تظل أجهزة قياس التدفق ذات لوحة الفتحة واحدة من أكثر الأجهزة الأولية استخدامًا على نطاق واسع في قياس التدفق الصناعي. فهي بسيطة، وقوية، وغير مكلفة، وموثقة جيدًا وفقًا للمعايير الدولية، ومثبتة في السوائل والغازات والبخار. لكن "لوحة الفتحة" ليست جهازًا واحدًا. يغير شكل التجويف وحافة المدخل والوظيفة المقصودة كيفية تصرف اللوحة في خط حقيقي، واختيار النمط الخاطئ لسائل متسخ أو لزج أو ثنائي الطور- هو أحد الأسباب الأكثر شيوعًا والتي يمكن تجنبها للضغط التفاضلي غير المستقر وقراءات التدفق المنجرفة.
يشرح هذا الدليل كيف تختلف أنواع لوحات الفتحة الرئيسية، حيث يتم استخدام كل منها عادةً، وكيف يقوم المهندسون بالاختيار فيما بينها، وما هي المعايير والبيانات التي تحتاجها قبل تحديد الحجم. إذا كنت لا تزال تقرر بين التقنيات بدلاً من بين أنماط اللوحات، فمن المفيد أيضًا أن تبدأ من نطاق أوسعنظرة عامة على أنواع أجهزة قياس التدفق الرئيسيةقبل أن تضيق.
ما هو مقياس تدفق لوحة الفوهة؟
مقياس تدفق لوحة الفتحة هو مقياس تدفق الضغط التفاضلي (DP). يتم تثبيت لوحة رفيعة ذات تجويف مُشكل بدقة بين الشفاه في الأنبوب. ومع تسارع السائل عبر التجويف الأصغر، ينخفض ضغطه الساكن. يرتفع فرق الضغط عبر اللوحة تقريبًا مع مربع معدل التدفق، لذا فإن قياس هذا الاختلاف يسمح بحساب التدفق. العلاقة بين الضغط التفاضلي والتدفق هي إحدى المعاييرالطرق المستخدمة لحساب تدفق خطوط الأنابيب.
يعتمد معامل التفريغ الذي يربط DP بالتدفق على رقم رينولدز، ونسبة بيتا (قطر التجويف مقسومًا على القطر الداخلي للأنبوب)، وترتيب التنصت على الضغط. هذه التبعية هي بالتحديد سبب وجود العديد من أنماط اللوحات المختلفة بدلاً من لوحة عالمية واحدة.
تتضمن نقطة قياس الفتحة الكاملة عادةً ما يلي:
- العنصر الأساسي (لوحة الفتحة) وحواف الفتحة أو الجريان المتري
- التنصت على الضغط في المنبع والمصب
- A الارسال الضغط التفاضليكجهاز ثانوي
- تعويض درجة الحرارة والضغط الاختياري، مهم للغاز والبخار
- كمبيوتر التدفق أو المؤشر أو PLC أو DCS لعرض التدفق وتجميعه
وتتمثل نقاط القوة في البساطة الميكانيكية، وعدم وجود أجزاء متحركة، والتكلفة المنخفضة، ومجموعة واسعة جدًا من أحجام الأنابيب، وعقود من بيانات الأداء الموحدة. تتمثل المفاضلات الرئيسية-في فقدان الضغط الدائم (غير-) القابل للاسترداد، وانخفاض التدفق المتواضع، والحساسية لجودة التثبيت وحالة السوائل.
كيف يتم تصنيف أنواع لوحة الفوهة؟
من مصادر الارتباك المتكررة التعامل مع كل "نوع" على أنه نفس نوع الاختيار. من الناحية العملية، يتم وصف صفائح الفتحات على طول أربعة أبعاد مستقلة، ويمكن للوحة واحدة أن توضع على الأربعة أبعاد في وقت واحد.
