فلومتر نازل

توضیحات

فلومتر نازل یا Flow Nozzle، یکی از تجهیزات پرکاربرد ابزار دقیق است که جهت اندازه گیری دبی حجمی سیالات گاز و بخار در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. فلومتر نازل بر اساس استاندارد ISA 1932 جهت اندازه گیری جریان سیالات با سرعت بالا و سیالات غیر چسبناک و خورنده که ممکن است باعث آسیب و فرسایش اوریفیس شود به کار می رود. 

فلومتر نازل ها بر اساس روش اندازه گیری هد سیال عمل می کنند. در این روش با توجه به ساختار فلونازل افت فشاری ما بین دو سر آن ایجاد می شود که در نهایت با استفاده از معادله برنولی و اختلاف فشار میزان جریان عبوری سیال محاسبه می شود. 

امروزه اندازه گیری جریان سیال به کمک فلومترها به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای اندازه گیری در صنایع مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در حقیقت اغلب کارشناسان پس از اندازه گیری دما مهمترین کمیت اندازه گیری در صنایع را فلو یا جریان سیال میدانند.

با توجه به اهمیت اندازه گیری این کمیت و همچنین تنوع فرآیند صنایع گوناگون، در طول زمان روشهای مختلفی برای اندازه گیری جریان سیال به وجود آمده است.

انتخاب Flowmeter مناسب برای هر کاربرد نیاز به دانش کلی نسبت به روشهای گوناگون فلومتری و در نظر داشتن پارامترهای اصلی اندازه گیری از قبیل دقت، قیمت، تعمیرات و کالیبراسیون، سازگاری عملکرد Flowmeter با شرایط پروسه تولیدو غیره می باشد.

در خط لوله با اندازه یکسان، دبی برابر و نسبت بتای یکسان میزان افت فشار ایجاد شده در فلومترهای نازل ما بین اوریفیس و ونچوری است. به عبارت بهتر میزان افت فشار در فلو نازل ها بیشتر از ونچوری و کمتر از اوریفیس می باشد. در ادامه این مطلب به بررسی عملکرد، انواع، مزایا و معایب، عوامل تاثیرگذار بر قیمت، خرید و فروش فلومتر نازل می پردازیم.

عملکرد فلومتر نازل

فلومتر نازل ها از لحاظ عملکرد مانند ونچوری ها می باشند با این تفاوت که دارای ورودی یکنواخت ولی خروجی تیز هستند. افت فشار متناسب با میزان جریان عبوری Q سیال می باشد. در واقع با اندازه گیری اختلاف فشار در قبل و بعد از نازل دبی سیال محاسبه می شود. 

یک فلومتر نازل شامل ورودی همگرا و یک گلوگاه استوانه ای است. فلومتر نازل ما بین فلنج های لوله حامل جریان سیالی که سرعت آن اندازه گیری می شود قرار می گیرد و در قسمت گلویی مساحت فلو نازلها A حداقل است.

نحوه عملکرد در فلومتر نازل ها به این صورت می باشد که پس از عبور سیال از داخل فلو نازل فشار آن کاهش می یابد. تا به قسمت گلویی و حداقل فشار سیال برسد. این میزان افت فشار که توسط قسمت گلویی فلو نازل در سیال ایجاد می شود پس از تخلیه نیز تا مدت کوتاهی در سیال باقی می ماند.

در نهایت با استفاده از یک سنسور اختلاف فشار میزان اختلاف فشار بین ورودی و خروجی سیال از گلویی محاسبه می شود.  در وافع با استفاده از این میزان اختلاف فشار دبی سیال عبوری اندازه گیری می شود.

جهت اندازه گیری جریان در سیالات دوغابی فلومترنازل ها نسبت به اوریفیس ها مناسب تر هستند و نسبت به لوله های ونچوری ارزانتر هستند. لازم به ذکر است این نوع فلومترها برای سیالات غیر ویسکوز (non-viscous) به کار می روند.

فلومتر نازل ها معمولا بر اساس استحکام بالا در مقایسه با اوریفیس ها در دماها و سرعت های بالاتر، بیشتر به کار می روند. با توجه به سطح صاف و صیقلی ورودی آن ضریب تخلیه بالاتری نسبت به سایر فلومترها دارد. به همین دلیل در اکثر موارد این تجهیزات برای اندازه گیری در خطوط گاز و بخار مورد استفاده قرار می گیرند. 

 

انواع فلومتر نازل

انواع مختلف فلومترهای نازل در صنایع و کاربردهای مختلف برای کنترل و اندازه گیری جریان سیالات استفاده می شوند. فلومتر نازل از لحاظ ساختار و طراحی در به طور کلی در سه مدل زیر تولید می شود:

• 1.فلومتر Long Radius Flow Nozzle
• 2.فلومتر Short Radius Flow Nozzle
• 3.فلومتر Venturi Flow Nozzle

فلو نازل با شعاع بزرگ یا Long Radius Flow Nozzle با دقت بالا و خطای اندازه گیری کم در سایز خط لوله 2 تا 24 اینچ و در اعداد رینولدز بالا نیز کاربرد دارد. فلو نازل ونچوری برای اندازه گیری دبی سیالات بخار و گاز به کار می رود و بر اساس استاندارد ISO 5167-3 طراحی می شود.

