العربية
بالنسبة لأنظمة تبريد المحركات والمولدات ذات خطوط الإرجاع الثلاثة المنفصلة، يعتمد نوع مقياس التدفق المناسب على نوع السائل. استخدم مقياس تدفق توربيني لخط إرجاع الماء (قطر داخلي 80 مم / 3 بوصات، 225-2250 لتر/دقيقة، كثافة نوعية 1.0، 0.75 سنتي بواز) وخط إرجاع الزيت (قطر داخلي 25 مم / 1 بوصة، 26-266 لتر/دقيقة، كثافة نوعية 0.88، 20 سنتي بواز). استخدم مقياس تدفق بيضاوي الشكل لخط إرجاع الديزل (قطر داخلي 15 مم / نصف بوصة، 1-200 لتر/ساعة) حيث تكون اللزوجة متوسطة ومعدلات التدفق منخفضة. تدعم جميع هذه المقاييس الثلاثة خرجًا من 4-20 مللي أمبير أو 0-10 فولت عند جهد 24 فولت تيار مستمر.
تتضمن دوائر تبريد المحركات ومجموعات المولدات عادةً ثلاثة خطوط منفصلة لإعادة السوائل إلى الخزانات أو المبادلات الحرارية: خط إعادة الماء (سائل التبريد)، وخط إعادة زيت التشحيم، وخط إعادة وقود الديزل. لكل خط منها قطر أنبوب مختلف، ونطاق تدفق مختلف، ولزوجة مختلفة، وكثافة مختلفة. يُعدّ اختيار نوع العداد الخاطئ على أي من هذه الخطوط الثلاثة سببًا شائعًا لمشاكل أجهزة القياس في الموقع.
يغطي هذا الدليل كيفية اختيار عدادات التدفق لكل خط إرجاع، والمواصفات التي يجب تأكيدها قبل الطلب، ولماذا تعمل عدادات التوربينات على الماء والزيت ولكن عدادات التروس البيضاوية هي الخيار الصحيح للديزل منخفض التدفق.
ينقل خط إرجاع الماء مياه التبريد من المبادل الحراري أو المشعاع إلى حوض التجميع أو برج التبريد. معدلات التدفق عالية واللزوجة منخفضة، عادةً حوالي 0.75 سنتي بواز عند درجة حرارة التشغيل. يُعد أنبوب بقطر 3 بوصات (DN80) ينقل من 225 إلى 2250 لترًا في الدقيقة مناسبًا لعداد التوربين: نطاق السرعة واسع بما يكفي لإعطاء إشارة قوية، والماء نظيف بما يكفي لضمان عمر أطول لمحامل التوربين.
يختلف خط إرجاع الزيت. زيت التشحيم ذو لزوجة 20 سنتي بواز (cP) أكثر لزوجة من الماء بحوالي 20 إلى 25 مرة. يؤثر ذلك على اختيار العداد ونطاق التدفق المسموح به لعدادات التوربينات تحديدًا. يظل أنبوب بقطر بوصة واحدة (DN25) عند معدل تدفق من 26 إلى 266 لترًا في الدقيقة ضمن نطاق لزوجة التشغيل لعداد التوربينات، ولكن بشرط ألا ينخفض الحد الأدنى للتدفق إلى مستوى منخفض جدًا.
يُعدّ خط إرجاع الديزل الأكثر تطلبًا من بين الخطوط الثلاثة. غالبًا ما تكون معدلات التدفق في خط إرجاع الديزل من حاقن الوقود أو دائرة إمداد الوقود أقل بكثير مما يتوقعه الناس: من 1 إلى 200 لتر في الساعة يُعتبر تدفقًا ضئيلًا جدًا، ولتر واحد في الساعة في أنبوب نصف بوصة يُعادل سرعة منخفضة للغاية. لا تدور عدادات التوربينات بكفاءة عند هذه السرعة، بينما تدور عدادات التروس البيضاوية بكفاءة.
