اریفیس پلیت "5

orifice plate

کد محصول: OFT-07

برند: گروه صنعتی آرامک

کشور سازنده: ایران

توضیحات

وسیله متداول برای اندازه‌گیری آهنگ جریان لحظه‌ای در لوله‌ اریفیس می باشد. کارکرد این وسیله مبتنی بر این اصل است که کاهش مقطع جریان در لوله باعث افزایش سرعت و کاهش فشار می‌شود. همبستگی اختلاف فشار با سرعت وسیله‌ای برای اندازه‌گیری آهنگ جریان به وجود می‌آورد.
در غیاب اثرهای لزجت و با فرض افقی بودن لوله، با کاربرد معادله برنولی بین نقاط (۱) و (۲) در شکل ۱ خواهیم داشت:

شکل۱:هندسه نمونه وار وسیله جریان سنج

معادله ۱:

${{Q}_{ideal}}={{A}_{2}}{{V}_{2}}={{A}_{2}}\sqrt{\frac{2({{p}_{1-}}{{p}_{2}})}{\rho (1-{{\beta }^{4}})}}$

که $\beta =\frac{{{D}_{2}}}{{{D}_{1}}}$ . بر اساس نتایج قبلی می دانیم که افت هدی بین نقاط (۱) و (۲) وجود دارد به گونه‌ای که معادلات حاکم به صورت زیر در می‌آیند:

$Q={{A}_{1}}{{V}_{1}}={{A}_{2}}{{V}_{2}}$

$\frac{{{P}_{1}}}{\gamma }+\frac{{{V}^{2}}_{1}}{2g}=\frac{{{P}_{2}}}{\gamma }+\frac{{{V}_{2}}^{2}}{2g}+{{h}_{L}}$

در حالت ایده آل داریم ${{h}_{L}}=0$ ، که به معادله ۱ منجر می‌شود. مشکل شمول افت هد این است که عبارتی دقیق برای آن وجود ندارد. نتیجه نهایی این است که از ضرایب تجربی در معادله آهنگ جریان برای وارد کردن اثرهای پیچیدهٔ دنیای واقعی ناشی از لزجت غیر صفر استفاده می‌شود. این ضرایب را در زیر بررسی کرده‌ایم. اریفیس نمونه وار با قرار دادن صفحه تخت سوراخ داری در بین دو فلانج لوله مطابق شکل ۲ ساخته می‌شود. فشار در نقطه (۲) در درون ناحیه انقباضی کمتر از نقطه (۱) است. اثرهای غیر ایده آلی به ۲ علت رخ می‌دهند. نخست، سطح مقطع ${{A}_{2}}$ ناحیهٔ انقباضی، به مقدار نا معلومی کمتر از سطح مقطع ${{A}_{o}}$ سوراخ است بنابراین، ${{A}_{2}}={{C}_{c}}{{A}_{o}}$ که ${{C}_{c}}$ ضریب تقارب است $({{C}_{c}}<1)$ . دوم، جریان چرخشی و حرکت مغشوش در نزدیکی صفحه اریفیس افت هدی را ایجاد می‌کند که به منظور نظری نمی‌توان آن را محاسبه کرد. بنابراین، ضریب تخلیه اریفیس ${{C}_{o}}$ برای در نظر گرفتن این اثرها به کار می‌رود. یعنی:

معادله ۲:

$Q={{C}_{o}}{{Q}_{ideal}}={{C}_{o}}{{A}_{o}}\sqrt{\frac{2({{p}_{1}}-{{p}_{2}})}{\rho (1-{{\beta }^{4}})}}$