| محور التصنيف | الخيارات المشتركة | ما يصفه |
|---|---|---|
| تتحمل الهندسة والموقف | متحدة المركز، غريب الأطوار، قطعي، حلقي | أين وما هو شكل الافتتاح |
| تصميم حافة المدخل/المدخل | حافة حادة (مربعة)، حافة رباعية، مدخل مخروطي | كيف ينقبض السائل عند التجويف، وهو أمر مهم عند أرقام رينولدز المنخفضة |
| وظيفة | فتحة القياس، فتحة التقييد | ما إذا كانت اللوحة تقيس التدفق أو تتحكم في الضغط والتدفق |
| تصميم الخدمة والمواد | هيكل قياسي-مقاوم للتآكل | الإستراتيجية المادية المستخدمة للبقاء على قيد الحياة أثناء العمل الكاشط أو التآكل |
على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي اللوحة المقاومة للتآكل- على تجويف متحد المركز وحافة حادة. تصف عبارة "مقاومة التآكل-" استراتيجية المادة، وليس شكل التجويف. إن إبقاء هذه المحاور منفصلة يجعل عملية الاختيار بأكملها أكثر نظافة.
الأنواع الرئيسية لأجهزة قياس التدفق ذات لوحة الفوهة
لوحة فتحة متحدة المركز (قياسية).
تجويف دائري متمركز في الأنبوب. هذا هو الإعداد الافتراضي للخدمة النظيفة-المرحلة الواحدة والتصميم الذي تغطيه المعايير الدولية بشكل مباشر. في السوائل النظيفة، عادة ما تكون أسئلة الاختيار الحقيقية هي نسبة بيتا والانحدار المطلوب، وليس شكل التجويف. ضعفها هو الخدمة القذرة: يمكن أن تتجمع المواد الصلبة أو المكثفات أو فقاعات الغاز عند اللوحة، كما يؤدي تآكل الحواف إلى تغيير المعامل تدريجيًا، لذا فهو خيار أول سيئ للتلوث أو السوائل الكاشطة.
لوحة فتحة غريب الأطوار
تجويف دائري يقابله المركز. يتم وضع الفتحة على مستوى منخفض بالنسبة للسوائل التي تحمل مواد صلبة، بحيث تمر بها الجسيمات، أو تكون مرتفعة بالنسبة لخطوط الغاز والبخار التي يمكن أن تسقط المكثفات، بحيث يتم تصريف السائل بدلاً من التجمع. مع لوحة غريب الأطوار الاتجاهيكونالتصميم: قم بتثبيت الإزاحة على الجانب الخطأ وسيتم فقدان ميزة -التصريف الذاتي أو التنفيس الذاتي- بالكامل. يجب تحديد اتجاه التدفق وموضع التجويف بشكل واضح على علامة تبويب اللوحة.
لوحة الفتحة القطاعية
تكون الفتحة على شكل قطعة دائرية تقع في مكان منخفض في التجويف، بحيث تمر الحمأة والمواد الصلبة العالقة دون بناء سد في أسفل الأنبوب. إنه الاختيار المعتاد عندما يكون الترسيب السفلي هو وضع الفشل الذي تصمم ضده، مثل الطين، والمياه القذرة، والتيارات المحملة بالألياف أو الرواسب-. فهو يقلل من مخاطر التوصيل مقارنةً باللوحة متحدة المركز ولكنه أكثر تخصيصًا للتطبيقات-ويحتاج إلى تغيير الحجم بعناية.
لوحة فتحة الحافة الرباعية
مدخل دائري على شكل ربع دائرة-بدلاً من الحافة المربعة الحادة. يحافظ الشكل المستدير على ثبات معامل التفريغ عند أرقام رينولدز المنخفضة، حيث تصبح اللوحة ذات الحواف الحادة - غير قابلة للتنبؤ بها. يناسب السوائل النظيفة اللزجة مثل الزيوت الثقيلة والعصائر والمواد الكيميائية اللزجة وخطوط السرعة المنخفضة. للحصول على لزوجة شديدة تتجاوز النطاق المريح للوحة الفتحة، تكون الإزاحة الإيجابية-أجهزة قياس التدفق البيضاويةغالبًا ما تكون أكثر ملاءمة من أي جهاز DP.
لوحة فتحة المدخل المخروطية
مدخل مدبب بزاوية 45-درجة يعمل على توسيع الأداء القابل للاستخدام إلى أرقام رينولدز أقل حتى من الحافة الرباعية. يعد هذا خيارًا متخصصًا للسوائل شديدة اللزوجة أو سرعات التدفق المنخفضة جدًا، حيث لا يمكن الوثوق بمعامل اللوحة ذات الحواف المربعة. إنها ليست الأداة المناسبة للمياه النظيفة العادية أو الغاز أو البخار، حيث تكون اللوحة الأبسط أرخص ودقيقة تمامًا.
