مقدمه : شرایط نصب فلومترهای ورتکس Prowirl
فلومترهای ورتکس سری Prowirl از شرکت Endress+Hauser یکی از پرکاربردترین تجهیزات ابزار دقیق برای اندازهگیری جریان حجمی سیالات، گازها و بخار هستند. این دستگاهها با تکیه بر اصل خیابان ورتکس کارمان (Karman vortex street)، امکان اندازهگیری دقیق و پایدار جریان را فراهم میکنند. در این مقاله، اصول عملکرد، شرایط نصب، نگهداری پیشگیرانه، کالیبراسیون و محدودیتهای کاربردی فلومترهای ورتکس Prowirl بررسی میشود تا مهندسان و متخصصان بتوانند بهترین بهرهبرداری را از این تجهیزات داشته باشند.
فلومترهای ورتکس
سری Prowirl محدوده فعلی فلومترهای ورتکس Endress+Hauser شامل مدلهای Proline Prowirl 72 و 73 است. در این بخش، اطلاعات و توصیههای ضروری ارائه شده است که به شما کمک میکند تا بهترین بهرهبرداری و نگهداری را از فلومترهای ورتکس Prowirl در طول چرخه عمرشان داشته باشید.
اصل اندازهگیری – Measuring principle
فلومترهای ورتکس بر اساس اصل خیابان (گردابی) ورتکس کارمان (Karman vortex street) کار میکنند. زمانی که یک سیال از کنار یک مانع (Bluff body) عبور میکند، گردابهها بهصورت متناوب در دو طرف مانع تشکیل و جدا میشوند. هر گردابه یک ناحیه فشار کم ایجاد میکند. این نوسانات فشار توسط سنسور ثبت و به پالسهای الکتریکی تبدیل میشوند.
- فرکانس تشکیل گردابهها مستقیماً متناسب با دبی حجمی است.
- ضریب K (K-Factor) بهعنوان ثابت تناسب تعریف میشود: K-Factor = تعداد پالس / واحد حجم (dm³)
- K-Factor تنها به هندسه دستگاه وابسته است و مستقل از سرعت سیال، ویسکوزیته و چگالی آن میباشد.
- بنابراین نوع سیال (بخار، گاز یا مایع) بر اندازهگیری تأثیری ندارد.
- سیگنال اولیه بهصورت دیجیتال (فرکانسی) و خطی نسبت به جریان است.
- K-Factor یکبار در کارخانه از طریق کالیبراسیون تعیین میشود و در طول زمان دچار تغییر یا رانش نقطه صفر نمیگردد.
شرایط نصب فلومتر ورتکس – Installation conditions
فلومتر ورتکس برای اندازهگیری صحیح نیاز به پروفیل جریان کاملاً توسعهیافته دارد.
نکات مهم نصب:
- هیچگونه جوش، زائده یا واشر نباید در مسیر ورودی و خروجی لوله وجود داشته باشد.
- قطر اسمی لوله و فلومتر باید تا حد امکان نزدیک به هم باشند.
- عدد رینولدز باید بیشتر از ۲۰,۰۰۰ باشد.
جهت نصب (Orientation):
(شکل ۱ را ببینید)
- امکان نصب در هر موقعیت وجود دارد.
- برای مایعات، نصب عمودی با جریان رو به بالا توصیه میشود تا از پر نشدن ناقص لوله جلوگیری شود.
- برای سیالات داغ (≥ 200°C): نصب در حالت C یا D توصیه میشود تا دمای مجاز الکترونیک حفظ شود.
- برای سیالات بسیار سرد (مانند نیتروژن مایع): نصب در حالت B یا D توصیه میشود.
- فلش روی دستگاه باید همیشه در جهت جریان باشد.
⚠️ هشدار:
- در دمای بالای 200°C، نصب در حالت B برای نسخه Wafer (مدل Prowirl 72 W) با قطر 4″ و 6″ مجاز نیست.
- در نصب عمودی با جریان رو به پایین، لوله باید همیشه کاملاً پر باشد.
طول ورودی و خروجی: – Inlet and outlet runs
- رعایت حداقل طولهای ورودی و خروجی الزامی است.
- در صورت وجود چند اغتشاش جریان، طول ورودی بلندتر باید رعایت شود.
- در صورت محدودیت فضا، میتوان از صفحه جریانساز سوراخدار (Flow Conditioner) استفاده کرد.
عایقکاری لوله: – Piping insulation
- بخشی از بدنه دستگاه باید بدون عایق باقی بماند تا بهعنوان رادیاتور عمل کند و از داغ شدن یا یخزدگی الکترونیک جلوگیری شود.
مرکز کردن دستگاه: – Perfect centering
- در نسخه Wafer، حلقههای مرکزکننده برای نصب دقیق و همراستایی دستگاه استفاده میشوند.
راهاندازی و پیکربندی – Setup – Configuration
- تمام فلومترهای Proline دارای برنامه Quick Setup برای راهاندازی سریع هستند.
- در مدلهای ورتکس، Quick Setup امکان پیکربندی بر اساس نوع کاربرد (مایع، گاز، بخار) را فراهم میکند.
- تیم خدمات احیاگران میتواند راهاندازی دستگاه را برای شما انجام دهد.
عملیات و نگهداری – Operation and Maintenance
- محدوده اندازهگیری وابسته به نوع سیال و قطر اسمی است.
- کارکرد خارج از محدوده اندازهگیری مجاز نیست.
- در خطوط بخار باید از شوکهای بخار، آب یا فشار جلوگیری شود (آسیب غیرقابل جبران).
- اندازهگیری در سرعتهای پایین جر
- یان (Re < 4000) امکانپذیر نیست.
نگهداری پیشگیرانه:
- فاقد قطعات متحرک → نیاز به سرویس خاص ندارد.
- توصیه: بررسی دورهای با شبیهساز FieldCheck (حداقل سالی یکبار).
کالیبراسیون
- اطلاعات بیشتر در بخش «مبانی» و صفحه 33.
- کالیبراسیون در محل فقط برای مایعات امکانپذیر است.
- کالیبراسیون کارخانهای با آب انجام میشود.
- امکان کالیبراسیون توسط Endress+Hauser در محل یا آزمایشگاههای معتبر.
قطعات یدکی و مهاجرت
- پیشنهاد: نگهداری یک ست کامل از ماژولهای الکترونیکی برای خانواده Proline.
- مدل Prowirl 72 کاملاً با Prowirl 77 سازگار است.
- در صورت مهاجرت از Prowirl 70H، نیاز به مشاوره تخصصی وجود دارد.
بازطراحی (Re-engineering)
پیش از استفاده از فلومتر ورتکس در یک کاربرد جدید، محدودیتهای زیر باید در نظر گرفته شود:
- جریانهای پالسی و گردابهای (Swirl) باعث کاهش دقت میشوند.
- نیاز به طول ورودی و خروجی بلندتر بسته به نوع اتصالات بالادست.
- مناسب نبودن برای مایعات بسیار ویسکوز.
- عدم امکان اندازهگیری در سرعتهای پایین جریان (Re < 4000).
