เครื่องวัดอัตราการไหลของแผ่นปากยังคงเป็นหนึ่งในอุปกรณ์หลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดการไหลของทางอุตสาหกรรม มีความเรียบง่าย ทนทาน ราคาไม่แพง ได้รับการจัดทำเอกสารอย่างดีในมาตรฐานสากล และผ่านการพิสูจน์แล้วกับของเหลว ก๊าซ และไอน้ำ แต่ "แผ่นปาก" ไม่ใช่อุปกรณ์เดียว รูปร่างของรู ขอบทางเข้า และฟังก์ชันที่ต้องการจะเปลี่ยนลักษณะการทำงานของเพลตในแนวเส้นจริง และการเลือกรูปแบบที่ไม่ถูกต้องสำหรับของไหลเฟสสกปรก หนืด หรือสองเฟส-เป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดและหลีกเลี่ยงได้มากที่สุดของแรงดันต่างที่ไม่เสถียรและการอ่านค่าการไหลแบบลอย

คู่มือนี้จะอธิบายว่าประเภทแผ่นออริฟิสหลักแตกต่างกันอย่างไร โดยทั่วไปแต่ละประเภทจะใช้ที่ไหน วิธีที่วิศวกรเลือกระหว่างประเภทเหล่านั้น และมาตรฐานและข้อมูลใดที่คุณต้องการก่อนทำการปรับขนาด หากคุณยังต้องตัดสินใจระหว่างเทคโนโลยีมากกว่าระหว่างสไตล์เพลต การเริ่มจากในวงกว้างก็ช่วยได้เช่นกันภาพรวมของประเภทมิเตอร์วัดการไหลหลักก่อนที่จะแคบลง
เครื่องวัดอัตราการไหลของแผ่น Orifice คืออะไร?
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นปากเป็นเครื่องวัดอัตราการไหลแบบความดันแตกต่าง (DP) แผ่นบางที่มีรูเจาะด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำจะถูกยึดไว้ระหว่างหน้าแปลนในท่อ เมื่อของเหลวเร่งผ่านรูขนาดเล็ก แรงดันสถิตจะลดลง ความแตกต่างของแรงดันทั่วทั้งเพลตจะเพิ่มขึ้นตามอัตราการไหลกำลังสองโดยประมาณ ดังนั้นการวัดความแตกต่างนั้นจะทำให้สามารถคำนวณการไหลได้ ความสัมพันธ์ระหว่างความดันแตกต่างและการไหลถือเป็นหนึ่งในมาตรฐานวิธีที่ใช้ในการคำนวณการไหลของท่อ.

ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยที่เชื่อมโยง DP กับการไหลขึ้นอยู่กับหมายเลข Reynolds อัตราส่วนเบตา (เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะหารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ) และการจัดเรียงการต๊าปแรงดัน การพึ่งพานั้นเป็นเหตุว่าทำไมจึงมีรูปแบบเพลทที่แตกต่างกันหลายแบบ แทนที่จะเป็นเพลทสากลอันเดียว
โดยทั่วไปจุดสูบจ่ายออริฟิสที่สมบูรณ์จะประกอบด้วย:
- องค์ประกอบหลัก (แผ่นปาก) และหน้าแปลนปากหรือมิเตอร์
- การต๊าปแรงดันต้นน้ำและปลายน้ำ
- A เครื่องส่งสัญญาณความดันแตกต่างเป็นอุปกรณ์รอง
- การชดเชยอุณหภูมิและแรงดันเสริม สำคัญสำหรับก๊าซและไอน้ำ
- คอมพิวเตอร์โฟลว์, ตัวบ่งชี้, PLC หรือ DCS เพื่อแสดงและรวมโฟลว์
จุดแข็งคือความเรียบง่ายทางกลไก ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ต้นทุนต่ำ ขนาดท่อที่หลากหลายมาก และข้อมูลประสิทธิภาพที่ได้มาตรฐานมานานหลายทศวรรษ ข้อเสียหลัก-คือการสูญเสียแรงดันอย่างถาวร (-ไม่สามารถกู้คืนได้) การหยุดการไหลเล็กน้อย และความอ่อนไหวต่อคุณภาพการติดตั้งและสภาพของเหลว
ประเภทของแผ่นออริฟิสถูกจำแนกประเภทอย่างไร?
