آموزش نصب فلومتر

شاید رایج‌ترین دلیلی که براثر آن دقت اندازه گیری هر فلومتر به خطر بیفتد، نصب نادرست آن است و فلومتر هایی که اساس عملکردشان فشار هست نیز از این قاعده مستثنی نیستند.

نصب فلومتر

لیست زیر برخی از جزئیاتی را که باید در نصب یک فلومتر مبتنی بر فشار در نظر گرفت نشان می‌دهد:
1- نیاز به طول لوله مستقیم که به‌صورت بالارونده یا پایین رونده باشد.
2- ضریب بتا که همان نسبت قطر سوراخ به قطر لوله است.
3- محل تعیین اختلاف فشار
4- محل انتهای لوله
5- محل قرارگیری ترانسمیتر با توجه به لوله

چرخش ها و تغییر جهت های شدید در شبکه‌های لوله‌کشی آشفتگی در مقیاس بزرگ را به جریان وارد می کند.
سه‌راهی، شیرآلات، فن‌ها و پمپ‌ها از مهم‌ترین دلایل تلاطم بزرگ در سیستم‌های لوله‌کشی هستند
زانویی های لوله‌های پشت سرهم در سطوح مختلف از بدترین مواردی هستند که در این زمینه وجود دارد.
زانویی های لوله های پی در پی در سطوح مختلف از بدترین مواردی هستند که در این زمینه وجود دارد. وقتی مسیر طبیعی جریان با چنین تنظیمات لوله کشی مختل شود ، پروفایل سرعت آن مخدوش می شود. به عنوان مثال، شیب سرعت از یک مرز دیواره لوله به مرز دیگر منظم نخواهد بود. جریان های گردابی شدیدی در مسیر اصلی به وجود می آید.
این ممکن است برای فلومترهای مبتنی بر فشار که به شتاب خطی (تغییر سرعت در یک بعد) برای اندازه گیری میزان عملکرد متکی هستند ، ایجاد مشکل کند.
اگر پروفایل سرعت به اندازه کافی مختل شده باشد ، شتاب شناسایی شده در عنصر ممکن است خیلی زیاد یا بسیار کم باشد و بنابراین به درستی جریان کامل را نشان نمی دهد. به همین دلیل ، فلومترهای مبتنی بر فشار باید همیشه در بالادست اختلالات عمده مانند شیرهای کنترل و زانویی لوله در صورت امکان قرار بگیرند.

اگر اختلالات به اندازه کافی شدید باشد و یا به اندازه کافی به عنصر سنجش فلو نزدیک باشد ، حتی اختلالات واقع در پایین دست ممکن است دقت اندازه گیری پایینی را داشته باشد. متأسفانه ، هر دو آشفتگی بالادستی و پایین دستی در همه سیستم ها به جز ساده ترین سیستم ها اجتناب ناپذیر است. این به معنی است که برای دستیابی به اندازه گیری دقیق میزان فلو باید روش هایی را تثبیت کنیم که سرعت جریان در نزدیکی عنصر اندازه گیری جریان را بسنجد.
یک روش بسیار ساده و کارآمد برای اندازه گیری درست فلو ، تهیه طول کافی از لوله مستقیم قبل و بعد از المان اندازه گیری جریان است. با در نظر گرفتن زمان کافی ، حتی آشفته ترین جریان هم به یک پروفیل سرعت متقارن دست خواهد یافت. تصویر زیر تأثیر زانویی لوله بر روی جریان را نشان می دهد و نحوه بازگشت سرعت به حالت طبیعی (متقارن) پس از طی یک مقدار کافی از لوله مستقیم.

توصیه های مربوط به حداقل طول لوله های مستقیم بالارونده و پایین رونده به طور قابل توجهی با ماهیت آشفتگی جریان ، هندسه لوله کشی و المان اندازه گیری تغییر می کند. به عنوان یک قاعده کلی ، عناصر دارای نسبت بتا کوچکتر (نسبت قطر گلو d به قطر لوله D) تحمل بیشتری در برابر آشفتگی ها دارند ، با دستگاه های تولید شده (مانند لوله های ونتوری ،مخروط های V) بیشترین تحمل را دارند. در نهایت ، برای توصیه های دقیق تر و متناسب با هر کاربرد خاص ، باید با اسناد و دیتا شیت های تولید کننده المان های اندازه گیری مشورت کنید. در کاربردهایی که طول لوله مستقیم کافی نیست ، گزینه دیگری برای کنترل آشفتگی ایجاد شده توسط اختلالات لوله کشی وجود دارد.
دستگاه هایی به نام بهبود دهنده جریان ممکن است در بالادست المان سنجش جریان نصب شوند تا به پروفایل کمک کنند در فاصله بسیار کمتری از لوله مستقیم ساده به تقارن برسد. بهبود دهنده های جریان به صورت یک سری لوله یا پره نصب شده در داخل لوله ، به موازات جهت جریان است. این لوله ها یا پره ها مولکول های جریان را مجبور به حرکت در مسیرهای مستقیم تر می کنند ، بنابراین جریان را قبل از ورود به المان سنجش جریان پایدار می کنند:

عناصر جریان با مقادیر ضریب بتا کم ، اختلال بیشتری را در الگوی جریان تحمل می کنند ، زیرا جریان را به میزان بیشتری تسریع می کنند. این بهترین آزمایش ممکن است که در آن ما صفحه ای با نسبت بتا بسیار بزرگ را تصور می کنیم (یعنی صفحه ای که اندازه سوراخ تقریبا به اندازه قطر لوله است): چنین صفحه ای به سختی باعث تسریع در تولید می شود ، که به معنای شکل نادرست است.
شتابی که توسط یک ضریب کم بتا به جریان وارد می شود ، تمایل دارد که هرگونه عدم تقارن در فرآیند فعلی را تحت الشعاع قرار دهد.

