فلومتر توربین

فلومترهای شهری از انرژی مکانیکی سیال برای چرخاندن یک "چرخ سنج" (روتور) در جریان استفاده می کنند. تیغه های روی روتور برای تبدیل انرژی از جریان جریان به انرژی دورانی زاویه دارند. شفت روتور روی بلبرینگ می چرخد. هنگامی که سیال سریعتر حرکت می کند، روتور به نسبت سریعتر می چرخد. فلومترهای توربین در حال حاضر 7 درصد بازار جهانی را تشکیل می دهند.

فلومترهای شهری از انرژی مکانیکی سیال برای چرخاندن یک "چرخ سنج" (روتور) در جریان استفاده می کنند. تیغه های روی روتور برای تبدیل انرژی از جریان جریان به انرژی دورانی زاویه دارند. شفت روتور روی بلبرینگ می چرخد. هنگامی که سیال سریعتر حرکت می کند، روتور به نسبت سریعتر می چرخد. فلومترهای توربین در حال حاضر 7 درصد بازار جهانی را تشکیل می دهند.

چرخش شفت را می توان به صورت مکانیکی یا با تشخیص حرکت تیغه ها حس کرد. حرکت تیغه اغلب به صورت مغناطیسی تشخیص داده می شود و هر تیغه یا قطعه فلزی تعبیه شده یک پالس ایجاد می کند. سنسورهای جریان سنج توربین معمولاً در خارج از جریان جریان قرار می گیرند تا از محدودیت های ساختمانی که در صورت استفاده از سنسورهای خیس به وجود می آید، جلوگیری کنند. هنگامی که مایع سریعتر حرکت می کند، پالس های بیشتری تولید می شود. فرستنده سیگنال پالس را برای تعیین جریان سیال پردازش می کند. فرستنده‌ها و سیستم‌های حسگر برای حس کردن جریان در هر دو جهت جریان رو به جلو و معکوس در دسترس هستند.

مزایا و معایب
هزینه متوسط است. در سیالات تمیز و ویسکوزیته کم با سرعت متوسط و نرخ ثابت بسیار خوب است. چرخش بسیار خوب است زیرا می تواند در مقایسه با حداکثر جریان بسیار کم بخواند. آنها اگر در یک مایع تمیز قرار داده شوند قابل اعتماد هستند، به خصوص اگر مقداری روان کنندگی داشته باشد. AGA و API برای انتقال حضانت تایید شده است. آنها باعث افت فشار می شوند که ممکن است عاملی مانند جریان گرانش باشد. برای بخار قابل اعتماد نیست. یاتاقان ها فرسوده می شوند.

نحوه استفاده از فلومترهای توربین
فلومترهای توربین، سرعت مایعات، گازها و بخارات موجود در لوله ها را اندازه گیری می کنند، مانند هیدروکربن ها، مواد شیمیایی، آب، مایعات برودتی، هوا و گازهای صنعتی. فلومترهای توربین با دقت بالا برای انتقال هیدروکربن ها و گاز طبیعی در دسترس هستند. این فلومترها اغلب عملکرد یک کامپیوتر جریان را برای تصحیح فشار، دما و خواص سیال به منظور دستیابی به دقت مورد نظر برای کاربرد در خود دارند.

در استفاده از فلومترهای توربین روی سیالاتی که روان کننده نیستند مراقب باشید، زیرا فلومتر ممکن است در صورت سایش زودرس یاتاقان های آن نادرست شده و از کار بیفتد. برخی از فلومترهای توربین دارای اتصالات گریس برای استفاده با سیالات غیر روان کننده هستند. علاوه بر این، فلومترهای توربین که برای یک هدف خاص طراحی شده اند، مانند خدمات گاز طبیعی، اغلب می توانند در محدوده محدودی از دما (مانند تا 60 درجه سانتیگراد) کار کنند که در نتیجه کار در دماهای بالاتر می تواند به فلومتر آسیب برساند.

