دقت بالا ونتوری فلومتر افت فشار کم مقاوم در برابر سایش

فلومتر ونتوری یک ابزار اندازه‌گیری جریان اختلاف فشار است که بر اساس اصول دینامیک سیالات عمل می‌کند. این دستگاه با اندازه‌گیری اختلاف فشار ایجاد شده هنگام عبور سیال از لوله ونتوری، نرخ جریان را محاسبه می‌کند.

• لوله ونتوری کلاسیک: مناسب برای مایعات/گازهای تمیز، با افت فشار کم و نیازهای کم برای بخش‌های لوله مستقیم (5D قبل و 2D بعد).
• لوله ونتوری لوله‌ای: به‌طور خاص برای سیالات پرفشار یا خطرناک (مانند گاز طبیعی) طراحی شده است و دارای ساختار دولایه برای جلوگیری از نشت است.
• نازل ونتوری: با طول نصب کوتاه‌تر، برای سناریوهای محدود به فضا مناسب است.

مزایای فلومتر ونتوری تقریباً همگی ناشی از ساختار هندسی ساده آن است:

1. افت فشار دائمی بسیار کم
   • این مزیت اصلی آن است. در مقایسه با ابزارهایی که باعث خفگی ناگهانی مانند صفحات روزنه و فلومترهای گُوه‌ای می‌شوند، راندمان بازیابی فشار لوله ونتوری بسیار بالا است و معمولاً به 85٪ تا 90٪ می‌رسد. این بدان معناست که مصرف انرژی پمپ مورد استفاده برای غلبه بر مقاومت فلومتر بسیار کم است و در نتیجه اثرات صرفه‌جویی در انرژی قابل توجهی در طول عملیات طولانی‌مدت دارد.
2. دقت بالا و تکرارپذیری خوب
   • دقت می‌تواند به ±0.5٪ تا ±1.0٪ برسد.
   • به دلیل طراحی ساده آن که حداقل اختلال را در سیال ایجاد می‌کند، ضریب جریان بسیار پایدار است و تکرارپذیری خوبی دارد.
3. مقاوم در برابر سایش و تحمل‌کننده کثیفی
   • پروفیل صاف و بدون لبه‌های تیز یا مناطق رکود، آن را برای اندازه‌گیری مایعات حاوی مقادیر کمی ذرات جامد (مانند آب در گردش، آب خام) بسیار مناسب می‌کند، زیرا ذرات کمتر احتمال دارد که عنصر خفه‌کننده را فرسوده یا گیر کنند.
   • در مقایسه با صفحات روزنه، نسبت به جامدات معلق در بالادست حساسیت کمتری دارد.
4. محدوده وسیع
   • محدوده معمولاً 10:1 است که بهتر از صفحات روزنه است.
5. نیاز نسبتاً کم به بخش‌های لوله مستقیم بالادست
   • به دلیل طراحی ساده آن که سیال را شکل می‌دهد، نسبت به شرایط جریان بالادست نسبت به صفحات روزنه حساسیت کمتری دارد. معمولاً، نیاز به بخش لوله مستقیم بالادست 5-10D است.

با توجه به روش‌های تولید مختلف، لوله‌های ونتوری عمدتاً به شرح زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

1. لوله ونتوری کلاسیک:
   • بخش انقباضی ریخته‌گری: بخش ورودی ریخته‌گری شده و گلوگاه ماشین‌کاری شده است.
   • بخش انقباضی ماشین‌کاری شده: هم بخش ورودی و هم گلوگاه با دقت ماشین‌کاری شده‌اند و بالاترین دقت را ارائه می‌دهند اما همچنین بالاترین هزینه را دارند.
   • بخش انقباضی صفحه آهنی جوش داده شده خشن: در سناریوهای با قطر بزرگ و نیازهای کم دقت، مانند پروژه‌های حفاظت از آب استفاده می‌شود.
2. نازل ونتوری:
   • یک نازل استاندارد ISA 1932 در ورودی لوله ونتوری کلاسیک نصب شده است. عملکرد آن بین صفحات روزنه و لوله‌های ونتوری کلاسیک قرار دارد و طول آن کوتاه‌تر است.

• حوزه‌های صنعتی: پتروشیمی (اندازه‌گیری مواد خام/سوخت)، نیرو (نظارت بر آب خنک‌کننده)، متالورژی (اندازه‌گیری گاز کوره کک).
• حفاظت از محیط زیست و تصفیه آب: نظارت بر جریان فاضلاب، کنترل انتشار گاز (مانند CO₂، NO₃).
• شرایط کاری خاص: سیالات با دمای پایین (نیتروژن مایع، اکسیژن مایع)، بخار پرفشار (مقاومت در برابر دما تا 530 درجه سانتی‌گراد، مقاومت در برابر فشار تا 40 مگاپاسکال).

نتیجه‌گیری: فلومتر ونتوری «خودروی اسپرت با عملکرد بالا» در میان فلومترهای اختلاف فشار است. از طریق طراحی دقیق و ساده خود، سرمایه‌گذاری اولیه بالایی را برای دستیابی به مصرف انرژی عملیاتی بسیار کم و عملکرد اندازه‌گیری طولانی‌مدت برجسته فدا می‌کند. در سناریوهایی با نرخ جریان بالا، عملکرد مداوم و مصرف انرژی پمپاژ بالا، انتخاب فلومتر ونتوری اغلب یک سرمایه‌گذاری بلندمدت عاقلانه است.