با این حال ، استفاده از عناصر کم بتا معایبی دارد ، یکی از آنها افزایش فشار دائمی است که ممکن است به افزایش هزینه های عملیاتی ناشی از اتلاف انرژی تبدیل شود. عکس بعدی نصب یک فلومتر را به صورت بسیار نادرست در یک سیستم نشان می دهد ، جایی که نیاز به یک لوله مستقیم به طور کامل نادیده گرفته شده است:

نه تنها صفحه اوره خیلی نزدیک به زانویی قرار گرفته است ، بلکه زانویی در سمت بالادست صفحه اصلی قرار دارد ، جایی که بیشترین آشفتگی در جریان به وجود آمده است. مزیت این نصب در این است که از آن برای نظارت یا کنترل حیاتی استفاده نمی شود: این به سادگی یک نشانگر دستی از میزان جریان هوا است که در آن دقت خیلی مهم نیست. با این وجود ، ناراحت کننده است که ببینیم چگونه یک صفحه اریفیس به راحتی و فقط با قرارگیری مجدد در طول لوله ، بهبود یافته است.
تاسیسات ضعیف از جمله این مورد به طور شگفت انگیزی رایج است ، به دلیل ناآگاهی بسیاری از طراحان لوله کشی و پایپینگ از فلومتر و اصول اندازه گیری فلو توسط آن. از بین تمام معیارهایی که هنگام طراحی یک طرح لوله کشی باید در نظر گرفته شود ، مکان بهینه قرارگیری فلومتر اغلب از نظر اولویت و اهمیت در مراتب پایینی قرار میگیرد. در کاربردهایی که دقت از اهمیت بالایی برخوردار است ، حتی اگر این به معنی یک لوله کشی گران تر ، دست و پا گیرتر و یا غیر جذاب باشد ، موقعیت فلومتر باید از اولویت بالایی برخوردار باشد.

یکی دیگر از موارد رایج ایجاد مشکل برای فلومترهای با مکانیزم اختلاف فشار ، مکان نامناسب ترانسمیتر است. در اینجا ، نوع فرآیند اندازه گیری شده تعیین می کند که ابزار سنجش فشار باید در کدام قسمت لوله قرار گیرد.
برای گازها و بخارات مهم است که هیچ قطره مایعی در خطوطی که به ترنسمیترمتصل می شود جمع نشود ، مبادا ستون مایع عمودی در فرآیند اندازه گیری اختلاف فشار اختلال ایجاد کند.
از نظر مایع ، مهم است که هیچ حباب گازی در خطوط لوله جمع نشود ، در غیر این صورت ممکن است این حباب ها مایع را از خطوط جابجا کنند و در نتیجه ستون های مایع عمودی نابرابر ایجاد کنند ، که (یک بار دیگر) فشار متفاوتی را ایجاد کرده که خطا ایجاد می کند.

برای اینکه اجازه دهیم گرانش کار پیشگیری از این مشکلات را انجام دهد ، باید ترنسمیتر را در بالای لوله برای کاربردهای گاز و زیر لوله برای کاربردهای مایع قرار دهیم.

این تصویر هر دو نصب برای یک لوله افقی را نشان می دهد:

در کاربردهای بخار (مانند اندازه گیری جریان بخار آب) به طور سنتی مانند کاربردهای اندازه گیری مایع عمل می شود. در اینجا ، مایع متراکم شده در خطوط ترانسمیتر جمع می شود تا زمانی که خطوط خنک تر از بخار ناشی از لوله باشد (که معمولاً چنین است).
قرار دادن ترانسمیتر در زیر لوله باعث می شود که بخارات متراکم شده و خطوط را به مایع (میعانات) متصل کنند ، که پس از آن به عنوان یک مهر و موم طبیعی محافظت می کند که ترنسمیتر را از قرار گرفتن در معرض بخارات فرآیند گرم محافظت می کند. در چنین کاربردهایی برای تکنسین مهم است که قبل از قرار دادن دستگاه اندازه گیری فشار ، هر دو خط را با مایع متراکم پر کند. برای انجام این کار رده های “Tee” با شاخه های قابل جابجایی یا سوپاپ های جداگانه در نظر گرفته شده است. عدم پیشگیری از خطوط ایمپالس احتمالاً منجر به خطاهای اندازه گیری در حین کار اولیه خواهد شد ، زیرا بخارهای متراکم به طور حتم خطوط ایمپالس را با نرخ های کمی متفاوت می کنند و باعث ایجاد اختلاف در ارتفاع ستون مایع عمودی در آن خطوط می شوند.
لازم به ذکر است که اگر خطوط ایمپالس بالای لوله باشند ، برخی از نصب های عنصر بخار بخوبی کار خواهند کرد.
اگر چنین نصبی امکان پذیر باشد ، مزیت عدم برخورد با خطوط ایمپالس (یا انتظار برای متراکم شدن بخار به سطح مساوی در هر دو خط) قابل توجه نیست.
اگر در محل فرایند باید سوراخ ها به داخل لوله (و یا فلنج) حفر شود ، باید بسیار دقت شود تا سوراخ ها به درستی حفاری و از بین بروند. یک سوراخ حساس به فشار باید به دیواره لوله داخلی باشد، بدون لبه های خشن یا سوراخ برای ایجاد آشفتگی. همچنین، در نزدیکی سوراخ داخل لوله نباید هیچ عامل ضد جوشکاری وجود داشته باشد. حتی بی نظمی های کوچک در سوراخ ها ممکن است به طرز شگفت آوری موجب خطاهای اندازه گیری فلومتر شود.