لوحة فتحة التقييد
فتحة التقييد ليست جهاز قياس. وتتمثل مهمتها في خفض الضغط أو غطاء التدفق لحماية المضخة، أو التحكم في المرافق، أو خدمة مكافحة -الارتفاع المفاجئ، أو خفض الضغط متعدد -المراحل، وليس إنتاج إشارة DP مُعايرة. الحذر الحاسم هو تبديد الطاقة: يمكن أن يؤدي انخفاض الضغط الكبير في مرحلة واحدة-إلى وميض أو تجويف سائل، أو خنق الغاز بسرعة صوتية، مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء واهتزاز وتآكل. لذلك تستخدم خدمات الإفلات العالي- غالبًا لوحات تقييد متعددة-الثقوب أو المراحل-متعددة خصيصًا لإبقاء كل مرحلة تحت حد التجويف أو الاختناق. لا تقم بقياس فتحة التقييد وقراءة DP الخاص بها على أنها تدفق ما لم يتم تصميمها ومعايرتها لذلك.
لوحة الفتحة الحلقية (الحلقية).
يمر التدفق عبر فجوة حلقية حول قرص مركزي وليس عبر تجويف مركزي. وهو تصميم أقل شيوعًا وأكثر تخصصًا، ويتم تطبيقه أحيانًا عندما تتسبب المواد الصلبة أو ملفات تعريف السرعة غير المثالية- في إتلاف اللوحة التقليدية. نظرًا لأنه يقع خارج الأشكال الهندسية الأكثر معيارية، تعامل معه كحل -مشروع خاص، وغالبًا ما تتم معايرته من قبل الشركة المصنعة-بدلاً من كونه جهاز قياس افتراضي.
قم بارتداء-تصميمات لوحة ذات فتحة مقاومة
هذه استراتيجية للمواد والبناء وليست هندسة تجويف منفصلة. يتم وضع السبائك المتصلبة أو حواف كربيد التنجستن أو الصفائح المقاومة للتآكل -في طبقات على صفيحة متحدة المركز أو غريبة الأطوار أو مقطعية لتتحمل نقل الغازات المحملة بالجسيمات- أو الملاط الكاشطة أو المواد الصلبة المتربة. إنها تشتري عمر الخدمة واستقرار المعامل في رسوم التآكل بتكلفة أولية أعلى، وهي غير ضرورية لخدمة المرافق النظيفة.
جدول مقارنة نوع لوحة الفوهة
| نوع اللوحة | التصنيف الأولي | خدمة نموذجية | القوة الرئيسية | القيد الرئيسي |
|---|---|---|---|---|
| متحدة المركز (قياسي) | هندسة التجويف، حافة حادة | تنظيف السوائل والغازات والبخار | بسيطة ودقيقة وموحدة بالكامل | المقابس وترتدي في الخدمة القذرة أو الكاشطة |
| غريب | موقف تتحمل | السوائل القذرة والغاز الرطب والخطوط المعرضة للمكثفات-. | يتيح مرور المواد الصلبة أو السائلة | التوجه أمر بالغ الأهمية |
| قطاعي | هندسة تتحمل | الطين والرواسب والتيارات الليفية | يتجنب ترسيب القاع والتوصيل | التطبيق-الحجم المحدد |
| حافة رباعية | تصميم حافة المدخل | سوائل نظيفة لزجة، منخفضة السرعة | معامل مستقر عند رقم رينولدز المنخفض | ليس للمواد الصلبة الكبيرة؛ إعادة الفرقة محددة |
| مدخل مخروطي | تصميم حافة المدخل | رقم رينولدز لزج جدًا أو منخفض جدًا | يوسع النطاق المنخفض القابل للاستخدام-إعادة النطاق | متخصص؛ التحجيم الدقيق المطلوب |
| فتحة التقييد | وظيفة | خمول الضغط، والحد من التدفق | تحكم بسيط وقوي في الضغط | التجويف أو الوميض أو الضوضاء عند الانخفاض العالي |
| حلقي (حلقي) | هندسة تتحمل | تم تحديد التدفقات الصعبة أو غير -المثالية | يتحمل بعض المواد الصلبة والملامح الرديئة | أقل توحيدًا وأكثر تخصصًا |
| مقاوم للتآكل-. | تصميم المواد (أي تتحمل) | وسائل الإعلام الكاشطة أو المسببة للتآكل | عمر خدمة أطول واستقرار | ارتفاع التكلفة الأولية |
دليل الاختيار السريع: ما هو نوع لوحة الفتحة الذي يناسب سائلك؟
كنقطة بداية، يتم التأكيد دائمًا على الحجم الكامل، وعادةً ما يتدفق الاختيار من حالة السوائل إلى نمط اللوحة.
