ما هو مقياس تدفق الدوامة؟
A مقياس تدفق الدوامةجهاز مُثبّت في نظام معالجة التدفق لكشف الدوامات الناتجة عن مرور السوائل عبر جسم سفلي. يُستخدم على نطاق واسع في معالجة الغازات والسوائل والبخار لقياس التدفق، بهدف تحسين كفاءة الإنتاج وتوزيعه.
مبدأ عمل مقياس تدفق الدوامة
تتساقط الدوامات بالتناوب من جانبي جسم الجرف عند مرور السوائل عبر جسم غير انسيابي. وتتناسب تغيرات الضغط الناتجة عن هذه العملية طرديًا مع سرعة التدفق. ويُرصد تردد تساقط الدوامات لحساب معدل التدفق. ثم يُترجم التردد إلى إشارة تُوفر قياسًا دقيقًا للتدفق الحجمي أو الكتلي للسوائل والغازات والبخار.
التصميم الهيكلي لأجهزة قياس التدفق الدوامي
الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أو هاستيلوي هو المادة الأساسية التي يُصنع منها مقياس التدفق عادةً، بما في ذلك هيكل مائل، ومستشعر دوامة مُجمّع، وإلكترونيات جهاز الإرسال.مقياس تدفق تساقط الدواماتمتوفر بأحجام شفة من ½ بوصة إلى 12 بوصة. علاوة على ذلك، فإن تكلفة تركيبمقياس تساقط الدواماتتعتبر تنافسية مقارنة بأجهزة قياس الفتحات التي يقل حجمها عن ست بوصات.
خضعت أبعاد وأشكال أجسام المنحدرات، مثل المربع والمستطيل، للتجارب للوصول إلى النتائج المرجوة. تشير النتائج التجريبية إلى أن الخطية والحساسية لنمط السرعة يختلفان قليلاً باختلاف شكل جسم المنحدرات. يجب أن يحتوي جسم المنحدرات على جزء كبير بما يكفي من قطر الأنبوب. بعد ذلك، يشارك التدفق بأكمله في عملية الطرح. بغض النظر عن معدل التدفق، تُعدّ الحواف البارزة على السطح العلوي للأنبوب تصميمات خاصة لا غنى عنها لتحديد خطوط فصل التدفق.
حاليًا، تُدمج غالبية أجهزة قياس الدوامات مستشعرات كهرضغطية أو سعوية لقياس تذبذب الضغط بالقرب من الجسم المُنحدر. تُصدر هذه المستشعرات إشارة جهد منخفض استجابةً لتذبذب الضغط. لهذه الإشارات نفس تردد التذبذب. يُمكن استبدال هذه المستشعرات المعيارية والرخيصة بسهولة، وهي قابلة للتكيف مع نطاق واسع من درجات الحرارة، بدءًا من السوائل المُبرّدة ووصولًا إلى البخار شديد الحرارة.
لماذا تختار أجهزة قياس تدفق الدوامة؟
يضمن عدم وجود أجزاء متحركة المتانة، وانخفاض تكاليف الصيانة، والموثوقية طويلة الأمد في نظام المعالجة. كما تتميز عدادات التدفق هذه بقياس دقيق لمجموعة متنوعة من السوائل، حتى في درجات حرارة وضغوط متفاوتة. وبفضل تعدد وظائفها وأدائها المتميز في الدقة وقابلية تكرار القياسات، تُعدّ هذه العدادات حلولاً مثالية للصناعات التي تُقدّر الدقة. كما أن انخفاض تكاليف التشغيل وسهولة التركيب هما سببان إضافيان يجعلها الحل الأمثل.
الدقة والمدى
تنخفض مدى مقاييس التدفق الدوامية مع زيادة اللزوجة، حيث تنخفض عن رقم رينولدز مع ارتفاع اللزوجة. يتراوح الحد الأقصى للزوجة بين 8 و30 سنتيبواز. في حال اختيار مقاس مقياس التدفق الدوامي المناسب للتطبيق، يمكن توقع مدى أفضل من 20:1 للغاز والبخار، وأكثر من 10:1 للسوائل منخفضة اللزوجة.
تختلف دقة مقاييس التدفق الدوامي باختلاف أرقام رينولدز. تتراوح هذه النسبة في معظم مقاييس التدفق الدوامي بين 0.5% و1%، بينما تصل إلى 10% عندما تكون أرقام رينولدز أقل من 10,000. يتميز عداد التدفق الدوامي بنقطة قطع للمؤشرات عند تدفقات قريبة من الصفر. تُثبّت مخرجات العداد عند الصفر عندما تكون أرقام رينولدز عند أو أقل من 10,000. لا توجد أي مشاكل إذا كان الحد الأدنى للتدفق المنتظر للقياس ضعف نقطة القطع. لا يمكن قياس معدلات التدفق المنخفضة بدقة أثناء بدء التشغيل والإيقاف وغيرها من الظروف غير الملائمة لنطاقها.
تعظيم الكفاءة وخفض التكاليف
يستطيع المشغلون ضبط وتحسين تدفق السوائل والغازات والبخار المُرسَل عبر نظام المعالجة بالاعتماد على قياس دقيق للتدفق، مما يُحسّن كفاءة التوزيع ويُخفّض استهلاك الطاقة. وباختصار، يُسهم دمج عدادات التدفق هذه في أنظمة الأتمتة في تحسين الأداء التشغيلي باستمرار، وتقليل فترات التوقف، وتعزيز الإنتاجية الإجمالية.
حدود مقياس التدفق الدوامي
لا تُعدّ عدادات الدوامات مثاليةً لعمليات الدفعات أو التدفق المتقطع نظرًا لمحدودية أدائها عند معدلات التدفق المنخفضة. وتحديدًا، قد ينخفض معدل التدفق المتقطر لمحطات الدفعات عن الحد الأدنى لرقم رينولدز لمقياس الدوامات، مما يؤدي إلى عدم دقة. ومع انخفاض الحجم الإجمالي للدفعة، يزداد احتمال حدوث أخطاء في القياس، مما يجعل المقياس أقل موثوقيةً في هذه التطبيقات. من المهم اختيار مقياس تدفق قادر على التعامل مع نمط التدفق المطلوب لمثل هذه العمليات لتجنب الأخطاء الكبيرة.
فريقنا الخبير جاهز لتقديم حلول مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات قطاعكم، سواءً في مجال النفط والغاز، أو المعالجة الكيميائية، أو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. نلتزم بالجودة والأداء، ونقدم دعمًا شاملًا لضمان اختياركم لمقياس تدفق الدوامة المناسب لتطبيقكم. تواصلوا معنا اليوم للحصول على استشارة شخصية، واكتشفوا كيف يمكن لمقياسات التدفق لدينا إحداث نقلة نوعية في التحكم في عملياتكم وكفاءتها.
وقت النشر: ١٦ أكتوبر ٢٠٢٤