สาเหตุที่ทำให้เกิดความสับสนบ่อยครั้งคือการปฏิบัติต่อ "ประเภท" ทุกประเภทเหมือนเป็นทางเลือกประเภทเดียวกัน ในทางปฏิบัติ แผ่นปากจะถูกอธิบายไว้ตามขนาดสี่มิติที่เป็นอิสระ และแผ่นเดียวสามารถวางบนทั้งสี่ในคราวเดียวได้

| แกนการจำแนกประเภท | ตัวเลือกทั่วไป | มันอธิบายอะไร |
|---|---|---|
| รูปทรงและตำแหน่งของรูเจาะ | ศูนย์กลาง, ประหลาด, ปล้อง, วงแหวน | ช่องเปิดอยู่ที่ไหนและมีรูปร่างอย่างไร |
| ขอบทางเข้า / การออกแบบทางเข้า | ขอบคม (สี่เหลี่ยม), ขอบควอแดรนท์, ทางเข้าทรงกรวย | วิธีการที่ของไหลหดตัวที่รู ซึ่งสำคัญที่ตัวเลข Reynolds ที่ต่ำ |
| การทำงาน | ปากวัด ปากจำกัด | ไม่ว่าจานจะวัดการไหลหรือควบคุมความดันและการไหล |
| การบริการและการออกแบบวัสดุ | โครงสร้างมาตรฐานที่ทนทานต่อการสึกหรอ- | กลยุทธ์ด้านวัสดุที่ใช้เพื่อความอยู่รอดจากการเสียดสีหรือการกัดกร่อน |
ตัวอย่างเช่น แผ่นต้านทานการสึกหรอ-ยังคงมีรูที่มีศูนย์กลางร่วมกันและมีขอบที่คมได้ "ความทนทานต่อการสึกหรอ-" อธิบายถึงกลยุทธ์การใช้วัสดุ ไม่ใช่รูปทรงของรูเจาะ การแยกแกนเหล่านี้ออกจากกันทำให้กระบวนการคัดเลือกทั้งหมดสะอาดขึ้นมาก
ประเภทหลักของเครื่องวัดอัตราการไหลของแผ่นปาก

จานปากศูนย์กลาง (มาตรฐาน)
รูกลมที่อยู่ตรงกลางท่อ นี่เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับบริการคลีนเฟสเดียว- และการออกแบบที่ครอบคลุมมากที่สุดโดยมาตรฐานสากล ในของเหลวสะอาด คำถามในการคัดเลือกที่แท้จริงมักจะเป็นอัตราส่วนเบต้าและการเทิร์นดาวน์ที่ต้องการ ไม่ใช่รูปร่างของรู จุดอ่อนของมันคือการบริการที่สกปรก: ของแข็ง คอนเดนเสท หรือฟองก๊าซสามารถสะสมที่แผ่น และการสึกหรอที่ขอบจะค่อยๆ เปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์ ดังนั้นจึงเป็นตัวเลือกแรกที่ไม่ดีสำหรับของเหลวที่เปรอะเปื้อนหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน
แผ่นออริฟิสประหลาด
ออฟเซ็ตรูกลมจากศูนย์กลาง ช่องเปิดจะถูกวางไว้ต่ำสำหรับของเหลวที่บรรทุกของแข็ง ดังนั้นอนุภาคจึงกวาดผ่านหรือสูงสำหรับท่อก๊าซและไอที่อาจหยดคอนเดนเสท ดังนั้นของเหลวจึงระบายออกแทนที่จะรวมตัวกัน ด้วยการวางแนวแผ่นประหลาดเป็นการออกแบบ: ติดตั้งออฟเซ็ตผิดด้าน และประโยชน์-การระบายน้ำหรือการระบายด้วยตนเอง-จะสูญเสียไปโดยสิ้นเชิง ทิศทางการไหลและตำแหน่งเจาะควรทำเครื่องหมายไว้อย่างชัดเจนบนแถบเพลท

แผ่นออริฟิสแบบแบ่งส่วน
ช่องเปิดมีรูปร่างเหมือนส่วนที่เป็นวงกลมซึ่งอยู่ต่ำในรู ดังนั้นตะกอนและสารแขวนลอยจึงไหลผ่านโดยไม่สร้างเขื่อนที่ด้านล่างของท่อ นี่เป็นทางเลือกปกติเมื่อการสะสมด้านล่างคือโหมดความล้มเหลวที่คุณกำลังออกแบบไว้ เช่น ของเหลวข้น น้ำสกปรก และกระแสน้ำที่เป็นเส้นหรือตะกอน-ที่ภาระหนัก ช่วยลดความเสี่ยงในการเสียบปลั๊กเมื่อเทียบกับเพลตศูนย์กลาง แต่มีการใช้งานเฉพาะเจาะจงมากกว่า- และต้องมีการปรับขนาดอย่างระมัดระวัง
แผ่นออริฟิซขอบ Quadrant
ช่องทางเข้าวงกลมโค้งมน- แทนที่จะเป็นขอบสี่เหลี่ยมแหลมคม โปรไฟล์ที่โค้งมนทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การคายประจุคงที่ที่ตัวเลข Reynolds ต่ำ โดยที่แผ่นที่มีขอบคม-ไม่อาจคาดเดาได้ เหมาะกับของเหลวสะอาดที่มีความหนืด เช่น น้ำมันหนัก น้ำเชื่อม และสารเคมีที่มีความหนืด และเส้นความเร็วต่ำ- สำหรับความหนืดขั้นสุดที่ดันเกินช่วงที่สะดวกสบายของแผ่นออริฟิซ การกระจัดที่เป็นบวก-เครื่องวัดอัตราการไหลของเกียร์รูปวงรีมักจะเหมาะสมกว่าอุปกรณ์ DP ใดๆ

จานปากทางเข้าทรงกรวย