يقيس مقياس تدفق التوربين التدفق عن طريق عدّ دورات دوّار موضوع في مجرى التدفق. تتناسب سرعة الدوّار طرديًا مع سرعة التدفق، والتي تُحوّل إلى تدفق حجمي باستخدام معامل معايرة (معامل K). تُعدّ هذه التقنية خيارًا مثاليًا للمياه النظيفة ذات لزوجة 0.75 سنتي بواز، ونطاق تدفق يتراوح بين 225 و2250 لترًا في الدقيقة في أنبوب قطره 3 بوصات.
تبلغ سرعة التدفق عند أدنى معدل تدفق (225 لترًا في الدقيقة في قطر DN80) حوالي 0.74 متر/ثانية. تبدأ معظم عدادات التوربينات الصناعية بإنتاج إشارة موثوقة عند تجاوز سرعة التدفق 0.3 متر/ثانية، مما يوفر هامش أمان كافيًا عند الحد الأدنى. عند أقصى معدل تدفق (2250 لترًا في الدقيقة)، تبلغ السرعة حوالي 7.4 متر/ثانية، وهي ضمن حدود التشغيل الطبيعية لعدادات التوربينات. نسبة التخفيض هنا هي 10:1، وهي نسبة تتعامل معها عدادات التوربينات بسلاسة.
| المعلمة | قيمة |
| واسطة | ماء |
| حجم الأنبوب | 3 بوصة / DN80 |
| نطاق التدفق | 225 - 2250 لتر/دقيقة |
| الكثافة النوعية | 1.0 |
| اللزوجة | 0.75 سنتي بواز |
| الحد الأدنى للسرعة عند 225 لترًا في الدقيقة (DN80) | حوالي 0.74 م/ث |
| أقصى سرعة عند 2250 لتر/دقيقة (DN80) | حوالي 7.4 م/ث |
| نسبة التخفيض | 10:1 |
| مخرج الإشارة | 4-20 مللي أمبير / 0-10 فولت |
| نوع العداد الموصى به | مقياس تدفق التوربين |
نظام سكادا لقياس التدفق
خيارات الإخراج هي 4-20 مللي أمبير لمدخلات PLC التناظرية أو 0-10 فولت للأنظمة التي تفضل إشارات الجهد. يمثل كلا المخرجين نطاق التدفق الكامل بشكل خطي. بالنسبة لأنظمة التبريد التي تتطلب عرض معدل التدفق بدقة على شاشة SCADA أو تشغيل إنذار عند انخفاض التدفق، يُعد مخرج 4-20 مللي أمبير الخيار الأكثر شيوعًا لأنه أقل عرضة لانخفاض الجهد عبر الكابلات الطويلة.
ملاحظة هامة بخصوص التركيب: تتطلب عدادات التوربينات مسارًا مستقيمًا بطول عشرة أقطار أنابيب باتجاه المنبع وخمسة أقطار باتجاه المصب للحفاظ على تناظر توزيع السرعة. في تصميمات المصانع الضيقة بالقرب من مخرج المضخة أو الصمام، يُعد هذا أول ما يجب التحقق منه قبل تحديد عداد توربيني ذي حافة.
عند لزوجة 20 سنتي بواز، يبدأ المهندسون بالتساؤل عما إذا كان مقياس التوربين لا يزال الخيار الأمثل. والإجابة هي نعم، شريطة أن تبقى سرعة التدفق الدنيا أعلى من عتبة بدء التشغيل المصححة للزوجة. عند لزوجة 20 سنتي بواز، يتراجع أداء مقياس التوربين في التدفق المنخفض مقارنةً بخدمة المياه: إذ يزداد احتكاك محامل الدوار، مما يستدعي سرعة تدفق أعلى للسائل لبدء الدوران بثبات.