| السائل أو الغرض | نوع لوحة البداية | لماذا | احترس |
|---|---|---|---|
| سائل نظيف أو غاز أو بخار | متحدة المركز، حافة حادة | قياسية وموثقة جيدًا ودقيقة | تآكل الحواف والرواسب على المدى الطويل |
| سائل قذر يحتوي على مواد صلبة خفيفة أو مكثفات | غريب | يتيح تجويف الإزاحة مرور المواد الصلبة أو السائلة | يجب أن يكون التوجه صحيحا |
| الملاط أو الحمأة أو الألياف أو الرواسب-المحملة | قطاعي | الفتح المنخفض يتجنب الترسب السفلي | التطبيق-الحجم المحدد |
| سائل نظيف لزج (زيت، شراب) | حافة رباعية | معامل مستقر عند رقم رينولدز المنخفض | ليس للمواد الصلبة الكبيرة |
| رقم رينولدز لزج جدًا أو منخفض جدًا | مدخل مخروطي | يعمل على توسيع نطاق إعادة التشغيل المنخفض -القابل للاستخدام | متخصص، تحجيم دقيق |
| خمول الضغط أو الحد من التدفق | فتحة التقييد | انخفاض ضغط بسيط وقوي | التجويف، وامض، والضوضاء عند انخفاض عالية |
| وسائل الإعلام الكاشطة أو المسببة للتآكل | بنية مقاومة للتآكل-(أي تجويف) | ينجو من تآكل الجسيمات | تكلفة أعلى |
الجدول هو نقطة البداية، وليس الإجابة النهائية. بالنسبة للبخار النظيف والغاز الجاف، فإن اللوحة متحدة المركز هي الاختيار المعتاد، مع درجة حرارة مناسبة وتعويض الضغط، على الرغم من أن العديد من المصانع تقارنها بلوحة متحدة المركز.دوامة تدفق البخار مترلموازنة الطاقة. بالنسبة للهواء والغاز الصناعي حيث يكون التدفق الكتلي مهمًا، أمقياس تدفق الكتلة الحراريةيكون في بعض الأحيان أكثر ملاءمة من جهاز DP.
كيفية اختيار نوع مقياس التدفق المناسب للوحة الفوهة
نمط اللوحة ليس سوى جزء من القرار. التسلسل التالي يبقي التحديد قابلاً للتكرار.
في الاختيار الميداني، نادرًا ما يكون السؤال الأول هو شكل اللوحة. يتعلق الأمر بما إذا كان السائل نظيفًا وأحادي-الطور، وما إذا كنت تقيس التدفق أو تتحكم فيه. احصل على هاتين الإجابتين أولاً، وسيقع معظم اختيار اللوحة من تلقاء نفسه.
1. ابدأ بحالة السوائل
إذا كان السائل نظيفًا وأحادي الطور-ومستقرًا، فإن اللوحة المتحدة المركز هي الإعداد الافتراضي للتقييم. إذا كانت متسخة، أو تتشكل مواد صلبة-أو تتكثف-، فانتقل إلى اللامركزي أو القطاعي. إذا كانت لزجة، فانتقل إلى الحافة الرباعية أو المدخل المخروطي. يعتمد كل شيء تقريبًا على تنفيذ هذه الخطوة الأولى بشكل صحيح.
2. حساب المواد الصلبة وفقاعات الغاز والمكثفات
فشل المجال الكلاسيكي هو لوحة متحدة المركز في الخدمة حيث تتجمع المواد في اللوحة، مما يسبب الانسداد، وضوضاء DP، والانجراف. بالنسبة للسوائل ذات المواد الصلبة، يتم وضع تجويف لامركزي منخفض، أو لوحة مقطعية للأحمال الثقيلة، مما يحافظ على اجتياح الخط. بالنسبة للبخار المرحل، ضع التجويف بحيث يتم تصريف المكثفات. باختصار، قم بمطابقة التجويف بالمكان الذي تريد المرحلة غير المرغوب فيها الجلوس فيه.