ช่องทางเข้าเรียว 45- องศาที่ขยายประสิทธิภาพการใช้งานไปจนถึงหมายเลข Reynolds ที่ต่ำกว่าขอบควอแดรนท์ นี่เป็นตัวเลือกเฉพาะทางสำหรับของเหลวที่มีความหนืดมากหรือความเร็วการไหลต่ำมาก ซึ่งค่าสัมประสิทธิ์ของแผ่นที่มีขอบสี่เหลี่ยมนั้นไม่สามารถเชื่อถือได้ ไม่ใช่เครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับน้ำสะอาด แก๊ส หรือไอน้ำธรรมดา ซึ่งเพลตที่เรียบง่ายกว่าจะมีราคาถูกกว่าและแม่นยำพอๆ กัน
แผ่นออริฟิสจำกัด
ข้อจำกัดออริฟิสไม่ใช่อุปกรณ์วัด หน้าที่ของมันคือการลดแรงดันหรือการไหลของฝาปิดเพื่อป้องกันปั๊ม การควบคุมสาธารณูปโภค บริการป้องกันไฟกระชาก- หรือการลดแรงดันหลายระดับ- โดยไม่สร้างสัญญาณ DP ที่ปรับเทียบแล้ว ข้อควรระวังที่สำคัญคือการสูญเสียพลังงาน: แรงดันตกคร่อมในระยะ-ขนาดใหญ่เพียงครั้งเดียวสามารถวาบไฟหรือทำให้เกิดโพรงของเหลว หรือทำให้ก๊าซหายใจไม่ออกที่ความเร็วเสียง ทำให้เกิดเสียงรบกวน การสั่น และการกัดเซาะ บริการแบบหยดสูง-จึงมักใช้แผ่นจำกัดหลาย-รูหรือหลาย-โดยเฉพาะเพื่อให้แต่ละขั้นตอนต่ำกว่าเกณฑ์การเกิดโพรงอากาศหรือการสำลัก อย่าใช้เครื่องมือจำกัดออริฟิซและอ่าน DP เป็นโฟลว์ เว้นแต่จะได้รับการออกแบบและปรับเทียบสำหรับสิ่งนั้น
แผ่นปากวงแหวน (วงแหวน)
การไหลจะไหลผ่านช่องว่างวงแหวนรอบๆ จานกลางแทนที่จะผ่านรูตรงกลาง เป็นการออกแบบที่ไม่ค่อยพบเห็นบ่อยนัก และบางครั้งก็ใช้การออกแบบเฉพาะทางโดยที่โปรไฟล์ความเร็วแข็งหรือ{1}}ไม่เหมาะจะเกิดปัญหากับเพลตทั่วไป เนื่องจากอยู่นอกรูปทรงมาตรฐานที่เข้มงวดที่สุด ให้ถือว่ามันเป็นโซลูชัน-เฉพาะโครงการ ซึ่งมักจะเป็นโซลูชันที่ผู้ผลิต- สอบเทียบ แทนที่จะเป็นอุปกรณ์วัดเริ่มต้น
สวม-การออกแบบแผ่นออริฟิสที่ทนทาน
นี่เป็นกลยุทธ์ด้านวัสดุและการก่อสร้าง แทนที่จะเป็นรูปทรงของรูเจาะที่แยกจากกัน โลหะผสมที่แข็งตัว ขอบทังสเตนคาร์ไบด์ หรือแผ่นต้านทานการกัดเซาะที่หนาขึ้น-จะถูกวางซ้อนกันเป็นชั้นๆ บนแผ่นที่มีศูนย์กลาง เยื้องศูนย์กลาง หรือแบบแบ่งส่วนเพื่อให้อยู่รอดได้-ก๊าซที่มีอนุภาคหนัก สารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อน หรือของแข็งที่มีฝุ่น โดยซื้ออายุการใช้งานและความเสถียรของค่าสัมประสิทธิ์ในหน้าที่กัดกร่อนด้วยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น และไม่จำเป็นสำหรับการบริการสาธารณูปโภคที่สะอาด
ตารางเปรียบเทียบประเภทแผ่นปาก
| ชนิดแผ่น | การจำแนกประเภทหลัก | บริการทั่วไป | กำลังหลัก | ข้อจำกัดหลัก |
|---|---|---|---|---|
| ศูนย์กลาง (มาตรฐาน) | รูปทรงของรูเจาะ ขอบคม | ทำความสะอาดของเหลว ก๊าซ ไอน้ำ | เรียบง่าย แม่นยำ ได้มาตรฐานเต็มรูปแบบ | ปลั๊กและสึกหรอในบริการที่สกปรกหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน |
| แหกคอก | ตำแหน่งเจาะ | ของเหลวสกปรก แก๊สเปียก ท่อคอนเดนเสท{0}} | ปล่อยให้ของแข็งหรือของเหลวผ่านไปได้ | การวางแนวเป็นสิ่งสำคัญ |
| แบ่งส่วน | เรขาคณิตของการเจาะ | ตะกอน ตะกอน ลำธารเป็นเส้นๆ | หลีกเลี่ยงการสะสมและการเสียบด้านล่าง | ขนาดเฉพาะแอปพลิเคชัน- |
| ขอบจตุรัส | การออกแบบขอบทางเข้า | ของเหลวสะอาดที่มีความหนืด ความเร็วต่ำ | ค่าสัมประสิทธิ์คงที่ที่เลขเรย์โนลด์สต่ำ | ไม่ใช่สำหรับของแข็งขนาดใหญ่ Re band มีความเฉพาะเจาะจง |
| ทางเข้าทรงกรวย | การออกแบบขอบทางเข้า | เลขเรย์โนลด์สมีความหนืดมากหรือต่ำมาก | ขยายช่วง Re-Re ต่ำที่ใช้งานได้ | ผู้เชี่ยวชาญ; จำเป็นต้องมีขนาดอย่างระมัดระวัง |
