Fark Basınçlı Akış Ölçerler
Farklı Basınç Akış Ölçerlerin Çalışma Prensipleri
Diferansiyel basınç akış ölçerler, akış yolundaki bir daralma veya birincil eleman boyunca basınç düşüşünü tespit ederek akışkanların akış hızını ölçer. Bu daralma bir orifis plakası, Venturi tüpü, akış nozulu, pitot tüpü veya bir V-koni şeklinde olabilir. Fark basınçlı akış ölçerlerin çalışma prensibi aşağıdakilere dayanır Bernoulli denklemiAkan bir akışkanın statik basıncı, hız basıncı ve yükseklik başlığının toplamının sabit olduğunu belirtir. Bir akışkan bir borudan aktığında ve bir kısıtlamayla karşılaştığında (orifis plakası, Venturi tüpü veya V-konisi gibi), hızı artar ve statik basınç azalır. Basınçtaki azalma, akışkan hızının karesiyle doğru orantılıdır.
Yaygın Diferansiyel Basınç Akış Ölçer Çeşitleri
Her biri belirli uygulamalar ve çalışma koşulları için tasarlanmış çeşitli tiplerde fark basınçlı akış ölçerler mevcuttur. Aşağıda en yaygın tipler yer almaktadır:
Orifis Akış Ölçerler:
- Prensip: Orifis plakalı akış ölçer, ortasında keskin kenarlı bir delik bulunan düz bir plakadan oluşur. Sıvı orifisten aktığında, akış daralır ve hız artarak basınçta bir düşüş yaratır. Orifis plakasının yukarı ve aşağı akış yönündeki basınç farkı, akış hızını hesaplamak için ölçülür.
- Avantajlar: Basit tasarım, düşük maliyet ve kurulumu ve değiştirilmesi kolaydır.
- Dezavantajlar: Akış daralması nedeniyle yüksek kalıcı basınç kaybı; özellikle kirli veya aşındırıcı uygulamalarda doğruluğu sağlamak için düzenli bakım gerektirir.
Venturi Akış Ölçerler:
- Prensip: Bir Venturi tüpünün giderek daralan bir boğazı ve ardından giderek genişleyen bir bölümü vardır. Akışkan daralma boyunca akarken, hızı artar ve basınçta akış hızıyla orantılı bir düşüşe neden olur.
- Avantajlar: Düşük basınç kaybı, yüksek doğruluk ve viskoz sıvıların ölçümü için uygundur.
- Dezavantajlar: Orifis plakalarına kıyasla daha büyük boyut ve daha yüksek maliyet; küçük alanlara montajı zordur.
Akış Nozulu Akış Ölçerler:
- Prensip: Venturi tüpüne benzer ancak daha basit bir tasarıma sahip olan akış nozülü, basınç farkının ölçüldüğü bir boğaza giden pürüzsüz, yakınsak bir bölüme sahiptir.
- Avantajlar: Yüksek doğruluk, yüksek hızlı akışlar için iyi ve aşınmaya daha az duyarlı.
- Dezavantajlar: Orta derecede basınç kaybı, Venturi tüplerine kıyasla daha az aralıklanabilirlik.
Pitot Tüpleri:
- Prensip: Pitot tüpleri akışkan içindeki kinetik enerjiyi potansiyel enerjiye dönüştürerek akışkan akış hızını ölçer. Statik basınç ile toplam (durgunluk) basınç arasındaki fark akış hızını hesaplamak için kullanılır.
- Avantajlar: Basit tasarım, düşük maliyet, minimum basınç kaybı ve kurulumu kolay.
- Dezavantajlar: Türbülanslı akışlar için daha az doğruluk; hizalamaya karşı hassastır ve sık sık temizlik gerektirir.
V-Koni Akış Ölçerler:
- Prensip: V-koni akış ölçer, borunun merkezinde koni şeklinde bir engel kullanan benzersiz bir diferansiyel basınç ölçer türüdür. Koni, hız profilini yeniden şekillendirir ve akışkan akışını stabilize ederek akış hızını belirlemek için ölçülebilen bir fark basıncı oluşturur.
