بناء مقياس تدفق التوربين السائل

أ مقياس تدفق التوربين السائل هو جهاز دقيق مصمم لقياس معدلات التدفق الحجمي للسوائل النظيفة منخفضة اللزوجة. تحقق عدادات التوربينات السائلة لدينا دقة تصل إلى ±1.0% من القراءة كمعيار قياسي، مع إمكانية الوصول إلى ±0.5% لأحجام خطوط مختارة. وراء كل قراءة تدفق دقيقة، توجد مجموعة من المكونات المصممة بعناية، يساهم كل منها في الأداء العام للعداد.

السكن

يُشكّل جسم العداد الأساس الهيكلي للجهاز، حيث يضم جميع المكونات الداخلية ويتصل مباشرةً بخط الأنابيب. يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المادة القياسية المستخدمة في صناعة غلاف العداد، وهو مناسب لمعظم تطبيقات السوائل النظيفة، بما في ذلك الماء والزيوت الخفيفة والسوائل الصناعية العامة. كما نوفر أغلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 للتركيبات التي تتضمن موادًا أو عمليات ذات قابلية تآكل طفيفة، والتي تتطلب مقاومة أكبر لـ السوائل المحتوية على الكلوريد هذا مطلوب. عادةً ما يتم تصنيع الغلاف على شكل أنبوب ذي تجويف مستقيم بجدران داخلية مصنعة بدقة لتقليل خطأ القياس الناتج عن الاضطراب.

وصلات طرفية

تُستخدم وصلات الأطراف كنقاط توصيل بين جسم العداد وأنابيب التغذية العلوية والسفلية. نصنعها من فولاذ الكربيد، الذي تم اختياره لصلابته ومقاومته للتآكل عند مدخل ومخرج العداد حيث تكون سرعات التدفق في أعلى مستوياتها. نوفر وصلات ذات حواف، ملولب ، مشبك ثلاثي ، و نوع الرقاقة تتيح هذه الوصلات إمكانية دمج العداد في مجموعة واسعة من تكوينات خطوط الأنابيب.

مقومات التدفق

تُعدّ مُقوِّمات التدفق في اتجاهي المنبع والمصب من أهم العناصر الهيكلية ذات الأهمية الوظيفية في مقياس تدفق التوربين. تُركّب هذه المُقوِّمات عند طرفي فتحة المقياس، وتعمل على تهيئة تيار السائل الداخل عن طريق تفتيت الدوامات وأنماط السرعة غير المتماثلة قبل وصول التدفق إلى الدوّار.

بدون تهيئة تدفق كافية، تُنتج ملامح المدخل المشوهة أخطاءً في القياس لا يمكن تصحيحها بالمعايرة وحدها. تُعدّ الأكواع والصمامات ومخفّضات الأنابيب في المنبع مصادر شائعة لهذا التشوه، إذ تُدخل دوامات أو توزيعًا غير منتظم للسرعة في تيار التدفق. تضمن مُقوِّمات التدفق استجابة الدوّار لملامح تدفق متماثلة ومتطورة جيدًا، وهو شرط أساسي لقياس دقيق وقابل للتكرار عبر نطاق التشغيل الكامل.

دوار متوازن هيدروليكيًا

يُعدّ الدوّار العنصر الحساس الرئيسي. عند مرور السائل عبر العداد، ينقل طاقة حركية إلى شفرات الدوّار، مما يؤدي إلى دورانه بسرعة زاوية تتناسب مع معدل التدفق الحجمي. يتميز الدوّار في هذا التصميم بتوازن هيدروليكي، وهو مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 2Cr13، وهو نوع مارتنسيتي يجمع بين مقاومة كافية للتآكل والصلابة اللازمة للحفاظ على شكل الشفرات تحت تأثير السائل المستمر.

تعمل الموازنة الهيدروليكية على تقليل قوى الدفع المحورية المؤثرة على الدوار أثناء التشغيل. وهذا يقلل من تآكل المحامل، ويطيل عمر الخدمة، ويحافظ على دقة القياس بمرور الوقت. يتم تصميم زاوية الشفرة وعددها وقطر الدوار معًا لتحديد نطاق تدفق العداد، وخصائص انخفاض الضغط، ومعامل K.

المحامل

يُدعَم عمود الدوّار بمحامل من فولاذ الكربيد، تم اختيارها لصلابتها الاستثنائية ومقاومتها العالية للتآكل. تعمل محامل مقياس تدفق التوربين تحت حمل مستمر في بيئة مبللة بالكامل، دون إمكانية للتشحيم الخارجي. تحافظ مواد الكربيد على دقة أبعادها في ظل هذه الظروف لفترة أطول بكثير من الفولاذ التقليدي، مما يحافظ على الوضع المركزي للدوّار داخل التجويف ويضمن ثبات الفجوة الهوائية بين الدوّار والهيكل.

يُعدّ تآكل المحامل العامل الرئيسي المحدد لعمر عدادات تدفق التوربينات، لا سيما في التطبيقات التي يحمل فيها السائل جزيئات دقيقة. ويُعتبر استخدام محامل الكربيد النهج الأمثل لإطالة فترات المعايرة وتقليل وتيرة الصيانة.

لاقط مغناطيسي

يُعدّ اللاقط المغناطيسي عنصر توليد الإشارة في العداد. يُثبّت هذا اللاقط في الجزء العلوي من الغلاف مباشرةً فوق الدوّار، ويعمل وفق مبدأ الممانعة المغناطيسية. عند مرور كل شفرة دوّارة أسفل اللاقط، يحدث تغيير في المجال المغناطيسي المحلي، مما يُولّد نبضة جهد في ملف اللاقط. يتناسب تردد هذه النبضات طرديًا مع سرعة الدوّار، وبالتالي مع معدل التدفق الحجمي.

يُنتج اللاقط إشارة نبضية نقية يمكن تهيئتها إلى إشارة تناظرية 4-20 مللي أمبير يُخرج الجهاز إشارة ترددية أو إشارة رقمية، وذلك حسب جهاز الإرسال أو محول الإشارة المستخدم. بالنسبة للتركيبات في المناطق الخطرة، نوفر ملفات التقاط مزودة بوصلة مقاومة للانفجار مصنفة وفقًا لمعيار ExdIIBT6، ما يفي بمتطلبات تصنيف المنطقة دون الحاجة إلى غلاف منفصل.

يؤدي كل مكون من مكونات مقياس تدفق التوربين السائل دورًا محددًا في تحقيق قياس دقيق ومستقر للتدفق. يوفر الغلاف المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ووصلات الكربيد الطرفية متانة هيكلية وتوافقًا كيميائيًا. تعمل مقومات التدفق على إزالة الاضطرابات عند المدخل قبل أن تؤثر على الدوار. يحول الدوار 2Cr13 المتوازن هيدروليكيًا سرعة التدفق إلى إشارة دورانية قابلة للقياس. تحافظ محامل الكربيد على هذه الحركة بأقل قدر من التآكل، ويحول اللاقط المغناطيسي سرعة الدوار إلى خرج كهربائي مناسب لتطبيقات التحكم في العمليات أو نقل الملكية.

يتطلب اختيار مقياس تدفق التوربين المناسب مطابقة مادة الغلاف، ونوع الدوار، ونوع المخرج، ومعيار التوصيل مع متطلبات سائل العملية وبيئة التركيب. نقدم مجموعة من التكوينات لتلبية هذه المتطلبات. تواصل معنا لمناقشة تطبيقك.