Hvaða opnunarplötutegund ættir þú að velja? Leiðbeiningar um val á plötuflæðismælistegundum

Gagnaflæðismælar eru enn einn af mest notuðu aðaltækjunum í iðnaðarflæðismælingum. Þau eru einföld, öflug, ódýr, vel skjalfest í alþjóðlegum stöðlum og sannað í vökva, lofttegundum og gufu. En "opplata" er ekki eitt tæki. Lögun holunnar, inntaksbrúnin og fyrirhuguð virkni breyta öllu því hvernig plata hegðar sér í raunverulegri línu og að velja rangan stíl fyrir óhreinan, seigfljótan eða tvífasa vökva er ein algengasta og mest forðast orsök óstöðugs mismunaþrýstings og flæðismælinga á reki.

Þessi handbók útskýrir hvernig helstu gerðir opaplötunnar eru mismunandi, hvar hver er venjulega notuð, hvernig verkfræðingar velja á milli þeirra í raun og veru og hvaða staðla og gögn þú þarft áður en þú stærðir. Ef þú ert enn að ákveða á milli tækni frekar en á milli plötustíla, hjálpar það líka að byrja á breiðariyfirlit yfir helstu flæðimælagerðiráður en farið er að þrengja.

Hvað er flæðimælir með opnunarplötu?

Rennslismælir með opplötu er mismunadrifsþrýstingsmælir (DP). Þunn plata með nákvæmlega vélinni holu er klemmd á milli flansa í rörinu. Þegar vökvinn flýtur í gegnum minni holuna lækkar stöðuþrýstingur hans. Þrýstimunurinn yfir plötuna eykst með nokkurn veginn veldi flæðishraðans, þannig að mæling á þeim mun gerir kleift að reikna út flæðið. Sambandið milli mismunaþrýstings og flæðis er eitt af stöðlunumaðferðir sem notaðar eru til að reikna út leiðsluflæði.

Losunarstuðullinn sem tengir DP við flæði fer eftir Reynolds tölunni, beta hlutfallinu (borþvermál deilt með innra þvermál pípunnar) og fyrirkomulagi þrýstitöppunar. Þessi ósjálfstæði er einmitt ástæðan fyrir því að nokkrir mismunandi plötustílar eru til í stað einnar alhliða plötu.

Heildar mælipunktur fyrir opið inniheldur venjulega:

• Aðaleiningin (opplatan) og opflansar eða mælir hlaupa
• Uppstreymis og niðurstreymistöppun
• A mismunaþrýstingssendirsem aukatæki
• Valfrjáls hita- og þrýstingsjöfnun, mikilvæg fyrir gas og gufu
• Flæðistölva, vísir, PLC eða DCS til að sýna og leggja saman flæði

Styrkleikarnir eru vélrænn einfaldleiki, engir hreyfanlegir hlutar, lágur kostnaður, mjög breitt úrval pípastærða og áratuga staðlaða frammistöðugögn. Helstu-viðskiptin eru varanlegt (ekki-endurheimtanlegt) þrýstingsfall, hófleg flæðislækkun og næmi fyrir uppsetningargæði og vökvaástandi.

Hvernig eru gerðir af plötum fyrir opnun flokkaðar?

Algeng uppspretta ruglings er að meðhöndla hverja „tegund“ sem sams konar val. Í reynd er opnaplötum lýst eftir fjórum sjálfstæðum víddum og ein plata getur setið á öllum fjórum í einu.

Til dæmis getur-slitþolin plata enn verið með sammiðja gat og skarpa brún. "Slitþolinn-þolinn" lýsir efnisstefnunni, ekki holuforminu. Að halda þessum ásum aðskildum gerir allt valferlið mun hreinna.

Helstu gerðir af flæðismælum fyrir opnunarplötu

Sammiðja (venjuleg) opnaplata

Hringlaga hola með miðju í pípunni. Þetta er sjálfgefið fyrir hreina, einfasa þjónustu og þá hönnun sem er beint undir alþjóðlegum stöðlum. Í hreinum vökva eru raunverulegu valspurningarnar venjulega beta-hlutfallið og nauðsynleg niðurfelling, ekki borunarformið. Veikleiki þess er óhrein þjónusta: fast efni, þéttiefni eða gasbólur geta safnast saman við plötuna og brún slit færir stuðulinn smám saman, svo það er lélegur fyrsti kostur fyrir óhreinindi eða slípiefni.