| ปากจำกัด | การทำงาน | การลดแรงดัน การจำกัดการไหล | การควบคุมแรงดันที่เรียบง่ายและแข็งแกร่ง | การเกิดโพรงอากาศ การกะพริบ หรือสัญญาณรบกวนเมื่อหยดลงสูง |
| วงแหวน (วงแหวน) | เรขาคณิตของการเจาะ | เลือกกระแสที่ยากหรือไม่{0}}ในอุดมคติ | ทนทานต่อของแข็งและโปรไฟล์ที่ไม่ดีบางส่วน | มีมาตรฐานน้อยลงและมีความเชี่ยวชาญมากขึ้น |
| ทนต่อการสึกหรอ- | การออกแบบวัสดุ (เจาะใด ๆ ) | สารกัดกร่อนหรือกัดกร่อน | อายุการใช้งานและความมั่นคงยาวนานขึ้น | ต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น |
คู่มือการเลือกใช้งานอย่างย่อ: แผ่นออริฟิซประเภทใดที่เหมาะกับของเหลวของคุณ
เพื่อเป็นจุดเริ่มต้น ซึ่งได้รับการยืนยันเสมอเมื่อเทียบกับขนาดเต็ม การเลือกมักจะไหลจากสภาพของไหลกลับไปยังรูปแบบจาน
| ของไหลหรือวัตถุประสงค์ | ประเภทแผ่นสตาร์ท | ทำไม | ระวัง |
|---|---|---|---|
| ทำความสะอาดของเหลว แก๊ส หรือไอน้ำ | ขอบคมมีศูนย์กลาง | มีมาตรฐาน เอกสารดี ถูกต้อง | ขอบสึกหรอและมีคราบสะสมตลอดการใช้งานระยะยาว |
| ของเหลวสกปรกที่มีของแข็งเบาหรือคอนเดนเสท | แหกคอก | รูออฟเซ็ตช่วยให้ของแข็งหรือของเหลวผ่านได้ | การวางแนวจะต้องถูกต้อง |
| สารละลาย ตะกอน เส้นใยหรือตะกอน-ภาระ | แบ่งส่วน | ช่องเปิดต่ำช่วยหลีกเลี่ยงการทับถมด้านล่าง | ขนาดเฉพาะแอปพลิเคชัน- |
| ของเหลวสะอาดที่มีความหนืด (น้ำมัน, น้ำเชื่อม) | ขอบจตุรัส | ค่าสัมประสิทธิ์คงที่ที่เลขเรย์โนลด์สต่ำ | ไม่ใช่สำหรับของแข็งขนาดใหญ่ |
| เลขเรย์โนลด์สมีความหนืดมากหรือต่ำมาก | ทางเข้าทรงกรวย | ขยายช่วง Re-Re ต่ำที่ใช้งานได้ | ผู้เชี่ยวชาญ ปรับขนาดอย่างระมัดระวัง |
| การลดแรงดันหรือการจำกัดการไหล | ปากจำกัด | แรงดันตกคร่อมที่เรียบง่ายและแข็งแกร่ง | Cavitation, กระพริบ, เสียงรบกวนที่หยดสูง |
| สารกัดกร่อนหรือกัดกร่อน | โครงสร้างที่ทนทานต่อการสึกหรอ- (รูใดก็ได้) | ทนทานต่อการสึกหรอของอนุภาค | ต้นทุนที่สูงขึ้น |
ตารางเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่คำตอบสุดท้าย สำหรับไอน้ำสะอาดและก๊าซแห้ง แผ่นศูนย์กลางเป็นตัวเลือกตามปกติ โดยมีการชดเชยอุณหภูมิและแรงดันที่เหมาะสม แม้ว่าโรงงานหลายแห่งจะเปรียบเทียบกับเครื่องวัดการไหลของไอน้ำวนเพื่อความสมดุลของพลังงาน สำหรับอากาศและก๊าซในกระบวนการซึ่งการไหลของมวลมีความสำคัญเครื่องวัดการไหลของมวลความร้อนบางครั้งอาจเหมาะสมกว่าอุปกรณ์ DP
วิธีการเลือกประเภทเครื่องวัดอัตราการไหลของแผ่นปากที่ถูกต้อง
สไตล์เพลทเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการตัดสินใจเท่านั้น ลำดับต่อไปนี้ทำให้การเลือกสามารถทำซ้ำได้
ในการเลือกภาคสนาม คำถามแรกมักไม่ค่อยมีรูปร่างของจาน อยู่ที่ว่าของไหลสะอาดและเป็นเฟสเดียว-หรือไม่ และไม่ว่าคุณจะวัดการไหลหรือควบคุมมัน หาคำตอบสองข้อนี้ก่อน แล้วตัวเลือกจานส่วนใหญ่จะหมดไปเอง
1. เริ่มต้นด้วยสภาพของเหลว
หากของไหลสะอาด เฟสเดียว- และเสถียร แผ่นศูนย์กลางจะเป็นค่าเริ่มต้นในการประเมิน หากสกปรก มี-การแบกของแข็ง หรือคอนเดนเสท-ก่อตัวขึ้น ให้ย้ายไปที่จุดเยื้องศูนย์กลางหรือปล้อง หากมีความหนืด ให้ย้ายไปที่ขอบจตุภาคหรือทางเข้าทรงกรวย เกือบทุกอย่างในขั้นปลายน้ำขึ้นอยู่กับการทำขั้นตอนแรกให้ถูกต้อง
2. พิจารณาของแข็ง ฟองก๊าซ และคอนเดนเสท
ความล้มเหลวของสนามแบบคลาสสิกคือเพลตที่มีศูนย์กลางในบริการที่วัสดุสะสมที่เพลต ทำให้เกิดการเสียบปลั๊ก DP ที่มีเสียงดัง และการเคลื่อนตัว สำหรับของเหลวที่มีของแข็ง การเจาะเยื้องศูนย์วางไว้ต่ำ หรือแผ่นแบ่งส่วนสำหรับการบรรทุกที่หนักกว่า จะทำให้เส้นกวาดอยู่ สำหรับไอระเหยที่มีการขนย้าย ให้วางตำแหน่งเจาะเพื่อให้ระบายคอนเดนเสท กล่าวโดยสรุปคือ จับคู่การเจาะกับตำแหน่งที่เฟสที่ไม่ต้องการต้องการนั่ง
