فلومتر ورتکس

برای مشاهده محصولات به انتهای صفحه مراجعه کنید.

فلومتر ورتکس چیست؟

فلومتر ورتکس یک نوع فلومتر حجمی است که از پدیده‌ای طبیعی که هنگام جریان یافتن مایع اطراف یک جسم موانع ایجاد می‌شود، استفاده می‌کند. فلومترهای ورتکس بر اساس اصل ایجاد گردابه‌ها کار می‌کنند، جایی که گردابه‌ها (یا جریان‌های چرخشی) به طور متناوب در پایین‌دست جسم ایجاد می‌شوند. فرکانس ایجاد گردابه‌ها مستقیماً متناسب با سرعت مایع جریان یافته درون فلومتر است.

فلومترهای ورتکس برای اندازه‌گیری جریان‌هایی که در آن‌ها استفاده از قطعات متحرک مشکل‌زا است، مناسب‌تر هستند. این فلومترها در انواع صنعتی، برنجی یا پلاستیکی کامل در دسترس هستند. حساسیت آن‌ها نسبت به تغییرات شرایط فرآیند کم است و به دلیل نداشتن قطعات متحرک، در مقایسه با انواع دیگر فلومترها، فرسایش نسبتاً کمتری دارند.

تاریخچه ایجاد توربین ها

تئودور فون کارمان، هنگام ماهی‌گیری در جویبارهای کوه‌های آلپ ترانسیلوانیا، کشف کرد که وقتی یک جسم غیر آیرودینامیک (که به آن جسم موانع نیز می‌گویند) در مسیر یک جریان سریع قرار می‌گیرد، سیال به طور متناوب از دو طرف پایین‌دست جسم جدا می‌شود و وقتی لایه مرزی از جسم جدا شده و به خود برمی‌گردد، سیال گردابه‌هایی ایجاد می‌کند. او همچنین متوجه شد که فاصله بین گردابه‌ها ثابت بوده و فقط به اندازه سنگی که آن را ایجاد کرده بستگی دارد.

مزایای فلومترهای ورتکس چیست؟

قابل استفاده برای گاز، مایعات یا بخار

هزینه نصب اولیه کم تا متوسط

نگهداری کم برای مایعات تمیز

قابل اعتماد و دقیق

طول عمر بالا، بدون قطعات متحرک که فرسوده شوند

قابل نصب در هر زاویه‌ای اگر بدنه بلونده غوطه‌ور باشد

تاثیر ناپذیر از دما، فشار، چگالی یا ویسکوزیته مایع

نیاز به ردیابی حرارتی خط‌های ایمپالس مانند فلومترهای DP اوریفیس ندارند

افت فشار کم تا متوسط

معایب فلومترهای ورتکس

برای مایعات با ویسکوزیته بالا یا مواد جامد مناسب نیستند

برای مایعاتی که پوشش یا کریستال ایجاد می‌کنند مناسب نیستند

ممکن است نیاز به استفاده از فیلترها و صافی‌ها داشته باشند

دقت کم در نرخ جریان‌های بسیار بالا یا بسیار پایین

برای جریان‌های پالسی مناسب نیستند

نیاز به طول لوله صاف ممکن است بالا باشد

به طور کلی برای کاربردهای نوبتی مناسب نیستند

کاربردهای فلومتر ورتکس

فلومتر های ورتکس در شاخه‌های مختلف صنعت برای اندازه‌گیری جریان حجمی مایعات، گازها و بخار مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربردهای آن‌ها در صنایع شیمیایی و پتروشیمی، به عنوان مثال، در تولید برق و سیستم‌های تأمین حرارت، شامل مایعات مختلفی هستند: بخار اشباع، بخار داغ، هوای فشرده، نیتروژن، گازهای مایع، گازهای دودکش، دی‌اکسید کربن، آب کاملاً دی‌معدنی شده، حلال‌ها، روغن‌های انتقال حرارت، آب تغذیه دیگ بخار، کندانس و غیره.

صنایع غذایی و نوشیدنی

صنایع شیمیایی و پتروشیمی

صنایع انرژی

صنایع فلزکاری

صنایع داروسازی

نفت و سوخت‌ها

اندازه‌گیری بخار

فلومترهای ورتکس چه مواد هایی را می‌توانند اندازه‌گیری کنند؟

آب سرد یا گرم

آب فوق‌العاده خالص

آب دیونیزه

مخلوط‌های گلیکول

حلال‌ها و اسیدها

محدودیت های فلومتر ورتکس

فلومترهای ورتکس معمولاً برای کاربردهای ناپیوسته یا دسته‌ای توصیه نمی‌شوند. این به این دلیل است که تنظیم جریان در ایستگاه دسته‌بندی ممکن است به زیر حداقل حد عدد رینولدز متر برسد. گازهای با فشار پایین (چگالی کم) ضربان فشار قوی کافی تولید نمی‌کنند، به خصوص اگر سرعت سیال کم باشد. بنابراین، احتمال دارد که در چنین خدماتی دامنه متر ضعیف باشد و جریان‌های کم قابل اندازه‌گیری نباشند. از سوی دیگر، اگر کاهش دامنه قابل قبول باشد و متر به درستی برای جریان نرمال سایز شده باشد، فلومتر ورتکس همچنان می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

اندازه‌گیری و دامنه فلومتر ورتکس

کالیبراسیون و ضریب متر

همانطور که گفته شد، ضریب متر (K) توسط سازنده و معمولا با کالیبراسیون آب در آزمایشگاه کالیبراسیون جریان سنجیده می شود.

از آنجایی که ضریب K برای کاربردهای مایع، گاز و بخار یکسان است، مقدار تعیین شده از کالیبراسیون آب برای هر سیال دیگری معتبر است. این بدان معناست که نیازی به کالیبراسیون مجدد برای سیال های مختلف با همان ابعاد فلومتر نیست.