Sérvitringur opnunarplata

Hringlaga borun frá miðju. Opið er sett lágt fyrir vökva sem flytja fast efni, þannig að agnir sópa í gegnum, eða hátt fyrir gas- og gufulínur sem geta fallið frá þétti, þannig að vökvi rennur út frekar en að safnast saman. Með sérvitringur plötu stefnumörkunerhönnunin: settu offsetið á ranga hlið og sjálf-tæmandi eða sjálf-útblástursávinningurinn glatast algjörlega. Flæðisstefna og borunarstaða ætti að vera merkt greinilega á plötuflipann.

Segmental Orifice Plate

Opið er í laginu eins og hringlaga hluti sem situr lágt í holunni, þannig að seyra og sviflausn fara framhjá án þess að byggja stíflu neðst í pípunni. Það er venjulegur valkostur þegar botnútfelling er bilunarhamurinn sem þú ert að hanna gegn, eins og slurry, óhreint vatn og trefja- eða setlög-hlaðnir lækir. Það dregur úr hættu á stíflu samanborið við sammiðja plötu en er forritunarsértækari-og þarfnast varkárrar stærðar.

Quadrant Edge Orifice Plate

Ávöl, fjórðungs-hringur inntak í stað skarprar ferningsbrúnar. Ávala sniðið heldur losunarstuðlinum stöðugum við lágar Reynolds tölur, þar sem skarpur-brún plata verður ófyrirsjáanleg. Það hentar seigfljótandi hreinum vökva eins og þungolíu, síróp og seigfljótandi efni, og lághraðalínur. Fyrir mikla seigju sem ýtir út fyrir þægilegt svið opaplötu, jákvæða-tilfærslusporöskjulaga gírflæðismælarpassa oft betur en nokkur DP tæki.

Keilulaga inngangsopplata

45-gráða mjókkað inntak sem eykur nothæfan árangur til enn lægri Reynolds-tölu en fjórðungsbrún. Þetta er sérfræðivalkostur fyrir mjög seigfljótandi vökva eða mjög lágan flæðishraða, þar sem einfaldlega er ekki hægt að treysta stuðli ferkantaðrar plötu. Það er ekki rétt tól fyrir venjulegt hreint vatn, gas eða gufu, þar sem einfaldari plata er ódýrari og jafn nákvæm.

Takmörkunaropsplata

Takmörkunarop er ekki mælitæki. Hlutverk þess er að lækka þrýsting eða lokflæði fyrir dæluvörn, kerfisstýringu, andstæðingur-sveifluþjónustu eða fjöl-þrýstingslækkun, ekki til að framleiða kvarðað DP merki. Mikilvægasta varúðin er orkudreifing: Stórt einsþreps þrýstingsfall getur blikkað eða kavitað vökva, eða kæft gas á hljóðhraða, framkallað hávaða, titring og veðrun. Hátt-fallsþjónusta notar því oft fjöl-hola eða fjöl-takmörkunarplötur sérstaklega til að halda hverju stigi undir kavítunar- eða köfnunarþröskuldi. Ekki mæla takmörkunarop og lesa DP þess sem flæði nema það hafi verið hannað og kvarðað fyrir það.

Hringlaga (Hring) Opnaplata

Flæði fer í gegnum hringlaga bil í kringum miðdisk frekar en í gegnum miðhol. Það er sjaldgæfari, sérhæfðari hönnun sem stundum er notuð þar sem fast efni eða ó-hugsjón hraðasnið trufla hefðbundna plötu. Vegna þess að það fellur utan mest staðlaða rúmfræðinnar skaltu meðhöndla það sem verkefnissértæka, oft framleiðanda-kvarðaða lausn frekar en sjálfgefið mælitæki.

Notaðs-Hönnun á plötum með slitþolnum opum

Þetta er efnis- og byggingarstefna frekar en aðskilin holrúmfræði. Hertar málmblöndur, wolframkarbíðbrúnir eða þykkari rofþolnar -plötur eru lagðar á sammiðja, sérvitringa eða hlutalaga plötu til að lifa af agna-hlaðinn gasi, slípiefnislausn eða rykugum efnum. Það kaupir endingartíma og stuðulstöðugleika í rofskyldu með hærri stofnkostnaði og það er óþarfi fyrir hreina veituþjónustu.

