής γίνεται ασταθής για ένα τετράγωνο άκρο. Αυτό είναι το έναυσμα για να εξετάσουμε τις ακμές τεταρτημορίου ή τις κωνικές πλάκες εισόδου και να καθορίσουμε την πραγματική σειρά λειτουργίας Reynolds. ΕπειδήΤο ιξώδες του ρευστού επηρεάζει έντονα τη μέτρηση της ροής, η πυκνότητα, το ιξώδες, η θερμοκρασία και το εύρος ροής θα πρέπει να παρέχονται, ώστε ο συντελεστής εκφόρτισης να μπορεί να αξιολογηθεί σε πραγματικές συνθήκες αντί να υποτεθεί.
4. Ελέγξτε την Επιτρεπόμενη Απώλεια Πίεσης
Οι πλάκες στομίου δημιουργούν μόνιμη απώλεια πίεσης, η οποία είναι το κύριο μειονέκτημά τους σε σχέση με ορισμένες άλλες τεχνολογίες. Εάν ο προϋπολογισμός της κεφαλής της αντλίας, η ενέργεια του συμπιεστή ή η γραμμή βαρύτητας ή χαμηλής-πίεσης δεν μπορούν να εξοικονομήσουν αυτήν την απώλεια, μια συσκευή χαμηλότερης-απώλειας μπορεί να κερδίσει. Προσδιορίστε ποσοτικά την επιτρεπόμενη μόνιμη πτώση πίεσης προτού δεσμευτείτε καθόλου σε μια πλάκα στομίου.
5. Επιβεβαιώστε τις συνθήκες εγκατάστασης
Ακόμη και μια τέλεια επεξεργασμένη πλάκα διαβάζεται λάθος εάν έχει τοποθετηθεί άσχημα. Επιβεβαιώστε ότι είναι επαρκέςανάντη και κατάντη ευθείες διαδρομές σωλήνωνγια την επιλεγμένη αναλογία βήτα και τα πλησιέστερα εξαρτήματα, ο σωστός προσανατολισμός και η κατεύθυνση ροής της πλάκας, ο σωστός τύπος κρούσης (φλάντζα, γωνία, ή D και D/2), σωστή ευθυγράμμιση φλάντζας ώστε να μην προεξέχει στην οπή, καθαρές και σωστά κεκλιμένες παλμικές γραμμές με δοχεία συμπυκνώματος ή αποστράγγιση και αεραγωγό και αεραγωγείο για διαφορετική πίεση και αερισμό.
6. Μέτρηση ή περιορισμός ροής;
Αποφασίστε ρητά τη συνάρτηση. Εάν μετράτε, χρησιμοποιήστε ένα στόμιο μέτρησης με πλήρη όργανα DP. Εάν ελέγχετε την πίεση ή τη ροή, χρησιμοποιήστε ένα στόμιο περιορισμού μεγέθους για την απαιτούμενη πτώση και ελεγμένο για σπηλαίωση, αναβοσβήνει και πνιγμό. Μην θολώνετε τα δύο.
Δεδομένα που χρειάζεστε για να προσδιορίσετε το μέγεθος ενός μετρητή ροής πλακών στομίου
Όποιο κι αν είναι το στυλ, το μέγεθος και η προσφορά προμηθευτών χρειάζονται ένα συνεπές σύνολο δεδομένων. Με την εκ των προτέρων αποστολή αυτών των πληροφοριών αποφεύγονται τα νέα-εισαγωγικά και το λάθος-μεγέθους:
- Τύπος και φάση υγρού (υγρό, αέριο, ατμός, πολυφασική τάση)
- Πυκνότητα σε συνθήκες λειτουργίας
- Ιξώδες σε θερμοκρασία λειτουργίας
- Πίεση λειτουργίας και σχεδιασμού
- Θερμοκρασία λειτουργίας και σχεδιασμού
- Ελάχιστο, κανονικό και μέγιστο εύρος ροής
- Υλικό σωλήνα, χρονοδιάγραμμα και εσωτερική διάμετρος
- Περιεκτικότητα σε στερεά και κατά προσέγγιση μέγεθος σωματιδίων
- Επιτρεπόμενη μόνιμη απώλεια πίεσης
- Απαιτούμενη ακρίβεια και απόρριψη
- Προσανατολισμός εγκατάστασης και διαθέσιμη ευθεία λειτουργία
- Είτε ο στόχος είναι η μέτρηση είτε ο περιορισμός ροής
Με αυτά, ένας μηχανικός οργάνων μπορεί να καθορίσει την αναλογία βήτα, τη διάμετρο της οπής, το υλικό πλάκας, τον τύπο κτυπήματος και το εύρος του πομπού και να επιβεβαιώσει εάν μια πλάκα στομίου είναι ακόμη η καλύτερη κύρια συσκευή. Εάν θέλετε μια ευρύτερη σύγκριση πριν από αυτό, δείτε τις γενικές οδηγίεςεπιλέγοντας κατάλληλο μετρητή ροής.
