لوله ونتوری

این روش که برای اندازه گیری فلوی سیالات استفاده می گردد، حدود 120 سال پیش توسط جیووانی باتیستا ونچوری کشف شد، این روش نسبت به تغییر عدد رینولدز حساسیت کمی دارد و عموما برای تمامی پروفایل های جریانی چه آرام و خطی (Linear) و چه متلاطم (Turbulent) قابل استفاده است.

فروش لوله ونتوری

این روش در سایزهای کوچک نسبتا ارزان قیمت است، با توجه به شکل شیپوری آن، به جامدات معلق در مايع اجازه حركت مي دهد. لذا براي اندازه گيري پساب ها و دوغاب ها  مناسب مي باشد، سیال عبور کرده از گلویی لوله ونچوری، بسیار سریع به حالت آرام اولیه برخواهد گشت که این امر به دلیل شکل شیپوری تجهیز می باشد که امکان آرام باز شدن پروفایل جریان را فراهم می نماید.

طبق محاسبات انجام شده تقریبا در فاصله 3D (D قطر لوله است) بعد از لوله ونچوری ، جریان به حالت آرام اولیه بر می گردد، در جاهایی که محدوده جریان زیاد و اختلاف فشار کم مد نظر است، این روش کاربرد دارد.

با اختلاف فشار یکسان در مقایسه با اریفیس تقریبا 25 تا 50 درصد فلوی بیشتری را عبور می دهد و می توان نتیجه گرفت که ظرفیت عبوری آن از اریفیس بیشتر است.

قیمت لوله ونتوری

این روش تا سایز پایپ حدود 72″ قابل استفاده است، دقت اندازه گیری تقریبا خوبی دارد. هر چند که ساخت آن سخت است (مخصوصا در سایزهای بیش از 20 اینچ) و از نظر قیمت از اریفیس گرانتر است.

حال سوال این است که این دستگاه به چه روشی فلو را اندازه گیری می کند، طبق قانون برنولی هر چه سرعت بیشتر باشد فشار کمتر است. از آنجایی که سرعت در نقطه 2 بیش از نقطه 1 است، فشار P1 از P2 بیشتر است

اگر اختلاف فشار بین این دو نقطه را  و به کمک یک ترانسمیتر اختلاف فشار اندازه گیری کنیم ، میزان اندازه گیری شده بیانگر فلوی عبوری خواهد بود. (جهت نصب استفاده از منیفلد 5 راهه الزامی است)

خرید و فروش لوله ونتوری

با محاسبات اختلاف فشار می توان فلو را اندازه گیری کرد.

رابطه انرژی مکانیکی برای این دو نقطه عبارتست از :

E₁ = E₂                                 K₁+U₁=K₂+U₂

½ MV₁²+MP₁=½ MV₂² +MP₂

P₁-P₂ = ½ (V₂² – V₁²)   (*)

Q=A.V                                    A₁.V₁=A₂.V₂

V₁=  V2                               V₁ = ( )² V₂

(*)               2Δp = V₂² – ( )⁴ V₂²                    V₂=

Q = A₂.V₂                    Q= A₂            Q = B

رابطه فوق نشان می دهد که فلو با مجذور اختلاف فشار دو سر ونچوری رابطه مستقیم دارد.

این رابطه اساس کارکرد و اندازه گیری فلو در ادواتی است که از اختلاف فشار ، فلو را محاسبه می کنند.

Vena Contracta:نقطه ای است که در آن مینیمم فشار و ماکزیمم سرعت سیال رخ می دهد.

همانطور که از شکل فوق مشاهده می شود در لوله ونچوری فشار سیال پس از خروج از المان اندازه گیری تقریبا دارای مقدار فشار ورودی است.

لوله ونچوری Pressure Drop (افت فشار) کمی در مسیر ایجاد می کند.

به یاد داشته باشید هنگام کار با دستگاه  ترانسمیتر اختلاف فشار باید حالت Root Extractor را انتخاب کنید تا جذر مقدار اندازه گیری شده به اتاق کنترل در قالب سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر ارسال گردد.

مقدار ΔP چقدر است؟

اصطلاحاٌ  ΔPرا Max Allowable Press Drop می گوئیم.

ماکزیمم آن برای لوله وینچوری  1000^mbar است مینیمم آن 250^mbar  است هر چند این مقدار توسط مهندسین فرآیند جهت سایزینگ ونچوری اعلام می گردد.

معایب :

• لوله ونچوری سخت ساخته می شود و گرانقیمت است.
• احتمال Choke شدن (خفه شدن سیال) در آن وجود دارد لذا برای سیالاتی که دارای میزان بالایی از رسوبات هستند توصیه نمی گردد.
• معمولا برای نصب فضای زیادی را لازم دارد.