فلومتر اوریفیس پلیت

فلومتر اوریفیس پلیت روشی ساده برای اندازه گیری میزان جریان سیال با مقایسه اختلاف فشار است. فناوری اوریفیس از رایج ترین روش های اندازه گیری جریان سیال به حساب می آید. کاربرد این ابزار بسیار گسترده است و معمولاً شامل تمام اندازه‌گیری‌های جریان می‌شوند، به جز مواردی که ویسکوزیته بالا، فشار استاتیکی کم، یا شرایط فیزیکی ضعیف سیال، مانند جامدات، خاک، دوغاب‌های سنگین یا فاضلاب دارند.

اوریفیس وسیله ای است که در فشار تفاوت ایجاد می کند. اختلاف فشار در سرتاسر صفحه روزنه، معیاری برای نرخ جریان است. صفحه روزنه قطعه کوچکی است که در وسط آن سوراخی وجود دارد. معمولاً بین دو لوله یا بین دو فلنج قرار می گیرد. هنگامی که یک سیال از دهانه عبور می کند، فشار آن توسط فلومتر صفحه اوریفیس نشان داده می شود. سرعت افزایش می یابد و فشار سیال کاهش می یابد.

عملکرد فلومتر اوریفیس پلیت

برای کنترل و اندازه گیری جریان، صفحه ای به موازات مسیر جریان سیال در لوله قرار می گیرد. با عبور مایع از سوراخ، سرعت آن افزایش و فشار آن کاهش می یابد. هنگامی که سیال از دهانه خارج می شود، سرعت آن کاهش می یابد و فشار آن افزایش می یابد.

فلومتر اوریفیس از یک سنسور فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار در خط سیال و یک فرستنده فشار برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو طرف صفحه روزنه استفاده می کند. آنها مقدار مایعی را که از لوله عبور می کند اندازه گیری می کنند.

انواع فلومتر اوریفیس

صفحات اوریفیس بر اساس محل قرارگیری دهانه در داخل آنها چهار شکل مختلف دارند.

اوریفیس هم مرکز (Concentric)

در این نوع دهانه که ساده ترین و ارزان ترین است، سوراخ در مرکز صفحه قرار دارد. این دستگاه برای اندازه گیری نحوه جریان مایعات، گازها و بخار تمیز مانند هیدروکربن های سبک استفاده می شود.

اوریفیس مختلف المركز (Eccentric)

در این حالت، سوراخ دهانه از مرکز آن پایین‌تر است و برای اندازه‌گیری جریان سیالاتی مانند چسب، قیر و عسل که تمایل به حرکت در کف لوله دارند، مناسب است.

اوریفیس قطعه ای (Segmental)

سوراخ در پایین صفحه روزنه قرار می گیرد و سطح مقطع بیشتری دارد و سیال بیشتری از آن عبور می کند. این مدل های روزنه ای برای سیالاتی با بدنه های متخلخل زیاد، ذرات جامد و سنگین استفاده می شود.

اوریفیس چهارگوش

این یک نوع جدید بشقاب است که در دو طرف سوراخ هایی دارد که اندازه های متفاوتی دارند. از آنها برای اندازه گیری جریان سیالات با ویسکوزیته بالا و سیالات با تلاطم کم استفاده می شود.

مشخصات و ویژگی های اوریفیس پلیت

در بخش های زیر به مشخصات اوریفیس خواهیم پرداخت

• اندازه اوریفیس: دما و فشار یک لوله از 1/8 تا 3/8 متغیر است. این ضخامت نباید از 1/8 قطر سوراخ یا لوله بیشتر باشد.
• سطح یک اوریفیس: اوریفیس باید صاف و مسطح باشد. لبه بالادست اوریفیس دایره ای و تیز است و در مورد صفحات با ضخامت بیشتر لبه پایین دست آن باید زاویه 45 درجه باشد تا از خفگی یا گرفتگی لوله جلوگیری شود.
• مواد اوریفیس: صفحات اوریفیس از مواد مختلفی مانند فولاد ضد زنگ، فولاد جرثقیل، اینکونل و مونل ساخته می شوند. اما معمولاً از S می آید. مواد آن از فولاد ضد زنگ S316 است.
• مرکز اوریفیس: صفحه روزنه باید با حدود 3 درصد قطر داخلی لوله در مرکز قرار گیرد.

نحوه نصب اورفیس پلیت

محل نصب اوریفیس بین دو فلنج و بین اتصال دو لوله است.

وقتی صفحه اریفیس را در لوله قرار می دهید، باعث افزایش فشار دست می شود. پس از عبور جریان از دهانه، فشار بسیار کاهش می یابد و دبی به حداکثر مقدار خود می رسد.

با عبور مایع از سوراخ اوریفیس، سرعت جریان کاهش می یابد. با این حال، فشار پایین دست همیشه بسیار کمتر از فشار بالادست است.

جریان سیال ورودی و خروجی از صفحه روزنه باید صاف و خطی باشد. بنابراین، ما باید به این فکر کنیم که سیال چقدر در بالادست و پایین دست حرکت می کند.

فاصله بین جریان روزنه و اتصالات قبل و بعد از آن با ضریب تعیین می شود که به ترتیب 6D-50D و 5D است. با برخورداری از مقدار و نوع تجهیزات تلاطم زا در استاندارد، مقدار دقیق فاصله بالادست را می توان به دست آورد.

دقت اندازه گیری اوریفیس پلیت

دقت اندازه گیری اوریفیس پلیت به کیفیت، روش نصب، محاسبات و شرایط خود صفحه بستگی دارد. دقت اندازه گیری 2 تا 5 درصد است و برای همه سایزها قابل استفاده است اما برای سایزهای بزرگ مقرون به صرفه تر است.  با این تفاوت که در لوله های با قطر بیشتر از 24 به جای فلنج از اریفیس روی لوله استفاده می شود.

صفحه اوریفیس تا قطر لوله 24 اینچ را می توان استفاده کرد. بالای 24 اینچ خطای اندازه گیری افزایش می یابد، اما با کمک تجهیزات می توان خطا را کاملا رفع کرد. نسبت کاهش جریان سنج های اوریفیس از 1:3 به 1:5 است.