چگونه یک فلومتر ورتکس نصب کنیم؟

فلومتر ورتکس نوعی فلومتر است که از اصل جریان گردابی کارمان پیروی می کند. از این نوع فلومتر برای اندازه گیری دبی مایعات، گازها و بخارات استفاده می شود و همچنین می تواند برای اندازه گیری مایعات کدر حاوی ذرات و ناخالصی های کوچک به کار رود.

فلومتر ورتکس به طور گسترده در صنایع نفت، شیمی، داروسازی، کاغذ سازی، متالورژی، برق، حفاظت از محیط زیست، مواد غذایی و سایر صنایع کاربرد دارد. اما چگونه می توان یک فلومتر ورتکس را نصب کرد؟

نصب فلومتر ورتکس

1. انتخاب محل و محیط نصب

• سعی کنید از نزدیکی تجهیزات پرقدرت، تجهیزات با فرکانس بالا یا مبدل فرکانس و تجهیزات کلیدزنی پرقدرت خودداری کنید.
• سعی کنید از تأثیر منابع حرارتی با دمای بالا و منابع گرمازا تابشی دوری کنید؛ در صورتی که جریان سنج در فضای باز نصب می شود، باید اقدامات سایه بان و ضد باران انجام شود.
• سعی کنید از محل های لرزش و محیط های با خوردگی شدید اجتناب کنید و همچنین سهولت نصب و نگهداری را در نظر بگیرید.

2. محل مناسب برای نصب برای موقعیت نصب فلومتر ورتکس، سعی کنید از انتخاب خط لوله ای با لرزش شدید خودداری کنید، در غیر این صورت، باید اقدامات کاهش لرزش مانند نصب یک درز کوتاه جاذب ضربه انجام شود.

جریان سنج را می توان به صورت افقی، عمودی و مورب نصب کرد. هنگام اندازه گیری مایعات، باید اطمینان حاصل شود که مایع از پایین به بالا جریان می یابد. هنگام اندازه گیری گازها، جهت جریان محدودیتی ندارد. هنگام اندازه گیری بخار یا گاز با دمای بالا، ستون بدنه ساعت 45 درجه از حالت عمودی فاصله دارد.

    3. الزامات لوله کشی فلومتر ورتکس به منظور اندازه گیری دقیق، باید بخش های مستقیم لوله کافی در بالا و پایین محل نصب جریان سنج وجود داشته باشد. نباید هیچ اجزایی وجود داشته باشد که بر توزیع جریان مایع بالادست تأثیر بگذارد. شکل های زیر حداقل الزامات طول لوله مستقیم قبل و بعد از استفاده از جریان سنج تحت شرایط مختلف لوله کشی را نشان می دهد.

 

    4. الزامات اتصال زمین هنگام نصب فلومتر ورتکس، بدنه جریان سنج باید به طور قابل اعتمادی زمین شود. هنگامی که خط لوله در محل، شرایط اتصال زمین را نداشته باشد، باید یک سیم زمین قابل اعتماد به ترمینال اتصال زمین جعبه ابزار وصل شود.

 

    5. روش نصب و جوشکاری قطر داخلی خطوط لوله بالادست و پایین دست در محل نصب ابزار باید با قطر داخلی فلومتر ورتکس مطابقت داشته باشد و سنسور باید با خط لوله هم مرکز باشد. واشر بین سنسور و فلنج نباید به داخل لوله بیرون بزند. روش نصب خاص در شکل زیر نشان داده شده است.

 

پس از اولین نصب بدنه دستگاه، هنگامی که سیال اندازه گیری بخار یا سایر سیالات با دمای بالا است، پس از پر شدن لوله با سیال، باید پیچ های فلنج مجددا سفت شوند. لوله ها عایق بندی می شوند تا از آسیب دیدن تقویت کننده به دلیل دمای محیط بیش از حد جلوگیری شود.

شرایط سیال برای فلومتر ورتکس

• جریان تک فاز: کل خط لوله را پر می کند، مقدار کمی حباب و ذرات جامد در مایع مجاز است و مقدار کمی مواد جامد، ذرات گرد و غبار و مه مایع در گاز مجاز است. خشکی بخار اشباع کمتر از 85% نباشد. نباید جریان چرخشی و جریان ضربانی وجود داشته باشد. عدد رینولدز (Re) باید بزرگتر از 4000 باشد. دما و فشار باید در محدوده مشخص شده باشد.

شرایط خط لوله برای فلومتر ورتکس

• باید یک بخش لوله مستقیم با طول کافی و مقطع گرد قبل و بعد از سنسور وجود داشته باشد که قطر داخلی آن صاف و مطابق با قطر اسمی (DN) باشد. بخش های لوله مستقیم جلو و عقب با توجه به وضعیت جلو تغییر می کنند تا اطمینان حاصل شود که سیال در حالت جریان کاملاً توسعه یافته است. شکل زیر را ببینید.

 

نصب اصلاح کننده (Rectifier)

• به دلیل محدودیت محل، ممکن است طول بخش مستقیم لوله تامین نشود، بنابراین باید یک اصلاح کننده نصب شود، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. این اصلاح کننده یک نوع متخلخل با توزیع غیر یکنواخت است که ساختار ساده، هزینه کم، نصب آسان و افت مقاومت کمی دارد. نحوه نصب در شکل 3 نشان داده شده است.