3. พิจารณาความหนืดและเลขเรย์โนลด์ส
แผ่นที่มีขอบแหลม-จะเกิดกระแสน้ำเชี่ยว เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้นหรือความเร็วลดลง และเลขเรย์โนลด์สลดลง ความสัมพันธ์ระหว่างความดันแตกต่างและการไหลจะไม่เสถียรสำหรับขอบสี่เหลี่ยม นั่นคือตัวกระตุ้นให้พิจารณาขอบควอแดรนท์หรือแผ่นทางเข้าทรงกรวย และเพื่อปักหมุดช่วงการปฏิบัติงานจริงของ Reynolds เพราะความหนืดของของไหลส่งผลกระทบอย่างมากต่อการวัดการไหลควรระบุความหนาแน่น ความหนืด อุณหภูมิ และช่วงการไหล เพื่อให้สามารถประเมินค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยในสภาวะจริง แทนที่จะสันนิษฐาน
4. ตรวจสอบการสูญเสียแรงดันที่อนุญาต
แผ่นออริฟิซทำให้เกิดการสูญเสียแรงดันอย่างถาวร ซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบหลักเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ หากงบประมาณของหัวปั๊ม พลังงานของคอมเพรสเซอร์ หรือแรงโน้มถ่วงหรือเส้นแรงดัน-ต่ำไม่สามารถละเว้นการสูญเสียนั้นได้ อุปกรณ์ที่สูญเสีย-ที่ต่ำกว่าอาจชนะได้ หาปริมาณแรงดันตกถาวรที่ยอมรับได้ก่อนที่จะนำไปใช้กับแผ่นปากเลย
5. ยืนยันเงื่อนไขการติดตั้ง
แม้แต่เพลตที่กลึงอย่างสมบูรณ์แบบก็ยังอ่านผิดหากติดตั้งไม่ดี ยืนยันว่าเพียงพอท่อตรงต้นน้ำและปลายน้ำวิ่งสำหรับอัตราส่วนเบตาที่เลือกและข้อต่อที่ใกล้ที่สุด การวางแนวของเพลทและทิศทางการไหลที่ถูกต้อง ประเภทการต๊าปที่ถูกต้อง (หน้าแปลน มุม หรือ D และ D/2) การวางแนวปะเก็นที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้ยื่นเข้าไปในรู ทำความสะอาด Impulse Line ที่สะอาดและลาดเอียงอย่างถูกต้องด้วยหม้อคอนเดนเสทหรือขาระบายและระบายอากาศสำหรับไอน้ำและก๊าซ และเครื่องส่งที่มีช่วงความดันแตกต่างตามจริง
6. การวัดหรือการจำกัดการไหล?
ตัดสินใจฟังก์ชั่นอย่างชัดเจน หากคุณกำลังวัด ให้ใช้ช่องวัดที่มีเครื่องมือ DP เต็มรูปแบบ หากคุณกำลังควบคุมความดันหรือการไหล ให้ใช้ขนาดจำกัดสำหรับการหยดที่ต้องการ และตรวจสอบการเกิดโพรง การกะพริบ และการสำลัก อย่าเบลอทั้งสอง
ข้อมูลที่คุณต้องการก่อนปรับขนาดเครื่องวัดอัตราการไหลของแผ่นปาก
ไม่ว่ารูปแบบ ขนาด และการเสนอราคาของซัพพลายเออร์จะเป็นอย่างไร จำเป็นต้องมีชุดข้อมูลที่สอดคล้องกัน การส่งข้อมูลนี้ล่วงหน้าจะช่วยหลีกเลี่ยง-คำพูดซ้ำและ-ขนาดที่ไม่ถูกต้อง:
- ประเภทและเฟสของของไหล (ของเหลว แก๊ส ไอน้ำ แนวโน้มหลายเฟส)
- ความหนาแน่นที่สภาวะการทำงาน
- ความหนืดที่อุณหภูมิใช้งาน
- แรงกดดันในการทำงานและการออกแบบ
- อุณหภูมิการทำงานและการออกแบบ
- ช่วงการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด
- วัสดุท่อ กำหนดการ และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน
- ปริมาณของแข็งและขนาดอนุภาคโดยประมาณ
- การสูญเสียแรงดันถาวรที่อนุญาต
- ความแม่นยำและการพลิกคว่ำที่จำเป็น
- การวางแนวการติดตั้งและการวิ่งตรงที่มีอยู่
- ไม่ว่าเป้าหมายจะเป็นการวัดหรือการจำกัดการไหล
ด้วยสิ่งเหล่านี้ วิศวกรเครื่องมือจึงสามารถกำหนดอัตราส่วนเบต้า เส้นผ่านศูนย์กลางของรู วัสดุของเพลท ประเภทการต๊าป และช่วงตัวส่งสัญญาณ และยืนยันได้ว่าเพลทออริฟิซเป็นอุปกรณ์หลักที่ดีที่สุดหรือไม่ หากคุณต้องการเปรียบเทียบให้กว้างขึ้นก่อนหน้านั้น โปรดดูคำแนะนำทั่วไปที่การเลือกเครื่องวัดอัตราการไหลที่เหมาะสม.
