اندازه گیری بخار، هوای فشرده و یوتیلیتی؛ فلومتر ورتکس بهتر است یا DP؟

اقتصاد۲۴-  واحدهای پتروشیمی، نیروگاه‌ها، صنایع غذایی، فولاد، پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های تولیدی همگی برای پایش مصرف انرژی و بهینه‌سازی عملکرد تجهیزات به سیستم‌های اندازه‌گیری فلو دقیق و قابل اعتماد نیاز دارند.

در چنین کاربردهایی معمولاً دو تکنولوژی بیشتر از سایر روش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند فلومتر ورتکس (Vortex Flowmeter) و فلومترهای اختلاف فشار یا DP (Differential Pressure Flowmeter). هر کدام از این روش‌ها مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند و انتخاب میان آن‌ها باید بر اساس شرایط فرآیند، نوع سیال، دقت مورد نیاز و هزینه‌های بهره‌برداری انجام شود.

در این مقاله تلاش می‌کنیم با نگاهی تحلیلی به بررسی این دو تکنولوژی بپردازیم و ببینیم در کاربردهای صنعتی مانند اندازه‌گیری بخار و هوای فشرده کدام گزینه انتخاب مناسب‌تری است.

اهمیت اندازه گیری دقیق بخار و یوتیلیتی در صنایع 

سیستم‌های یوتیلیتی در بسیاری از کارخانه‌ها ستون فقرات عملیات تولید محسوب می‌شوند. بخار برای انتقال انرژی حرارتی، هوای فشرده برای ابزارهای پنوماتیک و گازهای صنعتی برای فرآیندهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اگر جریان این سیالات به‌درستی اندازه‌گیری نشود، مشکلات متعددی ایجاد خواهد شد:

• افزایش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی
• کاهش راندمان بویلرها و کمپرسورها
• اختلال در کنترل فرآیند
• عدم امکان مدیریت مصرف انرژی در واحدهای مختلف

به همین دلیل در بسیاری از کارخانه‌ها، اندازه‌گیری دقیق فلو بخار و گازها به بخشی از سیستم مدیریت انرژی (Energy Management System) تبدیل شده است.

در این میان انتخاب یک تجهیز مناسب از میان گزینه‌های موجود در بازار فلومتر نقش تعیین‌کننده‌ای در دقت داده‌های عملیاتی دارد.

فلومتر اختلاف فشار (DP) چگونه کار میکند؟

فلومترهای Differential Pressure یکی از قدیمی‌ترین و در عین حال پرکاربردترین روش‌های اندازه‌گیری جریان هستند. اساس کار این تکنولوژی بر پایه ایجاد فلومترهای اختلاف فشار در مسیر جریان سیال است.

در این روش یک المان اولیه مانند:

• اوریفیس پلیت
• ونتوری تیوب
• فلو نازل

در مسیر لوله نصب می‌شود. زمانی که سیال از این محدودکننده عبور می‌کند، اختلاف فشاری بین دو نقطه قبل و بعد از آن ایجاد می‌شود. این اختلاف فشار توسط یک ترانسمیتر فشار تفاضلی اندازه‌گیری شده و بر اساس روابط هیدرودینامیکی به دبی تبدیل می‌شود.

مزایای فلومترهای DP در کاربردهای صنعتی 

این تکنولوژی به دلایل مختلف هنوز هم در بسیاری از واحدهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استاندارد بودن در پروژه های بزرگ

در بسیاری از پروژه‌های EPC، سیستم‌های اندازه‌گیری اختلاف فشار به عنوان یک استاندارد مهندسی در نظر گرفته می‌شوند.

مناسب برای فشار و دمای بالا

در خطوط بخار با فشار و دمای بالا، این روش عملکرد قابل قبولی دارد.

انعطاف در انتخاب تجهیزات

مهندسان می‌توانند از ترکیب المان‌های اولیه مختلف و ترانسمیترهای دقیق استفاده کنند. در بسیاری از کاربردهای صنعتی از ترانسمیترهای فشار تفاضلی برندهایی مانند روزمونت یا اندرس هاوزر برای این سیستم‌ها استفاده می‌شود.

محدودیت های فلومترهای DP

با وجود کاربرد گسترده، این روش محدودیت‌هایی نیز دارد که در برخی پروژه‌ها باعث می‌شود گزینه‌های جدیدتر ترجیح داده شوند.

افت فشار در سیستم

وجود المان اولیه در مسیر جریان باعث ایجاد افت فشار دائمی در خط می‌شود که می‌تواند مصرف انرژی را افزایش دهد.

دقت کمتر در دبی های پایین

در شرایطی که جریان کم باشد، دقت اندازه‌گیری ممکن است کاهش یابد.

نیاز به تجهیزات جانبی بیشتر

سیستم‌های DP معمولاً به اجزای بیشتری مانند ایمپالس لاین، منیفولد و ترانسمیتر نیاز دارند که نصب و نگهداری را پیچیده‌تر می‌کند.

فلومتر ورتکس چیست و چگونه کار میکند؟

فلومترهای Vortex بر اساس پدیده‌ای به نام Kármán Vortex Street کار می‌کنند.

زمانی که یک سیال از کنار یک مانع عبور می‌کند، گردابه‌هایی در پشت آن ایجاد می‌شود. فرکانس تشکیل این گردابه‌ها با سرعت جریان سیال متناسب است.

در فلومتر ورتکس، یک سنسور فرکانس این گردابه‌ها را اندازه‌گیری کرده و آن را به مقدار دبی تبدیل می‌کند.