Samanburðartafla fyrir tegundaropplötu

Fljótleg leiðarvísir fyrir val: Hvaða tegund opsplötu passar fyrir vökvann þinn?

Sem upphafspunktur, alltaf staðfest gegn fullri stærð, flæðir val venjulega frá vökvaástandi aftur í plötustíl.

Taflan er upphafspunktur, ekki endanlegt svar. Fyrir hreina gufu og þurrt gas er sammiðja plata venjulegur kostur, með réttri hita- og þrýstingsjöfnun, þó að margar plöntur beri það saman viðhvirfil gufuflæðismælirfyrir orkujafnvægi. Fyrir loft og vinnslugas þar sem massaflæði skiptir máli, avarmamassaflæðismælirpassar stundum betur en DP tæki.

Hvernig á að velja rétta tegund flæðimælis með opplötu

Platastíll er aðeins hluti af ákvörðuninni. Eftirfarandi röð heldur valinu endurtekið.

Í vali á sviði er fyrsta spurningin sjaldnast plötuformið. Það er hvort vökvinn er hreinn og einfasa-og hvort þú ert að mæla flæði eða stjórna því. Fáðu þessi tvö svör fyrst og flest plötuvalið fellur út af sjálfu sér.

1. Byrjaðu á vökvaástandinu

Ef vökvinn er hreinn, einfasa og stöðugur er sammiðja plata sjálfgefið til að meta. Ef það er óhreint, föst efni-ber eða þéttiefni-myndast skaltu fara yfir í sérvitring eða hluta. Ef það er seigfljótt skaltu fara í fjórðungsbrún eða keilulaga inngang. Næstum allt niðurstreymis veltur á því að ná þessu fyrsta skrefi rétt.

2. Gerðu grein fyrir föstum efnum, gasbólum og þéttingu

Klassísk sviðsbilun er sammiðja plata í þjónustu þar sem efni safnast saman við plötuna, sem veldur tappa, hávaðasömu DP og reki. Fyrir vökva með föstum efnum, sérvitringur sem er settur lágt, eða hlutaplötu fyrir þyngri álag, heldur línunni sópa. Fyrir gufu með flutningi skal staðsetja holuna þannig að þéttivatnið rennur út. Í stuttu máli, passaðu borunina við hvar sem óæskilegi fasinn vill sitja.

3. Íhugaðu seigju og Reynolds tölu

Skarpar-brúðar plötur gera ráð fyrir ólgandi flæði. Þegar seigja eykst eða hraði minnkar og Reynolds talan lækkar, verður sambandið milli mismunaþrýstings og flæðis óstöðugt fyrir ferningsbrún. Það er kveikjan að því að íhuga fjórðungsbrún eða keilulaga inngangsplötur og til að festa raunverulegt starfandi Reynolds svið. Vegna þess aðSeigja vökva hefur mikil áhrif á flæðismælingu, þéttleika, seigju, hitastig og flæðisvið ætti að vera til staðar svo hægt sé að meta losunarstuðulinn við raunverulegar aðstæður frekar en gera ráð fyrir.

4. Athugaðu leyfilegt þrýstingstap

Opplötur skapa varanlegt þrýstingstap, sem er helsti ókostur þeirra samanborið við suma aðra tækni. Ef kostnaðarhámark dæluhaussins, orka þjöppunnar eða þyngdarafl eða lágþrýstingslína getur ekki hlíft því tapi gæti tæki með lægra-tap unnið. Mældu leyfilegt varanlegt þrýstingsfall áður en þú skuldbindur þig yfir opnaplötu.

5. Staðfestu uppsetningarskilyrði

Jafnvel fullkomlega véluð plata les rangt ef hún er illa sett upp. Staðfestu fullnægjandiuppstreymis og niðurstreymis bein pípuhlaupfyrir valið beta hlutfall og næstu festingar, rétta stefnu plötunnar og flæðisstefnu, rétta tappunargerð (flans, horn eða D og D/2), rétta þéttingarstillingu þannig að hún skagi ekki inn í holuna, hreinar og rétt hallandi straumlínur með þéttipottum eða frárennslis- og loftfótum fyrir mismunandi gufu- og gasþrýstingssvið og straumlínur.