มาตรฐานและการอ้างอิงทางวิศวกรรม
มาตรฐานสากลสองมาตรฐานยึดการออกแบบและการใช้งานแผ่นปากส่วนใหญ่ การอ้างถึงสิ่งเหล่านี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการทำให้การเลือกมีการป้องกันมากกว่าที่จะเป็นไปได้
- ISO 5167เป็นซีรีส์หก-ส่วนที่ครอบคลุมรูปทรงเรขาคณิตและการติดตั้งและสภาพการทำงานของอุปกรณ์ดิฟเฟอเรนเชียลแรงดัน-ISO 5167-2:2022เน้นถึงแผ่นปากที่ใช้กับหน้าแปลน มุม หรือการต๊าป D และ D/2 สำหรับการไหลของท่อแบบ-เฟสเดียว ซับโซนิค หรือเต็ม- โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไม่ครอบคลุมท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในต่ำกว่า 50 มม. หรือสูงกว่า 1,000 มม. หรือหมายเลข Reynolds ที่ต่ำกว่า 5,000 และไม่ครอบคลุมถึง vena Contracta หรือการต๊าปท่อ
- ASME MFC-3M, การวัดการไหลของของไหลในท่อโดยใช้ออริฟิซ หัวฉีด และเวนทูรีจะให้รูปทรงและวิธีการใช้งานสำหรับอุปกรณ์หลักเหล่านี้ในท่อร้อยสายปิดที่ทำงานเต็ม
สำหรับการสูบจ่ายก๊าซธรรมชาติโดยเฉพาะ รายงาน AGA หมายเลข. 3 (API 14.3) จะเป็นข้อมูลอ้างอิงตามธรรมเนียม เอกสารข้อมูลขนาดผู้ผลิตและเอกสารข้อมูลกระบวนการโครงการของคุณทำให้ภาพสมบูรณ์ หากเพลตที่นำเสนออยู่นอกช่วงมาตรฐาน เช่น รูที่เล็กมาก เลข Reynolds ต่ำมาก หรือรูปทรงแปลกตา ให้ถือว่าเพลตนั้นเป็นอุปกรณ์พิเศษที่ผ่านการสอบเทียบแล้ว แทนที่จะเป็นอุปกรณ์มาตรฐานที่ไม่ได้สอบเทียบ
การติดตั้งและบำรุงรักษา: ปัญหาทั่วไปในสนาม
ความน่าเชื่อถือในระยะยาว-ส่วนใหญ่จะเกี่ยวกับระบบรองและขอบแผ่น ไม่ใช่รูปร่างของรู ปัญหาภาคสนามที่เกิดซ้ำคือ:
- การเสียบสายอิมพัลส์และการเปรอะเปื้อนของก๊อกสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของแรงดันต่างที่ไม่ดี ให้การแตะชัดเจนและเส้นแรงกระตุ้น-ระบายออกเอง
- การสึกหรอและการสึกกร่อนของขอบคม-ขอบโค้งมนหรือรอยแหว่งจะทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การคายประจุเพิ่มขึ้นและทำให้การอ่านค่าผิดเพี้ยน ดังนั้นควรตรวจสอบขอบในงานขัดหรือสกปรก
- การจัดการคอนเดนเสทบนไอน้ำใช้หม้อควบแน่นและการวางแนวก๊อกน้ำให้ถูกต้อง เพื่อให้เครื่องส่งสัญญาณมองเห็นขาของเหลวที่มั่นคง
- สัญญาณรบกวนสอง-เฟสก๊าซที่ติดอยู่ในท่อของเหลว หรือของเหลวในท่อก๊าซ ทำให้การอ่านค่าไม่มั่นคง ช่องระบายอากาศและขาระบายน้ำที่เหมาะสมช่วยป้องกันได้
- การดริฟท์และช่วงของเครื่องส่งสัญญาณการตรวจสอบและการสอบเทียบเป็นศูนย์เป็นระยะจะรักษาความถูกต้องแม่นยำในข้อมูลจำเพาะ การดูแลแบบเดียวกันนี้ใช้กับการบำรุงรักษาเครื่องส่งสัญญาณความดันตามปกติ.