3. النظر في اللزوجة ورقم رينولدز
تفترض الصفائح ذات الحواف الحادة-تدفقًا مضطربًا. مع ارتفاع اللزوجة أو انخفاض السرعة وانخفاض رقم رينولدز، تصبح العلاقة بين الضغط التفاضلي والتدفق غير مستقرة بالنسبة للحافة المربعة. هذا هو الدافع للنظر في الحافة الرباعية أو لوحات المدخل المخروطية وتحديد نطاق التشغيل الفعلي لرينولدز. لأنتؤثر لزوجة السائل بقوة على قياس التدفقوينبغي توفير الكثافة واللزوجة ودرجة الحرارة ونطاق التدفق بحيث يمكن تقييم معامل التفريغ في الظروف الحقيقية بدلا من افتراضه.
4. تحقق من فقدان الضغط المسموح به
تتسبب لوحات الفوهة في فقدان الضغط بشكل دائم، وهو ما يعد عيبها الرئيسي مقارنة ببعض التقنيات الأخرى. إذا لم تتمكن ميزانية رأس المضخة، أو طاقة الضاغط، أو خط الجاذبية أو الضغط المنخفض-من تجنب تلك الخسارة، فقد يفوز جهاز ذو خسارة أقل-. قياس انخفاض الضغط الدائم المسموح به قبل الالتزام بلوحة الفتحة على الإطلاق.
5. تأكيد شروط التثبيت
حتى اللوحة المجهزة بشكل مثالي تقرأ بشكل خاطئ إذا تم تركيبها بشكل سيء. تأكيد كافيةيمتد الأنابيب المستقيمة المنبع والمصببالنسبة لنسبة بيتا المختارة وأقرب التركيبات، الاتجاه الصحيح للوحة واتجاه التدفق، ونوع التنصت الصحيح (شفة، زاوية، أو D وD/2)، محاذاة الحشية المناسبة بحيث لا تبرز في التجويف، خطوط نبض نظيفة ومنحدرة بشكل صحيح مع أوعية المكثفات أو أرجل الصرف والتهوية للبخار والغاز، وتراوح جهاز الإرسال مع الضغط التفاضلي الفعلي.
6. القياس أو تقييد التدفق؟
حدد الوظيفة بشكل صريح. إذا كنت تقوم بالقياس، فاستخدم فتحة قياس مزودة بأجهزة DP كاملة. إذا كنت تتحكم في الضغط أو التدفق، فاستخدم فتحة تقييد بحجم القطر المطلوب وفحصها بحثًا عن التجويف والوميض والاختناق. لا طمس الاثنين.
البيانات التي تحتاجها قبل تحديد حجم مقياس تدفق لوحة الفتحة
مهما كان النمط، فإن الحجم وسعر المورد يحتاج إلى مجموعة بيانات متسقة. يؤدي إرسال هذه المعلومات مقدمًا إلى تجنب-إعادة الاقتباس وسوء-الحجم:
- نوع السائل ومرحلته (سائل، غاز، بخار، ميل متعدد الأطوار)
- الكثافة في ظروف التشغيل
- اللزوجة عند درجة حرارة التشغيل
- ضغط التشغيل والتصميم
- درجة حرارة التشغيل والتصميم
- نطاق التدفق الأدنى والطبيعي والحد الأقصى
- مادة الأنابيب والجدول الزمني والقطر الداخلي
- محتوى المواد الصلبة وحجم الجسيمات التقريبي
- فقدان الضغط الدائم المسموح به
- الدقة المطلوبة والترتيب
- اتجاه التثبيت والتشغيل المباشر المتاح
- سواء كان الهدف هو القياس أو تقييد التدفق
باستخدام هذه، يمكن لمهندس الأجهزة إصلاح نسبة بيتا، وقطر التجويف، ومواد اللوحة، ونوع التنصت، ونطاق جهاز الإرسال، والتأكد مما إذا كانت لوحة الفتحة هي أفضل جهاز أساسي. إذا كنت تريد مقارنة أوسع قبل ذلك، راجع الإرشادات العامة حولاختيار مقياس التدفق المناسب.
