فلومتر ورتکس (Vortex Flowmeter) یا فومتر گردابی یکی از انواع فلومترهای رایج و پرمصرف در صنایع فرآیندی مخصوصآ جهت اندازه گیری جریان بخار میباشد. فلومتر گردابی با اندازه گیری سرعت سیال، نرخ جریان حجمی عبوری یا نرخ حجمی فلو را محاسبه میکند.
برای محاسبه مقدار فلوی جرمی در این نوع فلومترها باید تغییرات دما و فشار توسط ترانسمیتر ها بطور جداگانه اندازه گیری شود و فلو کامپیوتر تاثیرات آنها را در محاسبه تغییرات چگالی و جرم لحاظ و فلوی دقیق جرمی را محاسبه میکند.
برای خرید فلومتر ورتکس با کارشناسان فروش ما در تجهیز صنعت تماس بگیرید.
جریان ورتکس (گردابی) چیست؟
فلومتر ورتکس یک دستگاه اندازه گیری جریان (یا فلومتر) برای اندازه گیری جریان مایع یا گاز بکار می رود. این دستگاهها برای اندازهگیری نرخ جریان خطی، غیرخطی، حجمی یا جرمی مایع یا گاز استفاده میشوند.
فلومتر گردابی از یک اصل فیزیکی به نام فون کارمان (von Kármán) برای اندازهگیری جریان مایعات، گازها و بخارها استفاده میکند. در دینامیک سیالات، الگوی تکرار شونده ای به نام Karman Vortex Street شکل میگیرد که توسط پدیدهای به نام ریزش گرداب ایجاد میشود.
با عبور جریان سیال (مایع، گاز یا بخار) از کنار یک مانع، جریان سیال جدا خواهد شد و فشار دیفرانسیل متناوبی که به آن گرداب میگویند، تشکیل میشود. رابطه بین فرکانس آزادسازی گرداب، سرعت سیال و عرض سطح جریان مقابل تولیدکننده گرداب به صورت معادله زیر قابل بیان است:
f = St × V / d
که در آن f فرکانس آزادسازی گرداب فون کارمان، St شماره استروهال، V سرعت و d عرض استوانه مثلثی است.
وقتی یک سیال مانند آب از یک جسم خارج میشود، جسمی را به حالت ارتعاشی درآورده و گرداب یا جریان های ورتکس را ایجاد میکند. فرکانس ورتکسهای تولید شده توسط فلومترهای ورتکس به اندازه و شکل مانع بستگی دارد. با اندازهگیری این فرکانس و استفاده از روابط ریاضی مربوطه، میتوان دبی جریان مایع را با استفاده از ورتکسسنج محاسبه کرد.
مزیت اصلی این فلومترها در عدم وجود قطعات متحرک است. این ویژگی باعث میشود ورتکسسنجها در مقایسه با سایر انواع دستگاههای اندازهگیری دبی، کمترین سطح سایش و خرابی را داشته باشند. همچنین، حساسیت آنها نسبت به تغییرات شرایط فرایندی پایین است.
با توجه به نیازها در خرید فلومتر ورتکس، شرکت تجهیز صنعت میتواند به عنوان یک منبع مطمئن برای تأمین محصولات از برندهای معتبر مانند فلومتر روزمونت، فلومتر اندرس هاوزر، فلومترکرونه، فلومتر ABB و سایر برندهای مشهور، با قیمت مناسب، در اختیار شما قرار دهد. برای دریافت مشاوره، خرید فلومتر و اطلاعات تکمیلی میتوانید با کارشناسان فنی این شرکت تماس بگیرید.
عملکرد فلومترهای ورتکس:
همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم، فلومتر ورتکس با قرار دادن یک مانع (جسمی مقاوم در مسیر سیال) در مسیر جریان، گردابهایی با فشار دیفرانسیل متناوب ایجاد میکند و از این طریق، شدت جریان را اندازهگیری میکند. این گردابها باعث میشوند که یک دستگاه سنسور کوچک با فرکانسی کاملاً متناسب با سرعت سیال متحرک، نوسان کند. سپس عنصر حسگر، نرخ نوسان را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکند که به عنوان سیگنال دیجیتال اولیه و خطی به الکترونیک تغذیه میشود.
در واقع، گردابهای جدا شده در دو طرف بدنه به طور متناوب یک فشار موضعی مثبت یا منفی ایجاد میکنند که توسط سنسورهای فشار پیزوالکتریکی یا خازنی شناسایی میشود و به عنوان سیگنال دیجیتال اولیه و خطی به الکترونیک تغذیه میشود.
در برخی از فلومترهای ورتکس برای اندازه گیری دقیق تر نرخ جریان عبوری از سنسورهای دما در داخل تجهیز استفاده شده است که تغییرات دمایی را جبران سازی کند. (Temperature Compensation)
این امر باعث جبرانسازی تغییرات دمایی در محاسبات نرخ فلوی حجمی شده و باعث دقت هرچه بهتری اندازه گیری و کاهش خطاها خواهد شد.
کاربردهای فلومتر ورتکس :
فلومترهای ورتکس یکی از رایج ترین انواع فلومترها در سرویس های بخار میباشند. هرچند که این تجهیزات برای اندازه گیری فلوی عبوری بسیاری از سیالات دیگر (مایعات و گازها) نیز مناسب میباشند.
در ادامه به برخی از مهمترین صنایع که استفاده از فلومترهای ورتکس در آنها رایج میباشند اشاره میکنیم:
صنایع نفت و گاز
فلومتر ورتکس در صنایع نفت و گاز به عنوان یک ابزار اندازهگیری جریان در سیستمهای انتقال و فرآوری نفت و گاز مورد استفاده قرار میگیرد. این ابزار میتواند در خطوط لوله، مخازن نفتی، پالایشگاهها و سایر تجهیزات مرتبط با صنعت نفت و گاز استفاده شود.