مزایا و معایب فلومتر نازل

فلومتر نازل جهت اندازه گیری جریان مایعاتی که به اتمسفر تخلیه می شوند به کار می رود. همچنین معمولا در شرایطی که سیالات با جامدات معلق خاصیت ته نشینی داشته باشند استفاده می شود. فلومترهای نازل دارای مزیت هایی نسبت به سایر فلومترها می باشند که عبارتند از:

• 1.نصب آسان و مناسب فضای محدود
• 2.اندازه گیری جریان با سرعت بالا
• 3.در مقایسه با فلومتر های ونچوری ها ارزانتر
• 4.دارای ضریب تخلیه بالا 
• 5.اندازه گیری جریان سیالات بخاری در دما و فشار های بالا
• 6.سیالات غیر ویسکوز و سیالات حاوی مواد جامد
• 7.افت فشار دائمی پایین

علاوه بر مزایای فوق این نوع فلومترهای اختلاف فشاری دارای معایبی نظیر نصب و برداشتن برای تمیز کردن سخت، محدوده محدودی از اعداد رینولدز (Reynolds) و  نیاز به کالیبراسیون مورد نیاز برای بهترین دقت است.

کاربردهای فلومتر نازل

فلومترهای نازل در فرآیندهای صنعتی مانند نفت و گاز، شیمیایی، تولید برق و تصفیه آب برای اندازه گیری جریان مایعات، گازها و بخار استفاده می شوند. در پالایشگاه ها و پتروشیمی ها از فلومترهای نازلی برای اندازه گیری دبی سیالات مختلف از جمله نفت خام، گاز طبیعی، فرآورده های تصفیه شده و مواد شیمیایی استفاده می شود. برخی دیگر از کاربردهای رایج فلومترهای نازل در موارد زیر اشاره می شود:

• _آب تغذیه، بخار و میعانات گازی در نیروگاه ها
• _گاز طبیعی، هوای احتراق
• _صنایع فرآیندی نظیر نفت و گاز، پتروشیمی، شیمیایی
• _سیالات هیدروکربنی و هیدروژن مایع (LH2)
• _کاربردهای مایع، بخار و گاز با دبی و دقت بالا
• _مناسب سیالات غیر چسبناک و خورنده
• _تولید برق
• _تصفیه و توزیع آب
• _پردازش و انتقال گاز

شکل زیر نمونه ای از فلومتر نازل کرونه (Krohne) است. این مدل فلومتر نازل همراه با دو تا منیفولد دوشیر، یک ترانسمیتر اختلاف فشار و یک ترانسمیتر فشار و یک مخزن میعانات گازی Condensate Pot ارائه می شود.

برای اندازه گیری دقیق جریان پایدار طولانی مدت گازهای مایع و بخار، به ویژه در کاربردهایی با سرعت بالا با خطر فرسایش یا کاویتاسیون طراحی شده است. در کاربردهای معمولی آب تغذیه، بخار، میعانات یا محصولات تصفیه شده در صنایع مختلف از نیروگاه ها، پالایشگاه ها و تولید نفت و گاز یا CCS استفاده می شود.

عوامل تاثیر گذار بر قیمت فلومتر نازل

انتخاب و خرید یک فلومتر نازل شامل در نظر گرفتن عوامل مختلفی برای اطمینان از اندازه گیری دقیق جریان است. علاوه بر نوسانات بازار و دلار پارامترهای زیادی بر قیمت فلومترهای نازل تاثیر گذار هستند. برخی از این عوامل به شرح زیر می باشد:

• متریال: فلومتر های نازل معمولاً از موادی مانند فولادهای ضد زنگ SS یا فولاد کروم F11 و F22 ساخته می شوند. متریال های مختلف با توجه به عملکرد در دما و فشارهای بالا قیمت متفاوتی دارند.
• حداکثر دمای کاری: با توجه به متریال انتخاب شده در دماهای مختلفی کاربرد دارند.
• افت فشار: افت فشاری را که نازل متر جریان در فرآیند وارد می کند در نظر بگیرید. انواع مختلف نازل های جریان دارای ویژگی های افت فشار متفاوتی هستند.
• برند و کشور سازنده: برندهای معتبر با توجه به کیفیت و متریال محصول از قیمت بالاتری برخوردار هستند.
• سایز فلومتر و سایز خط لوله: با توجه به سایز خط و ضریب بتا سایز فلونازل انتخاب می شود. در نظر داشته باشید فلومترهای نازل با ابعاد بزرگتر قیمت بیشتری دارند.

ضریب بتا B که همان نسبت قطر گلویی d به قطر داخلی لوله D است و باید مابین 0.2 و 0.75 باشد. به عنوان مثال اگر ضریب بتا از 0.75 بزرگتر باشد قطر گلویی بزرگ می شود و افت فشار مدنظر ایجاد نمی شود. میزان اختلاف فشار دو سر فلومتر نازل با ضریب B رابطه عکس دارد.

خرید و فروش فلومتر نازل

فلومتر نازل جهت اندازه گیری دبی سیالات بخار با دما و فشارهای بالا در صنایع مختلف از قبیل نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

این نوع فلومتر برای سیالات غیر چسبناک و خورنده تحت فشار و سرعت بالا است که باعث ساییدگی یا آسیب به صفحات اوریفیس می شود کاربرد دارد. آنها به لوله کشی مستقیم بالادست (upstream) کمتری نیاز دارند و در مقایسه با صفحات اوریفیس، افت فشار دائمی کمتری را متحمل می شوند و هیچ لبه تیز در معرض سایش وجود ندارد. 

تجهیز صنعت یکی از بهترین تامین کنندگان و واردکنندگان تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی در کشور است. این فروشگاه بزرگ و مطمئن در جهت افزایش سطح کیفی صنایع در حوزه ابزاردقیق و پایپینگ فلومتر نازل را با بهترین قیمت و کیفیت به فروش می رساند. برای کسب اطلاعات بیشتر جهت خرید فلومتر  با کارشناسان فروش تجهیز صنعت در ارتباط باشید.

فلو ترانسميتر

 

لینک های مفید: مس فلومتر / فلومتر آلتراسونیک