ما هو مقياس التدفق الدوامي؟
A مقياس التدفق الدواميهو جهاز مثبت في نظام معالجة التدفق للكشف عن الدوامات المتولدة عندما يمر السائل بجسم مخادع. يتم استخدامه على نطاق واسع في معالجة الغاز والسوائل والبخار لقياس التدفق لتحسين كفاءة الإنتاج والتخصيص.
مبدأ عمل مقياس التدفق الدوامي
يتم التخلص من الدوامات بالتناوب من كل جانب من جسم المخادع عندما تمر السوائل عبر جسم غير انسيابي. تتناسب اختلافات الضغط المتولدة في العملية بشكل مباشر مع سرعة التدفق. تم الكشف عن تردد تساقط الدوامة لحساب معدل التدفق. ثم سيتم ترجمة التردد إلى إشارة توفر قياسًا دقيقًا للتدفق الحجمي أو الكتلي للسوائل والغازات والبخار.
التصميم الهيكلي لأجهزة قياس التدفق الدوامي
يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أو Hastelloy المادة الأساسية المصنوعة من مقياس التدفق بشكل نموذجي، بما في ذلك جسم الخداع ومستشعر الدوامة المُجمَّع وإلكترونيات جهاز الإرسال. أدوامة سفك مقياس التدفقمتوفر بأحجام شفة تتراوح من ½ بوصة إلى 12 بوصة. علاوة على ذلك، فإن تكلفة تركيب أمقياس تساقط الدوامةتنافسية من عدادات الفتحة التي يقل حجمها عن ست بوصات.
لقد خضعت أبعاد وأشكال الجسم المخادعة مثل المربع والمستطيل للتجارب للوصول إلى التأثيرات المطلوبة. تشير النتائج التجريبية إلى أن الخطية والحساسية لملف السرعة تختلف قليلاً مع شكل الجسم المخادع. يجب أن يحتوي جسم المخادعة على جزء كبير بما يكفي من قطر الأنبوب. ثم يشارك التدفق بأكمله في التساقط. على الرغم من معدل التدفق، فإن الحواف البارزة على وجه المنبع تعتبر تصميمات خاصة لا غنى عنها لتخصيص خطوط فصل التدفق.
في الوقت الحاضر، تدمج غالبية أجهزة قياس الدوامة أجهزة استشعار كهرضغطية أو من النوع السعة لقياس تذبذب الضغط بالقرب من جسم المخادع. تقوم هذه المستشعرات بإخراج إشارة الجهد المنخفض كاستجابة لتذبذب الضغط. مثل هذه الإشارات لها نفس تردد التذبذب. يمكن استبدال هذه المستشعرات المعيارية وغير المكلفة بسهولة وقابلة للتكيف على نطاق واسع من درجات الحرارة بدءًا من السوائل المبردة وحتى البخار شديد السخونة.
لماذا تختار أجهزة قياس التدفق الدوامي؟
لا توجد أجزاء متحركة تضمن المتانة وانخفاض الصيانة والموثوقية على المدى الطويل في نظام المعالجة. وتتميز أجهزة قياس التدفق هذه أيضًا في قياس مجموعة متنوعة من السوائل بدقة، حتى عبر درجات حرارة وضغوط واسعة النطاق. على وجه التحديد، بسبب تعدد الوظائف بالإضافة إلى الأداء المتميز في الدقة والقياسات القابلة للتكرار، فهي حلول مناسبة للصناعات التي تقدر الدقة. يعد انخفاض تكاليف التشغيل وسهولة التركيب سببين إضافيين كحل مفضل.
الدقة وقابلية المدى
تتناقص قابلية المدى لمقاييس التدفق الدوامي مع زيادة اللزوجة عند السقوط من رقم رينولدز مع ارتفاع اللزوجة. يقع الحد الأقصى لللزوجة في حدود 8 إلى 30 سنتيبويز. في حالة تحديد حجم مقياس الدوامة بشكل مناسب للتطبيق، يمكن للمرء أن يتوقع نطاقًا أفضل من 20:1 للغاز والبخار، وأكثر من 10:1 للسوائل منخفضة اللزوجة.
يختلف عدم دقة أجهزة قياس التدفق الدوامي باختلاف أرقام رينولدز. يتراوح عدم الدقة في معظم مقاييس التدفق الدوامي بين 0.5% و1% بينما يصل إلى 10% عندما يكون رقم رينولدز أقل من 10000. يتميز مقياس الدوامة بنقطة قطع للمؤشرات عند التدفقات القريبة من الصفر. يتم تثبيت مخرجات العدادات عند الصفر عندما تكون أرقام رينولدز عند أو أقل من 10000. لا توجد مشاكل في حالة أن الحد الأدنى للتدفق في انتظار القياس هو ضعف نقطة القطع. لا يمكن قياس معدلات التدفق المنخفضة بدقة في عملية بدء التشغيل وإيقاف التشغيل وغيرها من الظروف المضطربة المتعلقة بإمكانية نطاقها.
تعظيم الكفاءة وخفض التكاليف
يستطيع المشغلون ضبط وتحسين تدفق السوائل أو الغازات أو البخار المرسل من خلال نظام المعالجة بالاعتماد على قياس التدفق الدقيق. بحيث يتم تحسين كفاءة التخصيص بينما يتم تقليل استهلاك الطاقة. بشكل عام، يعد دمج عدادات التدفق هذه في أنظمة التشغيل الآلي أمرًا مفيدًا للتحسينات المستمرة في الأداء التشغيلي، مما يقلل من وقت التوقف عن العمل ويعزز الإنتاجية الإجمالية.
حدود مقياس التدفق الدوامي
لا تعد أجهزة قياس الدوامة بشكل عام مثالية لعمليات الدفع أو التدفق المتقطع بسبب قيود أدائها عند معدلات التدفق المنخفضة. على وجه التحديد، قد يقع معدل التدفق المراوغ لمحطات الخلط تحت الحد الأدنى لعدد رينولدز لمقياس الدوامة، مما يؤدي إلى عدم الدقة. مع انخفاض إجمالي حجم الدفعة، يزداد احتمال حدوث أخطاء في القياس، مما يجعل جهاز القياس أقل موثوقية لهذه التطبيقات. من المهم تحديد مقياس التدفق الذي يمكنه التعامل مع ملف تعريف التدفق المحدد المطلوب لمثل هذه العمليات لتجنب الأخطاء الجسيمة.
فريق الخبراء لدينا على استعداد لتقديم حلول مخصصة تلبي الاحتياجات المحددة لصناعتك، سواء كانت في مجال النفط والغاز، أو المعالجة الكيميائية، أو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). مع الالتزام بالجودة والأداء، نقدم دعمًا شاملاً لضمان اختيار مقياس التدفق الدوامي المناسب لتطبيقك. اتصل بنا اليوم للحصول على استشارة شخصية ومعرفة كيف يمكن لأجهزة قياس التدفق لدينا أن تُحدث ثورة في التحكم في العمليات وكفاءتها.
وقت النشر: 16 أكتوبر 2024