المعايير والمراجع الهندسية
هناك معياران دوليان يرتكزان على معظم تصميم واستخدام لوحة الفتحة. إن الاستشهاد بها هو أبسط طريقة للحفاظ على التحديد الذي يمكن الدفاع عنه وليس مجرد معقول.
- ايزو 5167عبارة عن سلسلة مكونة من ستة-أجزاء تغطي الشكل الهندسي وظروف التثبيت والتشغيل للأجهزة التفاضلية للضغط-.أيزو 5167-2:2022تتناول على وجه التحديد لوحات الفتحات المستخدمة مع الحواف أو الزوايا أو وصلات D وD/2 لتدفق الأنابيب -المرحلة الواحدة، ودون سرعة الصوت، والكامل-. والجدير بالذكر أنها لا تغطي الأنابيب التي يقل قطرها الداخلي عن 50 مم أو يزيد عن 1000 مم، ولا أرقام رينولدز التي تقل عن 5000، ولا تغطي عقد الوريد أو وصلات الأنابيب.
- ASME MFC-3M, قياس تدفق السوائل في الأنابيب باستخدام الفتحة والفوهة والفنتورييعطي الشكل الهندسي وطريقة الاستخدام لهذه الأجهزة الأولية في القنوات المغلقة التي تعمل بكامل طاقتها.
بالنسبة لقياس الغاز الطبيعي على وجه التحديد، يعد تقرير AGA رقم . 3 (API 14.3) هو المرجع المعتاد. تكمل أوراق بيانات حجم الشركة المصنعة وورقة بيانات عملية المشروع الصورة. إذا كانت اللوحة المقترحة تقع خارج النطاقات القياسية، مثل التجويف الصغير جدًا، أو رقم رينولدز المنخفض جدًا، أو الهندسة الغريبة، فتعامل معها على أنها جهاز خاص تمت معايرته وليس كجهاز قياسي غير معاير.
التثبيت والصيانة: المشاكل الميدانية المشتركة
تتعلق الموثوقية على المدى الطويل-في الغالب بالنظام الثانوي وحافة اللوحة، وليس بشكل التجويف. المشاكل الميدانية المتكررة هي:
- توصيل خط الدافع واضغط على قاذورات.السبب الأكثر شيوعا للضغط التفاضلي السيئ. حافظ على النقرات واضحة واستنزاف الخطوط الدافعة ذاتيًا-.
- -تآكل وتآكل حاد في الحواف.تؤدي الحافة المستديرة أو المشقوقة إلى رفع معامل التفريغ وتحيز القراءة، لذا افحص الحافة في حالة وجود مادة كاشطة أو متسخة.
- إدارة المكثفات على البخار.استخدم أوعية المكثفات واتجاه الصنبور الصحيح حتى يرى جهاز الإرسال ساقًا سائلة مستقرة.
- ضوضاء على مرحلتين-.الغاز المحصور في خط السائل، أو السائل في خط الغاز، يزعزع القراءة؛ التهوية المناسبة وأرجل التصريف تمنع ذلك.
- انحراف الارسال والمدى.تحافظ عمليات الفحص والمعايرة الدورية على الدقة في المواصفات. تنطبق نفس الرعاية علىالصيانة الروتينية لجهاز إرسال الضغط.
اضبط الفاصل الزمني للفحص بواسطة السائل. يمكن أن تعمل لوحات المرافق النظيفة على فترات زمنية طويلة، بينما تحتاج الخدمات الكاشطة أو الملوثة إلى اهتمام وثيق.
عندما لا تكون لوحة الفوهة هي الخيار الأفضل
لوحة الفتحة ليست دائمًا الجهاز الأساسي الصحيح. فكر في البدائل عندما يكون فقدان الضغط في حده الأدنى، أو يكون السائل متسخًا أو كاشطًا بشكل كبير، أو يكون نطاق التدفق واسعًا جدًا، أو تكون متطلبات الدقة عالية، أو ينبض التدفق بقوة، أو يكون الوصول إلى التركيب والصيانة ضعيفًا. البدائل الشائعة وأين تناسبها:
- أنابيب فنتوري وفوهات التدفقتوفر فقدانًا دائمًا للضغط أقل بكثير للخطوط الكبيرة والخدمة الحساسة-للطاقة، مع الاستمرار في الاعتماد على DP-وتغطيتها نفس مجموعات المعايير.