กำหนดช่วงเวลาการตรวจสอบตามของเหลว แผ่นยูทิลิตี้ที่สะอาดสามารถทำงานได้เป็นระยะเวลานาน ในขณะที่บริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือเปรอะเปื้อนต้องได้รับการดูแลอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น
เมื่อ Orifice Plate อาจไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด
แผ่นปากไม่ใช่อุปกรณ์หลักที่ถูกต้องเสมอไป พิจารณาทางเลือกอื่นเมื่อการสูญเสียแรงดันต้องน้อยที่สุด น้ำมันมีการเปรอะเปื้อนหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างมาก ช่วงการไหลกว้างมาก ต้องการความแม่นยำสูง การไหลเป็นจังหวะรุนแรง หรือการเข้าถึงการติดตั้งและการบำรุงรักษาไม่ดี ทางเลือกทั่วไปและตำแหน่งที่เหมาะสม:
- ท่อ Venturi และหัวฉีดไหลให้การสูญเสียแรงดันถาวรที่ต่ำกว่ามากสำหรับสายขนาดใหญ่และการบริการ{0}}ที่ละเอียดอ่อนด้านพลังงาน ในขณะที่ยังคงใช้ DP- และอยู่ภายใต้กลุ่มมาตรฐานเดียวกัน
- ลิ่มเมตรมีความทนทานต่อ-ความหนืดสูง สกปรก และการไหลของของเหลวที่ลงโทษคมตัด
- เครื่องวัดอัตราการไหลแม่เหล็กไฟฟ้า (แม่เหล็ก)ให้การสูญเสียแรงดันเกือบ-เป็นศูนย์ และทำงานได้ดีกับของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า สกปรก หรือมีฤทธิ์กัดกร่อน แม้ว่าจะไม่ใช่กับก๊าซหรือของเหลวที่ไม่เป็นสื่อ-ก็ตาม
- เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกไม่ว่าจะใช้แคลมป์-แบบหนีบหรือแบบอินไลน์ ให้สูญเสียน้อยและเหมาะกับของเหลวและท่อขนาดใหญ่ที่สะอาดถึงสกปรกปานกลาง
- เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลโบลิทาร์ให้การไหลของมวลโดยตรงด้วยความแม่นยำสูง โดยที่ต้นทุนมีความสมเหตุสมผล
- มิเตอร์น้ำวนเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับไอน้ำและก๊าซสะอาดหรือของเหลวที่มีการสูญเสียปานกลาง มันช่วยให้เข้าใจเครื่องวัดการไหลของกระแสน้ำวนทำงานอย่างไรก่อนที่จะเปรียบเทียบ
จับคู่เทคโนโลยีกับข้อจำกัดหลัก ไม่ว่าจะเป็นการสูญเสียแรงดัน ความแม่นยำ การเปรอะเปื้อน หรือเฟส แทนที่จะเป็นนิสัย
ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อเลือกแผ่นออริฟิส
ข้อผิดพลาดบางประการทำให้เกิดการติดตั้งออริฟิซที่น่าผิดหวังที่สุด:
- ถือว่าทุกจานใช้แทนกันได้แผ่นมาตรฐานที่ทำงานในการบริการที่สะอาดสามารถทำงานได้ไม่ดีในสภาวะที่สกปรก หนืด หรือมีฤทธิ์กัดกร่อน ประเภทเพลตจะต้องตรงกับกระบวนการ
- ทำให้ช่องจำกัดสับสนกับเครื่องวัดการไหลช่องจำกัดควบคุมความดันหรือการไหล ไม่ใช่อุปกรณ์วัดที่สอบเทียบแล้ว
- ละเว้นการสูญเสียแรงดันถาวรแผ่นปากมีความประหยัดแต่ไม่สูญเสียต่ำ- ตรวจสอบแรงดันตกถาวรระหว่างการปรับขนาด
- การวางแนวเบื่อผิดสำหรับเพลตเยื้องศูนย์และแบบปล้อง ตำแหน่งเจาะเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ และการติดตั้งนั้นไม่ถูกต้องจะเอาชนะประเภทที่เลือก
- ลืมระบบรอง.ขอบ การต๊าป เส้นอิมพัลส์ และตัวส่งสัญญาณล้วนควบคุมความน่าเชื่อถือ ดังนั้นจึงไม่สามารถคำนึงถึงการบำรุงรักษาในภายหลังได้
คำถามที่พบบ่อย
แผ่นปากประเภทหลักคืออะไร?
ประเภทหลักคือการออกแบบที่มีศูนย์กลาง เยื้องศูนย์ เซ็กเมนต์ ขอบควอแดรนท์ ทางเข้าทรงกรวย ข้อจำกัด วงแหวน และการออกแบบที่ทนทานต่อการสึกหรอ- โดยจะแตกต่างกันไปตามรูปทรงของรู การออกแบบขอบทางเข้า ฟังก์ชัน หรือกลยุทธ์การใช้วัสดุ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ตัวเลือกเหล่านี้ไม่เหมือนกันทั้งหมด
อะไรคือความแตกต่างระหว่างแผ่นปากเยื้องศูนย์และปล้อง?
แผ่นเยื้องศูนย์มีการเยื้องศูนย์ของรูกลมไปด้านหนึ่ง โดยปกติแล้วสำหรับของเหลวที่มีของแข็งเบาหรือสำหรับการระบายน้ำคอนเดนเสท แผ่นปล้องมีช่องเปิดรูปทรงเซกเมนต์-โดยวางอยู่ต่ำในรูเจาะสำหรับของแข็งและของเหลวที่หนักกว่า โดยทั่วไปการออกแบบแบบแบ่งส่วนจะทนทานต่อของแข็งมากกว่าแบบประหลาด
แผ่นปากใดที่ใช้สำหรับสารละลาย?
แผ่นปากปล้องเป็นทางเลือกปกติสำหรับสารละลาย เนื่องจากช่องเปิดที่ต่ำช่วยให้ของแข็งผ่านและลดการสะสมของตะกอนด้านล่าง สำหรับสารละลายที่มีน้ำหนักมากหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน เครื่องวัดลิ่มหรือเทคโนโลยีอื่นอาจมีความน่าเชื่อถือมากกว่าแผ่นปากใดๆ
แผ่นปากเหมาะสำหรับการไหลของไอน้ำหรือไม่?