Πρότυπα και Αναφορές Μηχανικής
Δύο διεθνή πρότυπα αγκυρώνουν τον σχεδιασμό και τη χρήση της πλάκας των περισσότερων στομίων. Η παράθεσή τους είναι ο απλούστερος τρόπος για να διατηρήσετε μια επιλογή υπερασπιστή και όχι απλώς εύλογη.
- ISO 5167είναι μια σειρά έξι-τμημάτων που καλύπτει τη γεωμετρία και τις συνθήκες εγκατάστασης και λειτουργίας των διαφορικών συσκευών πίεσης-.ISO 5167-2:2022απευθύνεται ειδικά σε πλάκες στομίου που χρησιμοποιούνται με φλάντζα, γωνία ή στόμια D και D/2 για μονοφασική-, υποηχητική, πλήρη- ροή σωλήνων. Σημειωτέον, δεν καλύπτει σωλήνες κάτω των 50 mm ή άνω των 1000 mm εσωτερικής διαμέτρου, ούτε αριθμούς Reynolds κάτω από 5000, και δεν καλύπτει τη συστολή φλέβας ή τις σωληνώσεις.
- ASME MFC-3M, Μέτρηση ροής ρευστού σε σωλήνες με στόμιο, ακροφύσιο και Venturi, δίνει τη γεωμετρία και τη μέθοδο χρήσης για αυτές τις κύριες συσκευές σε κλειστούς αγωγούς που λειτουργούν πλήρως.
Ειδικά για τη μέτρηση φυσικού αερίου, η αναφορά AGA No. 3 (API 14.3) είναι η συνήθης αναφορά. Τα φύλλα δεδομένων μεγεθών κατασκευαστή και το φύλλο δεδομένων διαδικασίας του έργου σας συμπληρώνουν την εικόνα. Εάν μια προτεινόμενη πλάκα βρίσκεται εκτός των τυποποιημένων ορίων, όπως μια πολύ μικρή οπή, ένας πολύ χαμηλός αριθμός Reynolds ή μια εξωτική γεωμετρία, αντιμετωπίστε την ως ειδική βαθμονομημένη παρά ως τυπική μη βαθμονομημένη συσκευή.
Εγκατάσταση και συντήρηση: Συνήθη προβλήματα πεδίου
Η μακροπρόθεσμη- αξιοπιστία αφορά κυρίως το δευτερεύον σύστημα και την άκρη της πλάκας και όχι το σχήμα της οπής. Τα επαναλαμβανόμενα προβλήματα πεδίου είναι:
- Απόφραξη παλμικής γραμμής και ρύπανση βρύσης.Η πιο κοινή αιτία κακής διαφορικής πίεσης. Διατηρήστε τα χτυπήματα καθαρά και τις γραμμές ώθησης αυτο-αποστραγγιζόμενες.
- Απότομη- φθορά και διάβρωση των άκρων.Μια στρογγυλεμένη ή χαραγμένη άκρη αυξάνει τον συντελεστή εκφόρτισης και ωθεί την ένδειξη, επομένως επιθεωρήστε την άκρη για λειαντική ή βρώμικη λειτουργία.
- Διαχείριση συμπυκνωμάτων στον ατμό.Χρησιμοποιήστε δοχεία συμπυκνώματος και σωστό προσανατολισμό βρύσης, ώστε ο πομπός να βλέπει ένα σταθερό πόδι υγρού.