شکل۲:ساختمان نوعی اریفیس

عکس ۲

شکل۳:ضریب تخلیه اریفیس

عکس ۳

که ${{A}_{o}}=\pi {{d}^{2}}/4$ مساحت سوراخ اریفیس است. مقدار ${{C}_{o}}$ تابع $\beta ={d}/{D}\;$ و عدد رینولدز $\operatorname{Re}={\rho VD}/{\mu }\;$ است، که $V={Q}/{{{A}_{1}}}\;$ مقادیر نمونه وار ${{C}_{o}}$ را در شکل ۳ آورده‌ایم. توجه کنید که مقدار ${{C}_{o}}$ به ساختمان خاص اریفیس بستگی دارد.(یعنی، محل سوراخ‌های فشار، چهارگوش بودن یا پخ دار بودن لبه صفحه اریفیس، جز آن). شرایط بسیار دقیقی برای ساخت اریفیس استاندارد حاکم است و این شرایط برای حصول بیشترین دقت بوجود آمده است. نوع دیگری از جریان سنج لوله‌ها که بر اساس قوانین به کار رفته در اریفیس بنا شده است، نازل نام دارد که سه نوع آن را در شکل ۴ نشان داده‌ایم. در این وسیله، به جای استفاده از صفحه ساده سوراخ دار (و ارزان تر)، همچون اریفیس از شیپوره‌ای محیطی استفاده می‌کنند که نوعا بین فلانج‌های مقاطع لوله قرار می‌گیرد. الگوی جریان حاصل در نازل نسبت به اریفیس به حالت ایده آل نزدیک تر است. در اینجا، اثر تقارب ورودی کمتری وجود دارد و جدایش جریان ثانویه چندان جدی نیست، اما همچنان اثر لزجت برقرار است. به همین علت از ضریب تخلیهٔ نازل ${{C}_{n}}$ استفاده می‌شود که:

معادله ۳:

$Q={{C}_{n}}{{Q}_{ideal}}={{C}_{n}}{{A}_{n}}\sqrt{\frac{2({{p}_{1}}-{{p}_{2}})}{\rho (1-{{\beta }^{4}})}}$

شکل۴:ساختمان چند نوع نازل

عکس ۴

شکل۵:ضریب تخلیه سنجه نازل

عکس ۵

که ${{A}_{n}}=\pi {{{d}^{2}}}/{4}\;$ . همچون اریفیس مقدار ${{C}_{n}}$ تابع نسبت قطر $\beta ={d}/{D}\;$ و عدد رینولدز $\operatorname{Re}={\rho VD}/{\mu }\;$ است. مقادیر نمونه وار بدست آمده تجربی را در شکل ۵ نشان داده‌ایم. دوباره، مقدار دقیق ${{C}_{n}}$ به جزئیات خاص طراحی نازل بستگی دارد. استانداردهای قابل قبول نیز پذیرفته شده‌اند. توجه کنید که ${{C}_{n}}>{{C}_{o}}$ و نازل بسیار کاراتر از اریفیس است.(افت انرژی در آن‌ها کمتر است). دقیق ترین و گران ترین نوع در میان این سه نوع جریان سنج انقباضی سنجه ونتوریاست، که در شکل ۶ دیده می‌شود. هرچند اصول کار این وسیله نیز مانند اریفیس و نازل است، اما هندسه ونتوری به گونه‌ای طراحی می‌شود که افت‌های هد را تا حد کمینه کاهش دهد. این هدف با ساختن مقطع نسبتا همگرایی شبیه خط جریان (که جدایش را در جلو گلوگاه حذف می‌کند) و مقطع واگرای بسیار تدریجی در پایین دست گلوگاه که (جدایش را در این قسمت کاهنده شتاب از بین می‌برد) تامین خواهد شد. بیشتر افت هد در ونتوری خوش طرح ناشی از اصطکاک در امتداد جداره هاست، به جای اینکه جدایش جریان و آمیختگی که از مشخصه این جریان هاست تلف شود. بنابراین، آهنگ جریان درون ونتوری از رابطه زیر بدست می‌آید:

معادله ۴:

$Q={{C}_{\nu }}{{Q}_{ideal}}={{C}_{\nu }}{{A}_{T}}\sqrt{\frac{2({{p}_{1}}-{{p}_{2}})}{\rho (1-{{\beta }^{4}})}}$

شکل ۶:ساختمان ونتوری نمونه وار

توصیه شده برای

اندازه گیری فلوی سیالات مختلف (مایعات و گازها) با محدوده دمایی و فشاری بالا

مزایا

نصب و راه اندازی ساده
امکان کالیبراسیون مجدد بدون نیاز به باز کردن تجهیز
نسبت Turn down Ratio 10:1
عدم وجود قطعات متحرک مکانیکی
بدون نیاز به تعمیرات پیچیده

Plate Material :

Stainless Steel ۳۱۶

Flange Rating :

۳۰۰#

Flange Size :

۲۰۲.۷۴

ارسال نظر

اریفیس پلیت "5

orifice plate

توضیحات

توصیه شده برای

نظرات