این فلومتر را می توان برای مایعات بهداشتی، نسبتاً تمیز و خورنده در اندازه های تقریباً 24 اینچ اعمال کرد. فلومترهای توربین کوچکتر را می توان مستقیماً در لوله کشی نصب کرد، اما اندازه و وزن فلومترهای توربین بزرگتر ممکن است به نصب پایه ها و تکیه گاه های بتنی قابل توجهی نیاز داشته باشد. جریان مایعات خورنده را می توان با توجه مناسب به مواد ساخت تمام قسمت های خیس شده مانند بدنه، روتور، یاتاقان ها و اتصالات اندازه گیری کرد.

کاربردهای فلومترهای توربین در صنایع آب، نفت و شیمیایی یافت می شود. کاربردهای آب شامل سیستم های توزیع در داخل و بین مناطق آبی است. کاربردهای نفتی شامل انتقال نگهداری هیدروکربن ها است. کاربردهای متفرقه ای در صنایع غذایی و آشامیدنی و شیمیایی یافت می شود.

صنایعی که در آن استفاده می شود
به ترتیب بزرگی از بزرگ‌ترین به کوچک‌ترین، این‌ها در نفت و گاز، آب و فاضلاب، گاز، مواد شیمیایی، برق، غذا و نوشیدنی، هوافضا، داروسازی، فلزات و معدن، و خمیر کاغذ و کاغذ استفاده می‌شوند.

هشدارهای کاربردی برای فلومترهای توربین
دبی سنج های توربین در دبی های پایین به دلیل درگ روتور/ یاتاقان که روتور را کند می کند دقت کمتری دارند. اطمینان حاصل کنید که این فلومترها را بالاتر از حدود 5 درصد حداکثر دبی کار کنید. فلومترهای توربین نباید با سرعت بالا کار کنند زیرا ممکن است سایش و/یا آسیب زودرس یاتاقان رخ دهد. هنگام اندازه گیری سیالاتی که روان کننده نیستند مراقب باشید زیرا سایش یاتاقان می تواند باعث نادرست شدن و از کار افتادن فلومتر شود. در برخی از کاربردها، تعویض بلبرینگ ممکن است نیاز به انجام معمول داشته باشد و هزینه های نگهداری را افزایش دهد. به طور کلی باید از استفاده در سیالات کثیف اجتناب شود تا احتمال سایش فلومتر و آسیب یاتاقان کاهش یابد. به طور خلاصه، فلومترهای توربین دارای قطعات متحرکی هستند که با گذشت زمان و استفاده در معرض تخریب قرار می گیرند.

از انتقال ناگهانی جریان گاز به جریان مایع باید اجتناب شود زیرا می تواند به طور مکانیکی بر جریان سنج فشار وارد کند، دقت را کاهش دهد و/یا به فلومتر آسیب برساند. این شرایط عموماً هنگام پر کردن لوله و در شرایط جریان اسلاگ رخ می دهد. شرایط جریان دو فازی نیز می تواند باعث شود فلومترهای توربین اندازه گیری نادرست داشته باشند.

فلومتر توربین عنوان ابزاری برای اندازه گیری سیالات نظیر آب ، روغن خوراکی و هیدرولیک و همچنین گاز به کار برده می شوند. دبی سنج paddlewheel ، کنتورهای مکانیکی هستند که دارای یک توربین آزادانه در حال چرخش هستند که در مسیر یک جریان سیال قرار گرفته است.

مایع یا گازی که در جریان است باعث می شود توربین بر محور خود بچرخد. سرعت چرخش و جریان در تناسب خواهد بود. طراحی ساده و قابل اعتماد کنتورهای توربین، آنها را به گزینه های محبوب برای کاربران تجاری و صنعتی بزرگ مانند شرکت های گاز و مناطق آب شهری تبدیل می کند.

سرعت چرخش توربین متناسب با سرعت سیال است. روش های مختلفی برای انتقال اطلاعات سرعت چرخش استفاده می شود. روش معمول به وسیله وسایل الکتریکی است که در آن یک برداشت مغناطیسی یا مجاورت القایی وجود دارد

الزامات کاربردی

از آنجایی که توربین‌مترها به جریان تکیه می‌کنند، مقداری فشار از جریان را برای به حرکت درآوردن توربین جذب می‌کنند. افت فشار معمولاً در حدود 20 تا 30 کیلو پاسکال در حداکثر سرعت جریان است و بسته به سرعت جریان متفاوت است.