- Θόρυβος δύο-φάσεων.Αέριο παγιδευμένο σε γραμμή υγρού ή υγρό σε γραμμή αερίου, διαταράσσει την ένδειξη. Ο σωστός αερισμός και τα πόδια αποστράγγισης το εμποδίζουν.
- Μετατόπιση και εμβέλεια πομπού.Οι περιοδικοί μηδενικοί έλεγχοι και η βαθμονόμηση διατηρούν την ακρίβεια στις προδιαγραφές. Η ίδια φροντίδα ισχύει και γιατακτική συντήρηση πομπού πίεσης.
Ρυθμίστε το διάστημα επιθεώρησης από το υγρό. Οι καθαρές πλάκες χρησιμότητας μπορούν να λειτουργούν για μεγάλα διαστήματα, ενώ οι υπηρεσίες λειαντικών ή ρύπων χρειάζονται πολύ μεγαλύτερη προσοχή.
Πότε μια πλάκα στομίου μπορεί να μην είναι η καλύτερη επιλογή
Μια πλάκα στομίου δεν είναι πάντα η σωστή κύρια συσκευή. Εξετάστε εναλλακτικές λύσεις όταν η απώλεια πίεσης πρέπει να είναι ελάχιστη, το υγρό είναι πολύ ρυπογόνο ή λειαντικό, το εύρος ροής είναι πολύ μεγάλο, οι απαιτήσεις ακρίβειας είναι υψηλές, η ροή πάλλεται έντονα ή η πρόσβαση στην εγκατάσταση και τη συντήρηση είναι κακή. Συνήθεις εναλλακτικές λύσεις και πού ταιριάζουν:
- Σωλήνες Venturi και ακροφύσια ροήςπαρέχουν πολύ χαμηλότερη μόνιμη απώλεια πίεσης για μεγάλες γραμμές και ενεργειακά ευαίσθητες υπηρεσίες, ενώ εξακολουθεί να βασίζεται σε DP-και να καλύπτεται από τις ίδιες οικογένειες προτύπων.
- Σφηνομετρητέςείναι ανθεκτικά για ροές υψηλού-ιξώδους, βρώμικου και πολτού που τιμωρούν την αιχμηρή άκρη.
- Ηλεκτρομαγνητικά (μαγνητικά) ροόμετραπροσφέρουν σχεδόν-μηδενική απώλεια πίεσης και έχουν καλή απόδοση σε αγώγιμα, βρώμικα ή διαβρωτικά υγρά, αν και όχι σε αέρια ή μη{1}}μη αγώγιμα υγρά.
- Μετρητές ροής υπερήχων, είτε με σφιγκτήρα- είτε ενσωματωμένο, προσθέστε χαμηλή απώλεια και ταιριάξτε καθαρά έως μέτρια βρώμικα υγρά και μεγάλους σωλήνες.
- Μετρητές μαζικής ροής Coriolisπαρέχουν άμεση ροή μάζας με υψηλή ακρίβεια όπου το κόστος είναι δικαιολογημένο.
- Οι μετρητές Vortex είναι μια ισχυρή επιλογή για ατμό και καθαρό αέριο ή υγρό με μέτρια απώλεια. βοηθάει στην κατανόησηπώς λειτουργούν οι μετρητές ροής vortexπριν από τη σύγκριση.
Ταιριάξτε την τεχνολογία με τον κυρίαρχο περιορισμό, είτε πρόκειται για απώλεια πίεσης, ακρίβεια, ρύπανση ή φάση, αντί για συνήθεια.
Συνήθη λάθη κατά την επιλογή μιας πλάκας στομίου
Μερικά λάθη ευθύνονται για τις περισσότερες απογοητευτικές εγκαταστάσεις στομίου:
- Αντιμετωπίζοντας κάθε πιάτο ως εναλλάξιμα.Μια τυπική πλάκα που λειτουργεί σε καθαρό σέρβις μπορεί να έχει κακή απόδοση σε βρώμικες, ιξώδεις ή λειαντικές συνθήκες. Ο τύπος της πλάκας πρέπει να ταιριάζει με τη διαδικασία.