- Avantajlar: Yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik; düşük kalıcı basınç kaybı; akış bozukluklarına karşı daha az hassasiyet; minimum düz boru tesisatı gerektirir.
- Dezavantajlar: Geleneksel orifis plakalarına kıyasla daha yüksek başlangıç maliyeti; kurulum özel eğitim gerektirebilir.
Diferansiyel Basınçlı Borulama, Montaj ve Bakım
Fark basınçlı akış ölçerlerin performansı ve doğruluğu büyük ölçüde doğru kuruluma, boru yapılandırmasına ve düzenli bakıma bağlıdır.
- Boru Tesisatı Gereksinimleri: DP akış ölçerler, tam gelişmiş bir akış profili sağlamak için akış elemanından yukarı yönde (tipik olarak 10 çap) ve aşağı yönde (5 çap) düz boru hatları gerektirir. Yetersiz düz borulama hatalı okumalara yol açabilir.
- Kurulumla İlgili Hususlar: Fark basınçlı akış ölçerler, akış bozukluklarını en aza indirecek bir yere monte edilmelidir. Dirseklerden, kıvrımlardan, vanalardan ve akışı bozan diğer bağlantı parçalarından uzağa yerleştirilmelidirler. Basınç muslukları temiz, düzgün hizalanmış ve tıkanıklıklardan arındırılmış olmalıdır.
- Bakım Uygulamalar: DP akış ölçerlerin doğruluğunu korumak için düzenli inceleme, kalibrasyon ve bakım şarttır. Orifis plakaları, nozullar ve diğer birincil elemanlar aşınma, korozyon veya döküntü birikimi açısından kontrol edilmelidir. Ölçümün belirtilen doğruluk aralığında olduğundan emin olmak için periyodik olarak kalibrasyon yapılmalıdır.
Fark Basınçlı Akış Ölçerlerin Uygulamaları
Çok yönlülükleri ve güvenilirlikleri nedeniyle, fark basınçlı akış ölçerler aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır:
- Petrol ve Gaz: Boru hatları ve rafinerilerdeki ham petrol, doğal gaz, buhar ve diğer proses sıvılarının akışını ölçmek için. Orifis plakaları ve V-koni sayaçları, yüksek basınç kapasiteleri nedeniyle bu uygulamalarda özellikle popülerdir.
- Su ve Atıksu Arıtma: Arıtma tesislerinde ve dağıtım şebekelerinde su, kimyasal madde ve çamur akışını ölçmek için kullanılır. Venturi tüpleri ve akış nozulları, düşük basınç kayıpları ve yüksek güvenilirlikleri nedeniyle bu ortamlarda yaygın tercihlerdir.
- Enerji Üretimi: Kazanlarda buhar akışını, türbinlerde besleme suyunu ve enerji santralinin çalışması için kritik olan diğer sıvıları ölçmek için kullanılır. Venturi tüpü ve orifis plakalı sayaçlar bu uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
- Kimya ve Petrokimya Endüstrileri: Aşındırıcı ve toksik kimyasalların, yüksek sıcaklıktaki sıvıların ve diğer proses akışlarının akışını ölçmek için kullanılır. V-koni akış ölçer, sağlam tasarımı ve düşük bakım gereksinimleri nedeniyle bu ortamlarda özellikle avantajlıdır.
- HVAC Sistemleri: Isıtma, havalandırma ve soğutma sistemlerinde su ve hava akışını ölçmek için kullanılır. Pitot tüpleri ve annubar akış ölçerler, düşük basınç düşüşü ve kurulum kolaylığı nedeniyle sıklıkla kullanılır.
- Yiyecek ve İçecek: İşleme tesislerinde su, süt, şurup ve diğer bileşenlerin akışını ölçmek için kullanılır. Annubar ve Venturi sayaçları genellikle sıhhi tasarımları ve doğru akış ölçüm yetenekleri için seçilir