توربین‌ مترها نسبت به برخی دیگر از انواع دیگر دبی‌مترها دقت کمتری دارند، اما از آنجایی که عنصر اندازه‌گیری مسیر جریان را به شدت محدود نمی‌کند، می‌توانند دبی‌های بالا را با افت فشار کم اندازه‌گیری کنند.

گرچه توربین مترها همه کاره هستند، اما در کاربردهایی با شرایط ثابت در مایعاتی مانند آب یا سیالات با ویسکوزیته پایین، بهترین عملکرد را دارند.

معمولاً باید صافی‌ها در جلوی کنتور نصب شوند تا از عنصر اندازه‌گیری در برابر شن یا سایر زباله‌هایی که می‌توانند وارد سیستم جریان شوند محافظت کنند.

شرایط استفاده از فلومتر توربینی

توربین مترها نیاز به جریان آرام عادت دارند. در واقع 10 برابر قطر لوله خط مستقیم بالادست و کمتر از 5 برابر قطر لوله در پایین دست از کنتور ، مکان نصب مناسبی برای این فلومتر می توان در نظر گرفت. بنابراین می توان اینطور نتیجه گرفت که فلومتر توربینی برای جریان های چرخشی دقیق نیستند.

استفاده از آن ها با سیالات با ویسکوزیته بالا توصیه نمی شود زیرا اصطکاک زیاد سیال باعث تلفات بیش از حد می شود. ویسکوزیته مایع برای استفاده از این نوع فلومتر باید مشخص باشد. آنها همچنین در معرض فرسایش و آسیب هستند. به همین علت حتمن هر فلومتر باید برای آن کالیبره شود.

مزایا
دقت بالا، تکرارپذیری و بردپذیری برای ویسکوزیته و محدوده اندازه‌گیری مشخص.
محدوده دمایی اندازه گیری سیال: -220oC تا +350oC.
قابلیت فشار بسیار بالا: 9300psi.
اندازه گیری مایعات نارسانا
قابلیت دستگاه اندازه گیری گرمایش..
مناسب برای دبی بسیار کم
معایب
برای سیالات با ویسکوز بالا مناسب نیست.
ویسکوزیته باید مشخص باشد.
10 قطر بالادست و 5 قطر پایین دست لوله مستقیم مورد نیاز است.
با مایعات چرخان موثر نیست.
فقط برای مایعات و گازهای تمیز مناسب است.
سیستم لوله نباید لرزش داشته باشد.
مشخصات حیاتی برای اندازه گیری برد و ویسکوزیته.
انتخاب فلومتر

اساس انتخاب خوب فلومتر، درک روشنی از الزامات یک برنامه خاص است. بنابراین، زمان باید برای ارزیابی کامل ماهیت سیال فرآیند و نصب کلی صرف شود.

سیالی که توسط دبی سنج (های) اندازه گیری می شود (هوا، آب و ...) چیست؟
آیا به اندازه گیری نرخ و/یا مجموع سازی از دبی متر نیاز دارید؟
اگر مایع آب نباشد، ویسکوزیته مایع چقدر است؟
آیا مایع تمیز است؟
آیا به نمایشگر محلی روی فلومتر نیاز دارید یا به خروجی سیگنال الکترونیکی نیاز دارید؟
حداقل و حداکثر دبی دبی سنج چقدر است؟
حداقل و حداکثر فشار فرآیند چقدر است؟
حداقل و حداکثر دمای فرآیند چقدر است؟
آیا سیال از نظر شیمیایی با قطعات خیس شده فلومتر سازگار است؟
اگر این یک کاربرد فرآیندی است، اندازه لوله چقدر است؟

اگر سؤالی دارید یا برای انتخاب فلومتر نیاز به کمک دارید، لطفاً با ما در تماس باشید تا با یک مهندس بروکر ابزار دقیق برنامه های کاربردی خود طرح مساله نمایید.