صنایع پالایشگاهی
فلومتر ورتکس به عنوان یک تجهیز اندازهگیری دقیق جریان، در صنایع پالایشگاه استفاده میشود. این ابزار برای کنترل جریان ورودی و خروجی سیستمهای پالایشگاهی مورد استفاده قرار میگیرد.
صنایع آب و فاضلاب
فلومتر ورتکس در سیستمهای نقل و انتقال آب و فاضلاب مورد استفاده قرار میگیرد. این ابزار میتواند در اندازهگیری جریان آب در شبکههای توزیع آب شهری، تصفیهخانههای فاضلاب و سیستمهای آبیاری استفاده شود.
صنایع غذایی و دارویی
فلومتر ورتکس در برخی صنایع غذایی نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال، کارخانههای تولید مواد غذایی آبکی، آبمیوه و پودر میتوانند از این ابزار برای اندازهگیری و کنترل جریان مواد در فرآیندهای تولید خود استفاده کنند.
به طور کلی، فلومتر ورتکس به عنوان یک ابزار دقیق و قابل اعتماد برای اندازهگیری جریان در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد و بهبود کارایی و کنترل فرآیندها را فراهم میکند.
خرید فلومتر ورتکس
قیمت فلومتر ورتکس متناسب با سایز فلومتر، نوع اتصال و متریال های بکار رفته در فلومتر میباشد. طبیعتآ فلومترهای ویفری یا بدون فلنج قیمت کمتری نسبت به نوع فلنجی خواهند داشت. سایز فلومتر هم نسبت مستقیم با قیمت فلومتر خواهد داشت.
نوع سنسور بکار رفته در فلومتر و همچنین نوع متریال در آنها در تعیین قیمت فلومتر تاثیر گذار میباشد. امروزه تقریباً تمام فلومتر های ورتکس از سنسورهای پیزوالکتریک یا نوع خازنی برای تعیین نوسان فشار در اطراف بدنه بلوف استفاده می کنند.
در ادامه به برخی دیگر از پارامترهای مهم در قیمت این نوع فلومترها میپردازیم:
- نوع نمایشگر: نوع نمایشگر استفاده شده در فلومتر ورتکس میتواند بر قیمت آن تأثیر داشته باشد. برخی فلومترها از نمایشگرهای ساده و قیمت ارزان استفاده میکنند، در حالی که دیگران از نمایشگرهای پیشرفتهتر و قیمت بالاتر استفاده میکنند.
- برند تولید کننده: برند تولید کننده فلومتر نیز میتواند روی قیمت آن تأثیرگذار باشد. برندهای معروف و با سابقه در عرصه تولید فلومترها ممکن است قیمت بالاتری داشته باشند نسبت به برندهای کمتر شناخته شده.
- ظرفیت دستگاه: ظرفیت فلومتر ورتکس برای اندازهگیری حجم سیال نیز میتواند در تعیین قیمت آن تأثیرگذار باشد. فلومترهای با ظرفیت بیشتر ممکن است قیمت بیشتری داشته باشند.
در نهایت، انتخاب نهایی شما برای خرید فلومتر ورتکس ممکن است تحت تأثیر همه این عوامل قرار بگیرد. توصیه میشود با مشاوره کارشناسان متخصص در این زمینه، اطلاعات تکمیلی را دریافت کنید تا بهترین تصمیم را برای نیازهای خاص خودتان بگیرید. جهت خرید فلومتر و یا تجهیزات دیگر تجهیز صنعت یکی از تامین کنندگان معتبر در این حوزه می باشد که اطلاعات تکمیلی را در اختیارتان می گذارد.
مزایای فلومتر ورتکس
- چندمنظوره: فلومتر ورتکس مناسب برای اندازهگیری جریان گازها، مایعات و بخار است. این ویژگی آن را به یک ابزار قابل استفاده در مختلف صنایع میکند.
- هزینه نصب و نگهداری: نسبت به سایر روشهای اندازهگیری جریان، فلومتر ورتکس هزینه کمتری برای نصب و نگهداری دارد. این امر میتواند به صرفهجویی در هزینههای عملیاتی منجر شود.
- حساسیت کم نسبت به تغییرات: فلومتر ورتکس حساسیت کمتری نسبت به تغییرات شرایط فرایند نشان میدهد. این به معنای پایداری و دقت بالای آن در طولانی مدت است.
- پایداری در دماهای گسترده: فلومتر ورتکس در گستره وسیعی از دماهای فرایند قابل استفاده است. این ویژگی آن را در برابر تغییرات دمایی محیط فرایند بسیار پایدار میکند.
- قابلیت استفاده در لولههای مختلف: فلومتر ورتکس در اندازهها و سایزهای مختلف برای تناسب با لولههای مختلف قابل تهیه است. این امر از جمله انعطاف پذیری و کارایی آن است.
محدودیتهای فلومتر ورتکس
- نرخ فلوهای پایین: فلومتر ورتکس برای اندازهگیری نرخ فلوهای بسیار پایین مناسب نیست. در این حالت، روشهای دیگری مانند فلومترهای حرارتی ممکن است بهترین گزینه باشند.
- نیاز به لولههای مستقیم: در برخی از موارد، استفاده از لولههای مستقیم برای نصب فلومتر ورتکس الزامی است. این محدودیت ممکن است در برخی کاربردها مشکل ساز شود.