6. Mæling eða flæðistakmörkun?

Ákveðið aðgerðina beinlínis. Ef þú ert að mæla skaltu nota mæliop með fullri DP tækjabúnaði. Ef þú ert að stjórna þrýstingi eða flæði skaltu nota takmörkunarop sem er stærð fyrir tilskilið fall og athugað með tilliti til hola, blikka og köfnunar. Ekki gera þetta tvennt óljóst.

Gögn sem þú þarft áður en þú mælir straummæli með opnunarplötu

Hver sem stíllinn er, stærð og tilvitnanir í birgja þurfa samræmt gagnasett. Með því að senda þessar upplýsingar fyrirfram kemur í veg fyrir endur-tilvitnanir og mis-stærð:

• Vökvagerð og fasi (vökvi, gas, gufa, margfasa tilhneiging)
• Þéttleiki við rekstrarskilyrði
• Seigja við vinnuhitastig
• Rekstrar- og hönnunarþrýstingur
• Rekstrar- og hönnunarhitastig
• Lágmarks-, eðlilegt og hámarksflæðisvið
• Pípuefni, áætlun og innra þvermál
• Innihald fastra efna og áætluð kornastærð
• Leyfilegt varanlegt þrýstingstap
• Nauðsynleg nákvæmni og niðurfelling
• Uppsetningarstefna og fáanleg beint hlaup
• Hvort markmiðið er mæling eða rennslistakmörkun

Með þessu getur hljóðfæraverkfræðingur lagað beta-hlutfall, borþvermál, plötuefni, tapptegund og sendisvið og staðfest hvort opplata sé jafnvel besta aðalbúnaðurinn. Ef þú vilt víðtækari samanburð áður, sjáðu almennar leiðbeiningar umað velja viðeigandi rennslismæli.

Staðlar og verkfræðitilvísanir

Tveir alþjóðlegir staðlar akkeri hönnun og notkun flestra opaplötunnar. Að vitna í þær er einfaldasta leiðin til að halda vali forsvaranlegu frekar en bara trúverðugri.

• ISO 5167er sex-þáttaröð sem nær yfir rúmfræði og uppsetningu og notkunarskilyrði þrýstings-mismunatækja.ISO 5167-2:2022fjallar sérstaklega um opplötur sem notaðar eru með flans-, horn- eða D- og D/2-töppum fyrir einfasa, undirhljóðs-, fullt-rörflæði. Athyglisvert er að það nær ekki yfir rör undir 50 mm eða yfir 1000 mm innra þvermál, né Reynolds tölur undir 5000, og það nær ekki yfir vena contracta eða píputöppur.
• ASME MFC-3M, Mæling á vökvaflæði í rörum með því að nota op, stút og venturi, gefur upp rúmfræði og notkunaraðferð fyrir þessi aðaltæki í lokuðum leiðslum sem ganga á fullu.

Fyrir jarðgasmælingar sérstaklega er AGA skýrsla nr. 3 (API 14.3) venjuleg tilvísun. Stærðargagnablöð framleiðenda og gagnablað um verkferli fullkomna myndina. Ef fyrirhuguð plata fellur utan staðlaðra sviða, svo sem mjög lítið gat, mjög lágt Reynolds-tala eða framandi rúmfræði, skaltu meðhöndla hana sem kvarðaða sérstaka frekar en staðlaða ókvarðaða tæki.

Uppsetning og viðhald: Algeng vandamál á sviði

Langtímaáreiðanleiki-snýst að mestu um aukakerfið og plötubrúnina, ekki lögun borholunnar. Endurtekin vandamál á sviði eru:

• Stengingar á hvatlínu og troðning á krana.Algengasta orsök slæms mismunaþrýstings. Haltu töppunum skýrum og tæmandi línur sjálf-.
• Skarpt-slit á brúnum og veðrun.Ávöl eða rifin brún hækkar losunarstuðulinn og skekkir lesturinn, svo skoðaðu brúnina í slípiefni eða óhreinum vinnu.
• Þéttivatnsstjórnun á gufu.Notaðu þéttipotta og rétta kranastefnu þannig að sendirinn sjái stöðugan vökvafót.
• Tveggja-hávaði.Gas sem er fast í vökvalínu, eða vökvi í gasleiðslu, truflar lesturinn; rétt loftræsting og frárennslisfætur koma í veg fyrir það.
• Sendandi rekur og drægni.Reglubundnar núllathuganir og kvörðun halda nákvæmni í forskrift. Sama umhyggja á við umvenjubundið viðhald þrýstisendar.

