Orifice Plate(اریفیس پلیت)
Orifice Plate(اریفیس پلیت)

Orifice Plate(اریفیس پلیت)

به نام خدا

?What’s the 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(Concentric) ، مختلف المركز(Eccentric) و قطعه ای (Segmental) . اریفیس پلیت هم مركز ساده ترین و ارزانترین هدمتر است .

وقتی اریفیس پلیت بر روی یك خط جریان نصب می شود با جاری شدن سیال در مسیر در ناحیه ای كه پلیت ها نصب شده اند از سطحی كه سیال از آن عبور می كند كاسته شده كه این كاهش سطح باعث به وجود آمدن یك اختلاف فشار دربعد و قبل از  پلیت ها می شود كه این اختلاف فشار به میزان سرعت جریان بستگی دارد .

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.

با نصب اوریفیس پلیت بر روی لوله فشار ثابت با افزایش جزئی جریان افزایش می یابد و همچنین با كاهش سریع آن جریان عبوری از بین اوریفیس نیز كاهش می یابد .  كه این قسمت را   vena  contractsمی نامند. در حالی كه سرعت جریان در یك حد ماكزیمم است ، در آن طرف این قسمت فشار ثابت جریان آرام و كم را جبران می كند .

اوریفیس های خارج از مركز (Eccentric) و قطعه ای (Segmental) برای غلبه بر مشكلات مربوط به سیالاتی كه حاوی ذرات جامد می باشند (سوسپانس) استفاده می شوند.

برای سایز های مختلف صفحات اوریفیس یك رابطه مستقیم بین جریان عبوری از صفحه اوریفیس و افت فشار ناشی از عبور فلو از صفحه اوریفیس وجود دارد.

در یك اوریفیس پلیت ، فشار ثابت در جهت جریان همیشه به میزان قابل توجهی كمتر از فشار در خلاف جهت جریان است . همچنین مقداری از انرژی فشار به صدا و گرما تبدیل می شود كه به صورت اصطكاك و اغتشاش در اوریفیس پلیت است .

حال بررسی می كنیم كه در نقطه 1 و 2 در شكل ذیل چه اتفاقاتی می افتد.

در نقطه 1 سیال به وسیله صفحه اوریفیس آشفته می شود، در این نقطه سرعت فلو برابر با V1 و سطح مقطع A1 می باشد . در نقطه 2 سیال دارای بیشترین سرعت ممكن V2 و سطح مقطع A2 كه A2 كمتر از A1  است، می باشد.نقطه 2 به نام Vena Contractنامیده می شود. Vena Contract نقطه ای است كه در آن سطح مقطع به حداقل و سرعت حداكثر می رسد.

تئوری برنولی(Bernoulli’s Theorem)

با بكار بردن قانون برنولی در مورد شكل بالا خواهیم داشت:

E1=E2=انرژی پتانسیل + انرژی جنبشی + انرژی فشاری

پارامتر های موجود در عبارت بالا عبارتند از :

E1=Energy before orifice………….……….……..انرژی قبل از اوریفیس

V1=Velocity upstream of the orifice…………… سرعت قبل از اوریفیس

P1=Pressure before orifice……………………..…فشار قبل از اوریفیس

Z1=Elevation before orifice…………………..…..ارتفاع قبل از اوریفیس

Rho1=Fluid density ………………………….……….…..……دانسیته سیال

و

E2=Energy before orifice………….……….……..انرژی بعد از اوریفیس

V2=Velocity upstream of the orifice…………… سرعت بعد از اوریفیس

P2=Pressure before orifice……………………..…فشار بعد از اوریفیس

Z2=Elevation before orifice…………………..…..ارتفاع بعد از اوریفیس

Rho2=Fluid density ………………………….……….…..……دانسیته سیال

كه برای سیال است . Rho1=Rho2 و برای لوله افقی Z1=Z2

Q=V*A، كه با جایگذاری در رابطه بالا و همچنین اینكه دبی عبوری از هر دو سطح مقطع یكسان است، به رابطه زیر میرسیم :  

با توجه به رابطه به دست آمده میبینیم كه دبی سیال با جذر اختلاف فشار رابطه مستقیمی دارد.

چرا همیشه اریفیس پلیتها را به یك زبانه مجهز میكنند؟

به دلایل زیر،اریفیس پلیت ها را به یك زبانه Orifice Tab مجهز می كنند:

1-نشان دهنده وجود اریفیس در خطوط لوله باشد.

2-قطر سوراخ بر روی آن حك شده است.

3-جنس اریفیس پلیت بر روی آن حك شده است.

5-تگ اریفیس پلیت بر روی آن حك شده است.

6-ورودی اریفیس پلیت بر روی آن علامت گذاری شده است.

 

با تشكر و آرزوی موفقیت   – یوسف امامی

1396-8-4
0 109

لطفا در مورد این مطلب نظر دهید

تجارت امن و پایدار
" ترخیص کالای خود را با آرامش خاطر به ما بسپارید "