- Συγχέοντας ένα στόμιο περιορισμού με ένα ροόμετρο.Ένα στόμιο περιορισμού ελέγχει την πίεση ή τη ροή. δεν είναι βαθμονομημένη συσκευή μέτρησης.
- Αγνοώντας τη μόνιμη απώλεια πίεσης.Οι πλάκες στομίου είναι οικονομικές αλλά όχι χαμηλές-απώλειες. Ελέγξτε τη μόνιμη πτώση πίεσης κατά τη διαστασιολόγηση.
- Λάθος προσανατολισμός τρυπήματος.Για έκκεντρες και τμηματικές πλάκες, η θέση οπής είναι μέρος του σχεδιασμού και η εσφαλμένη τοποθέτησή της ακυρώνει τον επιλεγμένο τύπο.
- Ξεχνώντας το δευτερεύον σύστημα.Η άκρη, τα χτυπήματα, οι γραμμές ώθησης και ο πομπός διέπουν την αξιοπιστία, επομένως η συντήρηση δεν μπορεί να είναι εκ των υστέρων σκέψη.
Συχνές Ερωτήσεις
Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι πλακών στομίου;
Οι κύριοι τύποι είναι ομόκεντροι, έκκεντροι, τμηματικοί, τεταρτοταγείς άκρες, κωνική είσοδος, περιορισμοί, δακτυλιοειδείς και ανθεκτικοί-σχέδια στη φθορά. Διαφέρουν ως προς τη γεωμετρία της οπής, τη σχεδίαση της ακμής εισόδου, τη λειτουργία ή τη στρατηγική υλικού, γι' αυτό δεν αποτελούν όλες το ίδιο είδος επιλογής.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των εκκεντρικών και των τμηματικών πλακών στομίου;
Μια έκκεντρη πλάκα έχει μια στρογγυλή οπή μετατόπιση στη μία πλευρά, συνήθως για υγρά με ελαφριά στερεά ή για αποστράγγιση συμπυκνωμάτων. Μια τμηματική πλάκα έχει ένα άνοιγμα σε σχήμα τμήματος-που βρίσκεται χαμηλά στην οπή για βαρύτερα στερεά και πολτό. Τα τμηματικά σχέδια γενικά ανέχονται περισσότερα στερεά από τα εκκεντρικά.
Ποια πλάκα στομίου χρησιμοποιείται για την ιλύ;
Μια πλάκα τμηματικού ανοίγματος είναι η συνήθης επιλογή για πολτό, επειδή το χαμηλό άνοιγμα αφήνει τα στερεά να περάσουν και μειώνει την εναπόθεση πυθμένα. Για πολύ βαρύ ή λειαντικό πολτό, ένας σφηνόμετρο ή άλλη τεχνολογία μπορεί να είναι πιο αξιόπιστη από οποιαδήποτε πλάκα στομίου.
Είναι μια πλάκα στομίου κατάλληλη για ροή ατμού;
Ναι, οι πλάκες στομίου χρησιμοποιούνται συνήθως για τον ατμό. Το σέρβις ατμού απαιτεί σωστή αντιστάθμιση πίεσης και θερμοκρασίας, σωστή εγκατάσταση και χειρισμό συμπυκνωμάτων, συνήθως με δοχείο συμπυκνώματος και τον σωστό προσανατολισμό βρύσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας πλάκας στομίου και ενός στομίου περιορισμού;
Μια πλάκα στομίου μέτρησης παράγει ένα σήμα διαφορικής πίεσης που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ροής. Ένα στόμιο περιορισμού έχει σχεδιαστεί για να μειώνει την πίεση ή να περιορίζει τη ροή. Μπορούν να μοιάζουν, αλλά ο σχεδιαστικός σκοπός και το μέγεθός τους είναι διαφορετικά.
Ποια πλάκα στομίου είναι η καλύτερη για παχύρρευστα υγρά;
Οι τετράγωνες ακμές πλάκες ταιριάζουν σε καθαρά παχύρρευστα υγρά σε χαμηλούς αριθμούς Reynolds και οι κωνικές πλάκες εισόδου επεκτείνουν αυτό το εύρος σε ακόμη πιο ιξώδη ή χαμηλότερη-ταχύτητα εξυπηρέτηση. Για ακραίο ιξώδες, οι θετικοί μετρητές-μετατόπισης συχνά ξεπερνούν κάθε πλάκα στομίου.