Stilltu skoðunarbilið eftir vökvanum. Hreinar veituplötur geta keyrt langt millibili, en slípiefni eða óhreinindi þurfa mun nánari athygli.

Þegar opnaplata er kannski ekki besti kosturinn

Opplata er ekki alltaf rétta aðalbúnaðurinn. Íhugaðu aðra valkosti þegar þrýstingstap verður að vera í lágmarki, vökvinn er mjög óhreinn eða slípiefni, flæðisviðið er mjög breitt, nákvæmniskröfur eru miklar, flæðið púlsar mikið eða aðgengi að uppsetningu og viðhaldi er lélegt. Algengar valkostir og hvar þeir passa:

• Venturi rör og flæðistútargefa mun lægra varanlegt þrýstingstap fyrir stórar línur og-orkuviðkvæma þjónustu, en samt vera DP-undirstaða og falla undir sömu staðlafjölskyldur.
• Fleygmetrareru sterkir fyrir mikla-seigju, óhreinindi og slurry flæði sem refsa skarpri brún.
• Rafsegulmagnaðir (segulmagnaðir) flæðimælarbjóða upp á nær-núll þrýstingstap og standa sig vel á leiðandi, óhreinum eða ætandi vökva, þó ekki á lofttegundum eða ó{1}}leiðandi vökva.
• Ultrasonic flæðimælir, hvort sem það er klemmdur-á eða innbyggður, bætið við litlu tapi og passið hreinum til miðlungs óhreinum vökva og stórum rörum.
• Coriolis massarennslismælirskila beint massaflæði með mikilli nákvæmni þar sem kostnaðurinn er réttlætanlegur.
• Hvirfilmælir eru sterkur kostur fyrir gufu og hreint gas eða vökva með í meðallagi tapi; það hjálpar að skiljahvernig hvirfilflæðismælar virkaáður en borið er saman.

Passaðu tæknina við ríkjandi þvingun, hvort sem það er þrýstingstap, nákvæmni, óhreinindi eða fasi, frekar en vana.

Algeng mistök þegar valið er opnaplötu

Nokkrar mistök skýra fyrir vonbrigðum uppsetningum opna:

• Meðhöndla hvern disk sem skiptanlegan.Venjulegur diskur sem virkar í hreinni þjónustu getur reynst illa við óhreinar, seigfljótandi eða slípandi aðstæður. Tegund plötunnar verður að passa við ferlið.
• Að rugla saman takmörkunaropi og rennslismæli.Takmörkunarop stjórnar þrýstingi eða flæði; það er ekki kvarðað mælitæki.
• Hunsa varanlegt þrýstingstap.Opplötur eru hagkvæmar en ekki-lítið tap. Athugaðu varanlegt þrýstingsfall meðan á málningu stendur.
• Röng leið til borunar.Fyrir sérvitringar og hlutaplötur er borunarstaðan hluti af hönnuninni og uppsetning hennar á rangan hátt sigrar valda gerð.
• Að gleyma aukakerfinu.Brúnin, tapparnir, straumlínurnar og sendirinn stýra áreiðanleika, svo viðhald getur ekki verið eftiráhugsun.

Algengar spurningar

Hverjar eru helstu tegundir opplatna?

Helstu tegundirnar eru sammiðja, sérvitringar, hlutar, fjórbrún, keilulaga inngangur, takmörkun, hringlaga og slitþolin hönnun.- Þeir eru mismunandi eftir rúmfræði borholunnar, hönnun inntakskanta, virkni eða efnisstefnu, sem er ástæðan fyrir því að þeir eru ekki allir af sama gerðinni.

Hver er munurinn á sérvitringum og hlutaopplötum?

Sérvitringur plata er með hringlaga holu sem er á móti annarri hliðinni, venjulega fyrir vökva með léttum föstum efnum eða fyrir þéttivatnsrennsli. Hlutaplata er með hluta-laga opi sem situr lágt í holunni fyrir þyngri föst efni og slurry. Hlutahönnun þolir almennt meira fast efni en sérvitring.