ใช่ แผ่นปากมักใช้สำหรับไอน้ำ การบริการไอน้ำต้องการการชดเชยแรงดันและอุณหภูมิที่เหมาะสม การติดตั้งที่ถูกต้อง และการจัดการคอนเดนเสท โดยทั่วไปจะใช้หม้อคอนเดนเสทและการวางแนวก๊อกน้ำที่ถูกต้อง
ความแตกต่างระหว่างแผ่นปากและปากจำกัดคืออะไร?
แผ่นปากวัดจะสร้างสัญญาณแรงดันต่างที่ใช้ในการคำนวณการไหล ช่องจำกัดได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงดันหรือจำกัดการไหล อาจดูคล้ายกัน แต่จุดประสงค์ในการออกแบบและขนาดแตกต่างกัน
แผ่นปากใดดีที่สุดสำหรับของเหลวที่มีความหนืด
เพลทขอบ Quadrant เหมาะกับของเหลวสะอาดที่มีความหนืดที่เลข Reynolds ต่ำ และเพลตทางเข้าทรงกรวยจะขยายช่วงนั้นไปสู่การบริการที่มีความหนืดมากขึ้นหรือ-ด้วยความเร็วต่ำ สำหรับความหนืดสูง ดิสเพลสเมนต์มิเตอร์เชิงบวก-มักจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าแผ่นออริฟิซใดๆ
ข้อเสียของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นปากคืออะไร?
ข้อเสียเปรียบหลักคือการสูญเสียแรงดันอย่างถาวร-และไม่สามารถกู้คืนได้ แผ่นออริฟิสยังมีการลดการไหลที่จำกัด และไวต่อคุณภาพการติดตั้ง การสึกหรอของขอบ และสภาพของของเหลว
แผ่นออริฟิซต้องใช้ท่อตรงขนาดเท่าไร?
ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนเบต้าและอุปกรณ์อัปสตรีมที่ใกล้ที่สุด เช่น ส่วนโค้ง วาล์ว และตัวลดขนาด ISO 5167 กำหนดความยาวตรงที่ต้องการสำหรับแต่ละกรณี ดังนั้นตัวเลขที่แน่นอนควรมาจากมาตรฐานและรูปแบบการวางท่อของคุณ แทนที่จะเป็นกฎง่ายๆ เพียงข้อเดียว
ฉันควรให้ข้อมูลอะไรบ้างสำหรับการกำหนดขนาดแผ่นปาก
ระบุประเภทและเฟสของของไหล ความหนาแน่น ความหนืด ความดันและอุณหภูมิในการทำงานและการออกแบบ อัตราการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด วัสดุท่อและเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ปริมาณของแข็ง การสูญเสียแรงดันที่อนุญาต ความแม่นยำที่ต้องการ และการวางแนวการติดตั้ง ช่วยให้ซัพพลายเออร์แก้ไขขนาดรู อัตราส่วนเบต้า วัสดุ และช่วงตัวส่งสัญญาณได้
ฉันจะเลือกประเภทแผ่นออริฟิสที่เหมาะสมได้อย่างไร?
เริ่มต้นด้วยสภาพของเหลวและฟังก์ชัน ใช้แผ่นศูนย์กลางสำหรับของเหลวที่สะอาด เยื้องศูนย์หรือเป็นปล้องสำหรับของเหลวสกปรกหรือของแข็ง-ของแบริ่ง ขอบควอแดรนท์หรือทางเข้าทรงกรวยสำหรับบริการที่มีความหนืดหรือต่ำของ Reynolds Number และช่องจำกัดเมื่อเป้าหมายคือการลดแรงดันหรือจำกัดการไหล แทนที่จะวัด
ประเด็นสำคัญ
ประเภทแผ่นออริฟิสที่ถูกต้องตามของเหลวและฟังก์ชัน ไม่ใช่ตามขนาดท่อเพียงอย่างเดียว แผ่นเพลทแบบศูนย์กลางจัดการกับของเหลว ก๊าซ และไอน้ำที่สะอาด แผ่นเยื้องศูนย์และแบบปล้องรองรับของเหลวสกปรก คอนเดนเสท และสารละลาย ขอบจตุรัสและทางเข้าทรงกรวยรองรับการบริการหมายเลข Reynolds ที่มีความหนืดและต่ำ ช่องจำกัดเป็นของการควบคุมความดันและการไหล ไม่ใช่การวัด
ก่อนดำเนินการ ให้ยืนยันการออกแบบตามมาตรฐาน ISO 5167 และ ASME MFC-3M ตรวจสอบการสูญเสียแรงดันถาวรที่อนุญาต และตรวจสอบการติดตั้งและการจัดเตรียมการต๊าป จากนั้นส่งชุดข้อมูลกระบวนการทั้งหมดเพื่อให้สามารถกำหนดขนาดเพลตได้อย่างถูกต้อง หากของเหลวมีความเปรอะเปื้อน มีฤทธิ์กัดกร่อน มีความหนืด หรือมีช่วงการไหลกว้างมาก ให้เปรียบเทียบแผ่นปากกับการสูญเสียที่ต่ำกว่าหรือเทคโนโลยีทางเลือก ก่อนที่จะเลือกใช้แผ่นมาตรฐานที่ถูกที่สุด