- متر إسفينقوية في التعامل مع اللزوجة العالية-والتدفقات القذرة والملاطية التي تؤثر على الحواف الحادة.
- أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي (المغناطيسي).يوفر فقدان ضغط يقترب من-الصفر ويعمل بشكل جيد مع السوائل الموصلة أو القذرة أو المسببة للتآكل، ولكن ليس على الغازات أو-السوائل غير الموصلة.
- أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية، سواء كان المشبك-مثبتًا أو مضمنًا، أضف خسارة منخفضة وتناسب التنظيف مع السوائل متوسطة الاتساخ والأنابيب الكبيرة.
- أجهزة قياس التدفق الشامل كوريوليستقديم تدفق جماعي مباشر بدقة عالية حيث تكون التكلفة مبررة.
- تُعد أجهزة قياس الدوامة خيارًا قويًا للبخار والغاز النظيف أو السائل ذي الخسارة المعتدلة؛ فهو يساعد على الفهمكيف تعمل أجهزة قياس التدفق الدواميقبل المقارنة.
قم بمطابقة التكنولوجيا مع القيد السائد، سواء كان ذلك فقدان الضغط، أو الدقة، أو التلوث، أو الطور، بدلاً من العادة.
الأخطاء الشائعة عند اختيار لوحة الفوهة
هناك بعض الأخطاء التي تتسبب في معظم تركيبات الفتحات المخيبة للآمال:
- التعامل مع كل لوحة على أنها قابلة للتبديل.يمكن أن يكون أداء اللوحة القياسية التي تعمل في الخدمة النظيفة سيئًا في الظروف القذرة أو اللزجة أو الكاشطة. يجب أن يتطابق نوع اللوحة مع العملية.
- الخلط بين فتحة التقييد ومقياس التدفق.تتحكم فتحة التقييد في الضغط أو التدفق؛ إنه ليس جهاز قياس معاير.
- تجاهل فقدان الضغط الدائم.تتميز صفائح الفتحات بأنها اقتصادية ولكنها ليست ذات خسارة منخفضة-. تحقق من انخفاض الضغط الدائم أثناء التحجيم.
- الحصول على اتجاه التجويف الخاطئ.بالنسبة للألواح اللامركزية والقطاعية، يعد موضع التجويف جزءًا من التصميم، كما أن تثبيته بشكل غير صحيح يؤدي إلى إلغاء النوع المختار.
- نسيان النظام الثانوي.إن الحافة، والتنصت، والخطوط النبضية، وجهاز الإرسال كلها تحكم الموثوقية، لذلك لا يمكن أن تكون الصيانة فكرة لاحقة.
الأسئلة المتداولة
ما هي الأنواع الرئيسية من لوحات الفتحة؟
الأنواع الرئيسية هي التصميمات متحدة المركز، وغريبة الأطوار، والقطاعية، والحواف الرباعية، والمدخل المخروطي، والتصميمات المقيدة، والحلقية،-والمقاومة للتآكل. وهي تختلف حسب هندسة التجويف، أو تصميم حافة المدخل، أو الوظيفة، أو استراتيجية المواد، وهذا هو السبب في أنها ليست جميعها من نفس النوع من الاختيار.
ما هو الفرق بين لوحات الفتحة غريب الأطوار والقطعية؟
تحتوي اللوحة اللامركزية على تجويف دائري يقابله جانب واحد، عادةً للسوائل ذات المواد الصلبة الخفيفة أو لتصريف المكثفات. تحتوي اللوحة المقطعية على فتحة على شكل مقطع-توضع في مكان منخفض في التجويف للمواد الصلبة الثقيلة والملاط. تتحمل التصميمات القطاعية عمومًا مواد صلبة أكثر من تلك الغريبة.
ما هي لوحة الفتحة المستخدمة في الملاط؟
تعتبر لوحة الفتحة القطاعية هي الاختيار المعتاد للملاط، لأن الفتحة المنخفضة تسمح بمرور المواد الصلبة وتقلل من ترسب القاع. بالنسبة للملاط الثقيل جدًا أو الكاشط، قد يكون مقياس الإسفين أو أي تقنية أخرى أكثر موثوقية من أي لوحة فتحة.