Ποιο είναι το μειονέκτημα ενός μετρητή ροής πλάκας στομίου;
Το κύριο μειονέκτημα είναι η μόνιμη, μη ανακτήσιμη-απώλεια πίεσης. Οι πλάκες στομίου έχουν επίσης περιορισμένη απόσβεση ροής και είναι ευαίσθητες στην ποιότητα εγκατάστασης, τη φθορά των άκρων και την κατάσταση υγρού.
Πόσο ευθύ σωλήνα χρειάζεται μια πλάκα στομίου;
Εξαρτάται από την αναλογία βήτα και τα πλησιέστερα ανάντη εξαρτήματα, όπως στροφές, βαλβίδες και μειωτήρες. Το ISO 5167 δίνει τα απαιτούμενα ευθύγραμμα μήκη για κάθε περίπτωση, επομένως ο ακριβής αριθμός πρέπει να προέρχεται από το πρότυπο και τη διάταξη των σωληνώσεων σας και όχι από έναν μόνο εμπειρικό κανόνα.
Ποια δεδομένα πρέπει να παρέχω για το μέγεθος της πλάκας στομίου;
Παρέχετε τύπο ρευστού και φάση, πυκνότητα, ιξώδες, πίεση και θερμοκρασία λειτουργίας και σχεδιασμού, ελάχιστη, κανονική και μέγιστη ροή, υλικό και εσωτερική διάμετρο σωλήνων, περιεκτικότητα σε στερεά, επιτρεπόμενη απώλεια πίεσης, απαιτούμενη ακρίβεια και προσανατολισμό εγκατάστασης. Αυτό επιτρέπει στον προμηθευτή να καθορίσει την οπή, την αναλογία βήτα, το υλικό και το εύρος πομπού.
Πώς επιλέγω τον σωστό τύπο πλάκας στομίου;
Ξεκινήστε με την κατάσταση του υγρού και τη λειτουργία. Χρησιμοποιήστε μια ομόκεντρη πλάκα για καθαρά υγρά, έκκεντρη ή τμηματική για βρώμικα ή στερεά υγρά που φέρουν-ρευστά, τεταρτημόριο ή κωνική είσοδο για ιξώδη ή χαμηλού αριθμού Reynolds και ένα στόμιο περιορισμού όταν ο στόχος είναι η μείωση πίεσης ή ο περιορισμός της ροής και όχι η μέτρηση.
Βασικά Takeaways
Ο σωστός τύπος πλάκας στομίου προκύπτει από το ρευστό και τη λειτουργία, όχι μόνο από το μέγεθος του σωλήνα. Οι ομόκεντρες πλάκες χειρίζονται καθαρά υγρά, αέρια και ατμό. Οι έκκεντρες και τμηματικές πλάκες χειρίζονται βρώμικα υγρά, συμπύκνωμα και πολτό. Οι τετράγωνες ακμές και οι κωνικές πλάκες εισόδου χειρίζονται την υπηρεσία παχύρρευστου και χαμηλού αριθμού Reynolds. Τα στόμια περιορισμού ανήκουν στον έλεγχο πίεσης και ροής, όχι στη μέτρηση.
Πριν από τη δέσμευση, επιβεβαιώστε τη σχεδίαση σύμφωνα με τα πρότυπα ISO 5167 και ASME MFC-3M, ελέγξτε την επιτρεπόμενη μόνιμη απώλεια πίεσης και επαληθεύστε τη διάταξη εγκατάστασης και κτυπήματος. Στη συνέχεια, στείλτε το πλήρες σετ δεδομένων διεργασίας, ώστε η πλάκα να μπορεί να έχει το σωστό μέγεθος. Εάν το ρευστό είναι ρυπογόνο, λειαντικό, παχύρρευστο ή το εύρος ροής είναι πολύ μεγάλο, συγκρίνετε μια πλάκα στομίου έναντι τεχνολογιών μικρότερης απώλειας ή εναλλακτικών τεχνολογιών πριν ορίσετε την προεπιλογή στη φθηνότερη τυπική πλάκα.