این تکنولوژی به‌ویژه برای اندازه‌گیری:

• بخار
• گازها
• هوای فشرده بسیار محبوب است.

مزایای فلومترهای ورتکس

مناسب برای بخار

یکی از مهم‌ترین کاربردهای فلومتر ورتکس اندازه‌گیری بخار اشباع و بخار سوپرهیت است

نصب ساده تر

در بسیاری از موارد نصب این تجهیزات نسبت به سیستم‌های DP ساده‌تر است.

افت فشار کمتر

در مقایسه با اوریفیس پلیت‌ها، افت فشار در فلومترهای ورتکس کمتر است.

پایداری در بلند مدت

این تجهیزات معمولاً در طول زمان کالیبراسیون پایدارتری دارند.

در بسیاری از صنایع از فلومترهای ورتکس برندهای معتبر جهانی مانند یوکوگوا و کرونه برای پایش مصرف بخار استفاده می‌شود.

مقایسه فلومتر ورتکس و DP در کاربردهای یوتیلیتی 

برای انتخاب بین این دو تکنولوژی باید چند پارامتر کلیدی بررسی شود.

دقت اندازه گیری

در بسیاری از کاربردهای بخار، فلومترهای ورتکس دقت بسیار خوبی ارائه می‌دهند، اما سیستم‌های DP در پروژه‌های بزرگ هنوز هم گزینه قابل اعتمادی محسوب می‌شوند.

هزینه نصب

سیستم‌های DP معمولاً به تجهیزات بیشتری نیاز دارند، بنابراین هزینه نصب آن‌ها ممکن است بالاتر باشد.

نگهداری

فلومترهای ورتکس به دلیل طراحی ساده‌تر، معمولاً نیاز به نگهداری کمتری دارند.

افت فشار

اگر کاهش افت فشار در خط اهمیت داشته باشد، فلومتر ورتکس انتخاب مناسب‌تری است.

کدام فلومتر برای بخار بهتر است؟

در بسیاری از کاربردهای صنعتی، فلومتر ورتکس به دلیل سادگی نصب و عملکرد پایدار، گزینه‌ای بسیار مناسب برای اندازه‌گیری بخار محسوب می‌شود.

با این حال در پروژه‌هایی که:

• استانداردهای خاص مهندسی وجود دارد
• شرایط فرآیندی بسیار سخت است
• یا سیستم‌های قدیمی مبتنی بر DP طراحی شده‌اند

ممکن است استفاده از فلومترهای اختلاف فشار همچنان ترجیح داده شود.

در نهایت انتخاب بهترین گزینه باید بر اساس تحلیل دقیق شرایط فرآیند، هزینه‌های بهره‌برداری و الزامات پروژه انجام شود.

نقش تجهیزات ابزار دقیق در مدیریت مصرف انرژی

در بسیاری از کارخانه‌ها بخش قابل توجهی از هزینه‌های عملیاتی مربوط به مصرف انرژی است. اندازه‌گیری دقیق جریان بخار و گازها به مدیران کارخانه کمک می‌کند تا

• مصرف انرژی را پایش کنند
• نشتی‌ها را شناسایی کنند
• راندمان بویلرها و کمپرسورها را افزایش دهند

در چنین شرایطی استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری دقیق از برندهای معتبر جهانی مانند اندرس هاوزر، روزمونت، یوکوگوا و کرونه می‌تواند نقش مهمی در افزایش قابلیت اطمینان سیستم‌های اندازه‌گیری داشته باشد.

همچنین در برخی کاربردهای صنعتی، تجهیزات اندازه‌گیری سطح که توسط شرکت‌هایی مانند وگا توسعه یافته‌اند، در کنار سیستم‌های اندازه‌گیری فلو برای مدیریت مخازن و فرآیندهای انتقال سیال استفاده می‌شوند.

ای شاپ صنعت؛ مرجع تخصصی تأمین تجهیزات ابزار دقیق

در فروشگاه اینترنتی ای شاپ صنعت، طیف گسترده‌ای از محصولات از جمله تجهیزات اندازه گیری فشار مانند ترانسمیتر فشار و پرشر سوئیچ و … ، تجهیزات اندازه گیری دما مانند ترانسمیتر های دما و سوئیچ های دما و … ، تجهیزات اندازه گیری فلو و ، تجهیزات اندازه گیری سطح ، کنترل ولو و اکچویتور پنوماتیک و برقی و انالایزر ها با برندهای معتبر جهانی موجود است.

ما انواع پرشر ترانسمیتر ها از برندهای اندرس هاوزر، روزمونت، ویکا، یوکوگاوا و…، انواع ترانسمیتر دما و فلومتر از برندهای اندرس هاوزر ، روزمونت ، یوکوگاوا و…، انواع ترانسمیتر سطح از برندهای اندرس هاوزر، یوکوگاوا، روزمونت و…، انالایزها مانند پی اچ، کانداکتیویتی، اکسیژن محلول و… همچنین کنترل ولو ها و شات اف ولو مانند بال ولو، شیر پروانه ای، گلوب ولو ها و لوازم جانبی آن‌ها مانند پوزیشنر، ای تو پی پوزیشنر، سوئیچ باکس ، شیر برقی را در فروشگاه خود عرضه می‌کنیم. همچنین، امکان خرید حضوری نیز در فروشگاه فراهم است تا شما عزیزان بتوانید محصولات را از نزدیک مشاهده و بررسی کنید.