هل لوحة الفتحة مناسبة لتدفق البخار؟
نعم، تُستخدم ألواح الفتحات بشكل شائع في البخار. تتطلب خدمة البخار تعويضًا مناسبًا للضغط ودرجة الحرارة، والتركيب الصحيح، والتعامل مع المكثفات، عادةً باستخدام وعاء المكثفات واتجاه الصنبور الصحيح.
ما الفرق بين لوحة الفتحة وفتحة التقييد؟
تولد لوحة فتحة القياس إشارة ضغط تفاضلي تستخدم لحساب التدفق. تم تصميم فتحة التقييد لتقليل الضغط أو الحد من التدفق. يمكن أن تبدو متشابهة، لكن غرض تصميمها وحجمها مختلفان.
ما هي لوحة الفتحة الأفضل للسوائل اللزجة؟
تتناسب الألواح ذات الحواف الرباعية مع السوائل النظيفة اللزجة بأرقام رينولدز المنخفضة، كما تعمل لوحات المدخل المخروطية على توسيع هذا النطاق إلى خدمة ذات سرعة أكثر لزوجة أو أقل-. بالنسبة للزوجة القصوى، غالبًا ما تتفوق أجهزة قياس الإزاحة الإيجابية-على أي لوحة فتحة.
ما هو عيب مقياس تدفق لوحة الفتحة؟
العيب الرئيسي هو فقدان الضغط الدائم وغير القابل للاسترداد-. تتمتع لوحات الفوهة أيضًا بتدفق محدود وحساسة لجودة التثبيت وتآكل الحواف وحالة السوائل.
ما هي كمية الأنابيب المستقيمة التي تحتاجها لوحة الفتحة؟
يعتمد ذلك على نسبة بيتا وأقرب التجهيزات الأولية مثل الانحناءات والصمامات والمخفضات. يعطي المعيار ISO 5167 الأطوال المستقيمة المطلوبة لكل حالة، لذلك يجب أن يأتي الرقم الدقيق من المعيار وتخطيط الأنابيب الخاص بك بدلاً من قاعدة عامة واحدة.
ما هي البيانات التي يجب أن أقدمها لتحديد حجم لوحة الفتحة؟
يتم توفير نوع السائل ومرحلته، والكثافة، واللزوجة، وضغط التشغيل والتصميم ودرجة الحرارة، والحد الأدنى والعادي والحد الأقصى للتدفق، ومواد الأنابيب والقطر الداخلي، ومحتوى المواد الصلبة، وفقدان الضغط المسموح به، والدقة المطلوبة، واتجاه التثبيت. يتيح ذلك للمورد إصلاح التجويف ونسبة بيتا والمواد ونطاق جهاز الإرسال.
كيف أختار نوع لوحة الفتحة المناسب؟
ابدأ بحالة السائل والوظيفة. استخدم لوحة متحدة المركز للسوائل النظيفة، أو لوحة لا مركزية أو مقطعية للسوائل الحاملة القذرة أو الصلبة-، أو حافة رباعية أو مدخل مخروطي لخدمة أرقام رينولدز اللزجة أو المنخفضة، وفتحة تقييد عندما يكون الهدف هو تقليل الضغط أو تحديد التدفق بدلاً من القياس.
الوجبات السريعة الرئيسية
ويعتمد نوع لوحة الفتحة الصحيحة على السائل والوظيفة، وليس على حجم الأنبوب وحده. تتعامل الألواح المركزة مع السوائل النظيفة والغازات والبخار. تتعامل الألواح اللامركزية والقطاعية مع السوائل القذرة والمكثفات والطين. تتعامل ألواح المدخل ذات الحواف الرباعية والمخروطية مع خدمة أرقام رينولدز اللزجة والمنخفضة. تنتمي فتحات التقييد إلى التحكم في الضغط والتدفق، وليس القياس.
قبل الالتزام، تأكد من التصميم وفقًا لمعايير ISO 5167 وASME MFC-3M، وتحقق من فقدان الضغط الدائم المسموح به، وتحقق من ترتيب التثبيت والنقر. ثم أرسل مجموعة بيانات العملية الكاملة حتى يمكن ضبط حجم اللوحة بشكل صحيح. إذا كان السائل متسخًا أو كاشطًا أو لزجًا أو كان نطاق التدفق واسعًا جدًا، فقم بمقارنة لوحة الفتحة بالتقنيات ذات الخسارة الأقل أو التقنيات البديلة قبل التخلف عن استخدام اللوحة القياسية الأرخص.