ضریب کالیبراسیون (K) در اعداد رینولدز متوسط نسبت به لبه تیز یا سایر تغییرات ابعادی که بر فلومترهای پلاک لبه تیز تأثیر می گذارد، حساس نیست. این ویژگی باعث می شود فلومترهای گردابی از نظر ساخت و تولید انعطاف پذیرتر باشند.

انتخاب ابعاد فلومتر ورتکس

اگرچه معادلات فلومتر ورتکس نسبت به معادلات صفحات دهانه ساده تر هستند، اما قوانین و ملاحظات زیادی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، برای اطمینان از جریان آشفته و عملکرد صحیح سنسور، حداقل سرعت جریان مورد نیاز است.

سازندگان نرم افزار رایانه ای رایگان برای انتخاب ابعاد فلومتر ارائه می دهند. در این نرم افزار کاربر خواص سیال (چگالی، ویسکوزیته و محدوده جریان مورد نظر) را وارد می کند و برنامه به طور خودکار ابعاد فلومتر را بر اساس معادلات و محدودیت های عملیاتی تعیین می کند.

محدوده عملکرد فلومتر ورتکس

نیروی ایجاد شده توسط پالس فشار گرداب تابعی از چگالی سیال ضرب در مجذور سرعت سیال است. بدین معنا که هر چه چگالی سیال یا سرعت جریان بیشتر باشد، نیروی ایجاد شده نیز بیشتر خواهد بود.

لزوم جریان آشفته و نیروی کافی برای راه اندازی سنسور، محدوده عملکرد متر را تعیین می کند. این نیرو باید به اندازه کافی بالا باشد تا از نویز محیطی قابل تفکیک باشد. برای مثال، یک فلومتر ورتکس 2 اینچی معمولی با آب، محدوده جریان 12 تا 230 گالن بر دقیقه را دارد. اگر چگالی یا ویسکوزیته سیال با آب متفاوت باشد، محدوده فلومتر تغییر خواهد کرد.

توصیه‌های نصب فلومتر ورتکس

وقتی فلومتر ورتکس در یک فرآیند موجود نصب می‌شود و محدوده جریان مشخص نیست، توصیه می‌شود ابتدا چند اندازه‌گیری تقریبی انجام شود (با استفاده از لوله‌های پیتوت قابل حمل یا دستگاه‌های اولتراسونیک). در غیر این صورت، تضمینی وجود ندارد که فلومتر ورتکس خط سایز کار کند.

فلومتر ورتکس نیاز به یک پروفایل سرعت جریان به خوبی توسعه یافته و متقارن دارد، بدون هیچ گونه تغییر شکل یا چرخش. این نیاز به استفاده از لوله‌های مستقیم بالا و پایین‌دست برای تنظیم جریان دارد. طول لوله مستقیم باید همان اندازه متر باشد و طول آن باید همان طول مورد نیاز برای نصب روزنه با نسبت بتا 0.7 باشد. بیشتر تولیدکنندگان فلومتر ورتکس توصیه می‌کنند که حداقل 30 قطر لوله در پایین‌دست شیرهای کنترل، و 3 تا 4 قطر لوله بین متر و فشارسنج‌های پایین‌دست فاصله باشد.

برند های مطرح فلومتر ورتکس

برندهای معروفی که فلومتر ورتکس تولید می‌کنند شامل چندین شرکت پیشرو در صنعت تجهیزات ابزار دقیق هستند. این شرکت‌ها به دلیل ارائه محصولات با کیفیت و دقت بالا، شناخته شده‌اند. برخی از برندهای برجسته تولیدکننده فلومترهای ورتکس عبارتند از:

Yokogawa: شرکت یوکوگاوا یکی از شرکت‌های مطرح ژاپنی است که فلومترهای ورتکس با کارایی بالا تولید می‌کند.

Emerson (Rosemount): شرکت امِرسون با برند Rosemount یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان ابزار دقیق است که فلومترهای ورتکس دقیق و با کیفیت بالا عرضه می‌کند.

Siemens: برند آلمانی زیمنس نیز از تولیدکنندگان معتبر فلومترهای ورتکس است که به دلیل دقت و قابلیت اطمینان معروف هستند.

Endress+Hauser: این شرکت سوئیسی یکی از تولیدکنندگان معتبر فلومترهای ورتکس با دقت و پایداری بالا است که در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.

این برندها با ارائه فلومترهای ورتکس با قابلیت‌های متنوع، نیازهای مختلف صنایع را پوشش می‌دهند.

انتخاب فلومتر ورتکس مناسب

برای به حداقل رساندن نویز اندازه گیری، انتخاب فلومتری که بتواند به طور مناسب حداقل و حداکثر جریان فرآیند را اندازه گیری کند، بسیار مهم است.

توصیه می شود حداقل جریان قابل اندازه گیری توسط فلومتر، حداقل دو برابر جریان فرآیندی باشد که قصد اندازه گیری آن را دارید.

حداکثر ظرفیت فلومتر نیز باید حداقل پنج برابر حداکثر جریان فرآیندی باشد که انتظار می رود. انتخاب فلومتری با ظرفیت مناسب باعث اطمینان از عملکرد صحیح و جلوگیری از آسیب به سنسور در شرایط جریان بالا می شود.

برای خرید فلومتر ورتکس و یا دریافت کاتالوگ و لیست قیمت فلومتر ورتکس با کارشناسان ما در شرکت تنظیم آزمون تجهیز تماس بگیرید.

https://koboldusa.com/articles/flow-meters/vortex-flow-meters/

https://www.omega.com/en-us/resources/vortex-flow-meter

فایل تصویری کارخانه ساخت فلومتر ورتکس