[شکل 2] اصلاح کننده (Rectifier)

 

[شکل 3] نصب اصلاح کننده (Rectifier)

شرایط نصب فلومتر ورتکس

• از منابع لرزش دور نگه دارید. در صورت وجود لرزش، برای کاهش لرزش در 2 برابر قطر لوله (DN) براکت هایی را به لوله های مستقیم جلو و عقب اضافه کنید.
• دایره قطر سنسور باید با دایره قطر داخلی بخش های لوله مستقیم جلو و عقب هم مرکز باشد.
• هنگام جوشکاری فلنج، نباید هنگام بستن درز، هیچ قسمت بیرون زده ای در لوله وجود داشته باشد.
• جهت جریان باید با جهت فلش مطابقت داشته باشد. (موقعیت های 2، 3 و 4 برای دماهای بالا توصیه می شود، موقعیت 1 برای دماهای معمولی و پایین و موقعیت 3 برای لوله های عمودی) همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.

[شکل 4] موقعیت نصب

نصب فلومتر ورتکس با جبران سازی دما و فشار

• فرستنده فشار (P) و فرستنده دما (T) در بخش لوله مستقیم عقب نصب می شوند، شکل 5 را ببینید.

 

[شکل 5] نصب فلومتر با جبران سازی دما و فشار

نصب فلومتر ورتکس در مناطق خطرناک

• ضربه شتاب ناشی از حمل و نقل یا نصب نباید از 2g تجاوز کند.
• الزامات نصب باید مطابق با “مقررات ایمنی برق جمهوری خلق چین برای استفاده در مکان های خطرناک انفجاری” باشد، بدین معنی که از این فلومتر باید با موانع ایمنی سیگنال و منبع تغذیه استفاده شود یا از یک سنسور (فرستنده) ضد انفجار استفاده شود و نباید مستقیماً به سایر سیستم های منبع تغذیه متصل شود.

 

در ادامه به چند نکته مهم که باید هنگام نصب فلومترهای ورتکس به آنها توجه کنید اشاره شده است:

1. نصب فلومتر ورتکس روی لوله افقی:

• رایج ترین روش نصب ترانسدیوسر فلومتر ورتکس روی لوله افقی است.
• صرف نظر از نوع سیال، ترانسدیوسر فلومتر ورتکس را می توان روی لوله افقی نصب کرد، به خصوص برای بخار فوق گرم با عایق حرارتی کافی و مایعات.
• در صورتی که عایق حرارتی لوله فرآیند برای بخار اشباع و فوق گرم مناسب نباشد، از نصب محدود آن استفاده کنید.
  • هنگام اندازه گیری گاز یا بخار، در صورتی که گاز یا بخار حاوی مقدار کمی مایع باشد، ترانسدیوسر فلومتر ورتکس باید در بالای خط لوله نصب شود.
  • هنگام اندازه گیری مایع، در صورتی که مایع حاوی کمی گاز باشد، ترانسدیوسر فلومتر ورتکس باید در پایین خط لوله نصب شود.

2. نصب فلومتر ورتکس روی لوله عمودی:

• هنگام استفاده از فلومترهای ورتکس برای اندازه گیری گاز، ترانسدیوسر را می توان بدون در نظر گرفتن جهت جریان روی لوله عمودی نصب کرد، اما اگر گاز حاوی مقدار کمی مایع باشد، جهت جریان گاز باید از پایین به بالا باشد.
• هنگام استفاده برای اندازه گیری مایع، جهت جریان باید از پایین به بالا باشد تا از اعمال وزن اضافی مایع روی سنسور ورتکس جلوگیری شود.

3. نصب جانبی روی لوله افقی:

• ترانسدیوسر فلومتر ورتکس را می توان به صورت جانبی روی لوله افقی برای تمام سیالات نصب کرد.
• به خصوص برای بخار فوق گرم، بخار اشباع و مایعات فوق سرد، در صورت امکان، ترانسدیوسر فلومتر ورتکس باید به صورت جانبی نصب شود تا از تاثیر زیاد دما روی تقویت کننده جلوگیری شود.

4. نصب معکوس روی لوله افقی:

• نصب معکوس ترانسدیوسر فلومتر ورتکس برای گازهای معمولی یا بخار فوق گرم توصیه نمی شود، اما برای اندازه گیری جریان بخار اشباع، مایع با دمای بالا یا شرایطی که لوله نیاز به تمیز کاری مکرر دارد، مناسب است.

نکات تکمیلی در زمان نصب:

• هنگام نصب، الزامات زیر را برای طول کابل و حداقل فضای مورد نیاز در نظر بگیرید:
  • حداقل فضای مورد نیاز در هر جهت 100 میلی متر است.
  • طول کابل L + 150 میلی متر

نحوه انتخاب نقطه اندازه گیری فشار و دما برای فلومتر ورتکس با جبران سازی دما و فشار (T & P):

• در صورتی که نیاز به اندازه گیری فشار یا دما در نزدیکی فلومتر ورتکس دارید، نقطه اندازه گیری فشار باید 3 تا 5 برابر قطر اسمی (D) در پایین دست ترانسدیوسر و نقطه اندازه گیری دما باید 6 تا 8 برابر قطر اسمی (D) در پایین دست ترانسدیوسر باشد.