تبلیغات
مقالات کاربردی مهندسی شیمی - دبی سنج , اریفیس و ونتوری

دبی سنج , اریفیس و ونتوری

چهارشنبه 7 اردیبهشت 1390 08:02 ب.ظ

نویسنده : محمد حسین فردیار
ارسال شده در: ابزار دقیق ،

هد متر ها یا دبی سنج ها اختلاف فشاری رایج ترین نوع وسایل اندازه گیری جریان در صنعت می باشند و به طور غیر مستقیم ، دبی سیال را به كمك افت فشار ایجاد شده در سیال توسط یك مانع مرتبط با نوع هدمتر مورد استفاده و قطر لوله ، افت فشار به دبی حجمی تبدیل می شود. از معادله پیوستگی با فرض ثابت بودن دانسیته سیال ( سیال تراكم ناپذیر ) خواهیم داشت :

QV = V1A1 = V2A2

این معادله یكی از مهترین روابط در مكانیك سیالات است و بیانگر آن است كه كاهش قطر لوله سیالات پایا و یكنواخت ، منجر به افزایش سرعت سیال می شود. علاوه بر این ، در تبدیل انرژی به كمك معادله برنولی مشاهده خواهد شد كه هد فشار كل (H) در طول جریان ثابت می ماند .

اولین جمله این معادله هد پتانسیل نامیده می شود و جمله دوم معروف به هد سرعت یا انرژی جنبشی می باشد. به دلیل ثابت بودن مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی ، واضح است كه افزایش سرعت همراه با كاهش انرژی پتانسیل است. اساس تمامی هدمتر ها مبتنی بر این رابطه بین سرعت و فشار می باشد.
مدل های متداول این دسته دبی سنج ها در زیر شرح داده شده است

اریفیس (Orifice Plate)

محبوبترین و متداول ترین وسیله اندازه گیری جریان می باشد. اساس كار آن بدین گونه است كه اختلاف فشاری كه در طول این وسیله توسط یك صفحه واقع در خط فرآیند ایجاد شده است اندازه گیری می شود تا دبی جریان تعیین شود.
سه نوع متداول Orifice Plate وجود دارد كه عبارتند از : هم مركز ، مختلف المركز و قطعه ای (Segmental ) . اریفیس پلیت هم مركز ساده ترین و ارزانترین هدمتر است (شكل 1) .
 


شكل 1- نمایی از اریفیس پلیت


اریفیس پلیت مشابه عملكرد وسایل ابتدایی ، به منظور تولید افت فشار ، جریان سیال را در طول مسیر خودش به هم می فشرد؛ نتیجه آن كه فشار سیال در ابتدای جریان بیشتر از فشار جریان در انتهای جریان می باشد. افت فشار ایجاد شده متناسب با مجذور سرعت سیال است.
مزیت اصلی این وسیله نداشتن قطعات متحرك و قیمت پایین آن می باشد (خصوصاً آنكه با اندازه لوله افزایش نمی یابد ) و به خوبی جریان های در هم تمیز را اندازه گیری می كنند. دقت اندازه گیری این وسیله به چگونگی نصب ، نسبت سطح لوله و خواص سیال بستگی دارد و باید در لوله های مستقیم نصب شود.


ونتوری (Venturi Tube)

دبی سنج ونتوری شامل یك قسمت ورودی مخروطی شكل همگرا می باشد كه در طول آن سطح مقطع جریان كاهش می یابد. قسمت واگرای ونتوری فشار سیال را به حالت اولیه بر می گرداند. از افت فشار ایجاد شده در قسمت همگرای دبی سنج می توان دبی جریان را بدست آورد. گلوگاه استوانه ای ونتوری مكان اندازه گیری افت فشار ایجاد شده در واحد سطح می باشد.
ونتوری تیوب ها در موردی كه نیاز به افت فشار كم و دقت بالای اندازه گیری است استفاده می شوند و عمدتاً در لوله های قطور ، شبیه مواردی كه در صنایع آب و فاضلاب یافت می شود به كار می روند. زیرا شیب ملایم آن به جامدات معلق در مایع اجازه حركت می دهد. لذا برای اندازه گیری پساب ها و دوغاب ها ( یابه عبارتی مایعات ویسكوز یا حاوی مقدار زیادی از جامدات چسبناك ) مناسب می باشند. عیب اصلی آن قیمت زیاد ان می باشد و دقت آن نسبت به اریفیس كمتر است مگر آنكه جریان كالیبره شده باشد.
 


شكل 3- نمایی از ونتوری تیوب


شكل 4- نمایی از ونتوری تیوب

شكل 2- نمایی از اریفیس پلیت




دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: - -