Hvaða opplata er notuð fyrir slurry?

Hlutaopplata er venjulegur kostur fyrir slurry, vegna þess að lágt opið hleypir föstum efnum yfir og dregur úr botnútfellingu. Fyrir mjög þunga eða slípandi slurry, getur fleygmælir eða önnur tækni verið áreiðanlegri en nokkur opaplata.

Er opaplata hentugur fyrir gufuflæði?

Já, opnaplötur eru almennt notaðar fyrir gufu. Gufuþjónusta krefst réttrar þrýstings- og hitauppbótar, réttrar uppsetningar og meðhöndlunar á þéttivatni, venjulega með þéttipotti og réttri kranastefnu.

Hver er munurinn á opiplötu og takmörkunaropi?

Mæliopsplata myndar mismunaþrýstingsmerki sem notað er til að reikna út flæði. Takmörkunarop er hannað til að draga úr þrýstingi eða takmarka flæði. Þeir geta litið svipað út en hönnunartilgangur þeirra og stærð eru mismunandi.

Hvaða opplata er best fyrir seigfljótandi vökva?

Kvadrantbrúnarplötur henta seigfljótandi hreinum vökva með lágum Reynoldstölum og keilulaga inngangsplötur lengja það svið í enn seigfljótandi eða lægri-hraðaþjónustu. Fyrir mikla seigju eru jákvæðir-tilfærslumælar oft betri en hvaða opplötu sem er.

Hver er ókosturinn við flæðimælir með opplötu?

Helsti ókosturinn er varanlegt, ó-endurheimtanlegt þrýstingstap. Opplötur eru einnig með takmarkaða flæðislækkun og eru viðkvæmar fyrir uppsetningargæði, sliti á brúnum og vökvaástandi.

Hversu mikið beina pípa þarf opplata?

Það fer eftir beta hlutfallinu og næstu uppstreymisfestingum eins og beygjum, lokum og lækkum. ISO 5167 gefur tilskildar beinar lengdir fyrir hvert tilfelli, þannig að nákvæm tala ætti að koma frá staðlinum og lagnaskipulaginu þínu frekar en einni þumalputtareglu.

Hvaða gögn ætti ég að gefa upp fyrir stærð opaplötu?

Gefðu upp vökvagerð og fasa, þéttleika, seigju, rekstrar- og hönnunarþrýsting og hitastig, lágmarks-, eðlilegt og hámarksflæði, pípuefni og innra þvermál, föst efni, leyfilegt þrýstingstap, nauðsynlega nákvæmni og uppsetningarstefnu. Þetta gerir birgjum kleift að laga borun, beta hlutfall, efni og sendisvið.

Hvernig vel ég rétta gerð opaplötunnar?

Byrjaðu á vökvaástandinu og virkninni. Notaðu sammiðja plötu fyrir hreina vökva, sérvitringa eða hlutalaga fyrir óhreina eða föst efni -berandi vökva, fjórbrún eða keilulaga inngang fyrir seigfljótandi eða lága Reynolds-töluþjónustu og takmörkunarop þegar markmiðið er þrýstingslækkun eða flæðistakmörkun frekar en mæling.

Helstu veitingar

Rétt tegund af opiplötu leiðir af vökvanum og virkninni, ekki af pípustærðinni einni saman. Sammiðja plötur meðhöndla hreinan vökva, lofttegundir og gufu. Sérvitringar og hlutaplötur meðhöndla óhreinan vökva, þéttivatn og slurry. Kvadrant brún og keilulaga inngangsplötur sjá um seigfljótandi og lága Reynolds númeraþjónustu. Takmörkunarop tilheyra þrýstings- og flæðisstýringu, ekki mælingum.

Áður en þú skuldbindur þig skaltu staðfesta hönnunina í samræmi við ISO 5167 og ASME MFC-3M, athuga leyfilegt varanlegt þrýstingstap og staðfesta uppsetningu og töppunarfyrirkomulag. Sendu síðan allt vinnslugagnasettið svo hægt sé að stærð plötunnar á réttan hátt. Ef vökvinn er óhreinn, slípiefni, seigfljótandi, eða flæðisviðið er mjög breitt, berðu saman opaplötu við lægra tap eða aðra tækni áður en þú ferð ekki yfir í ódýrustu staðlaða plötuna.