بالنسبة لأنبوب قطره بوصة واحدة (DN25) عند معدل تدفق أدنى يبلغ 26 لترًا في الدقيقة، تبلغ السرعة عند أدنى معدل تدفق حوالي 0.92 متر/ثانية. وهذا أعلى من عتبة بدء التشغيل العملية لعداد توربيني صناعي مصمم جيدًا عند ضغط 20 سنتي بواز. أما السرعة القصوى عند 266 لترًا في الدقيقة فتبلغ حوالي 9.4 متر/ثانية. ونسبة التخفيض في التدفق تقارب 10:1.
| المعلمة | قيمة |
| واسطة | زيت التشحيم |
| حجم الأنبوب | 1 بوصة / DN25 |
| نطاق التدفق | 26 - 266 لترًا في الدقيقة |
| الكثافة النوعية | 0.88 |
| اللزوجة | 20 سنتي بويز |
| الحد الأدنى للسرعة عند 26 لترًا في الدقيقة (DN25) | حوالي 0.92 م/ث |
| أقصى سرعة عند 266 لترًا في الدقيقة (DN25) | حوالي 9.4 م/ث |
| نسبة التخفيض | 10:1 تقريبًا |
| مخرج الإشارة | 4-20 مللي أمبير / 0-10 فولت |
| نوع العداد الموصى به | مقياس تدفق التوربين |
تُعدّ درجة حرارة العملية هنا أكثر أهمية من درجة حرارة خط الماء. إذ يمكن أن تصل درجة حرارة زيت التشحيم في دائرة المحرك إلى 80-100 درجة مئوية. لذا، يجب أن تتطابق مادة جسم عداد التوربين مع مادة محامل الدوّار. ويُعدّ جسم العداد المصنوع من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ، مع محامل من كربيد التنجستن أو السيراميك، معيارًا قياسيًا لخدمة زيت التشحيم. ويُعدّ اختيار مادة المحامل الخاطئة سببًا شائعًا للفشل المبكر في عدادات توربينات الزيت في تطبيقات غرف المولدات.
إذا كان الزيت يحتوي على شوائب جسيمية (مثل مخلفات التآكل المعدنية أو رواسب الكربون)، يُنصح باستخدام مصفاة خشنة قبل عداد التوربين. محامل دوار التوربين غير مصممة للتعامل مع المواد الكاشطة الدقيقة بشكل مستمر.
هذا هو الخطأ الذي يقع فيه معظم المهندسين عند تحديد مواصفات نظام ثلاثي الخطوط. يبدو تدفق الديزل العائد من 1 إلى 200 لتر/ساعة في أنبوب نصف بوصة (DN15) مشابهًا للخطين الآخرين على الورق، ولكنه ليس كذلك.
يبلغ معدل تدفق لتر واحد في الساعة في أنبوب قطره 15 ملم حوالي 0.0016 متر/ثانية، وهو أقل بكثير من الحد الأدنى لسرعة بدء التشغيل لأي عداد توربيني. لن يدور دوار التوربين بهذه السرعة مهما بلغت جودة تصنيعه. تعمل عدادات التروس البيضاوية وفق مبدأ مختلف تمامًا: حيث يتعشق دواران بيضاويان داخل حجرة مصنعة بدقة عالية. كل دورة للدوارين تُزيح حجمًا ثابتًا من السائل. يحسب العداد عدد الدورات ميكانيكيًا، دون حد أدنى للسرعة. ويعمل بدقة من لتر واحد في الساعة وصولًا إلى معدلات تدفق أقل، وذلك حسب الطراز.
| المعلمة | قيمة |
| واسطة | وقود الديزل |
| حجم الأنبوب | 1/2 بوصة / DN15 |
| نطاق التدفق | 1 - 200 لتر/ساعة |
| الكثافة النوعية (الديزل) | حوالي 0.82-0.85 |
| اللزوجة (الديزل عند 20 درجة مئوية) | حوالي 2-4 سنتي بواز |
| السرعة عند 1 لتر/ساعة (DN15) | حوالي 0.0016 م/ث |
| السرعة عند 200 لتر/ساعة (DN15) | حوالي 0.31 م/ث |
| نسبة التخفيض | 200:1 |
| مخرج الإشارة | 4-20 مللي أمبير / 0-10 فولت |
| نوع العداد الموصى به | ترس بيضاوي (إزاحة موجبة) |
يُغطي مقياس التروس البيضاوي، بنسبة تخفيض 200:1، نطاقًا كاملاً من 1 إلى 200 لتر/ساعة بدقة ثابتة. ولهذا السبب أيضًا، تُعدّ مقاييس التروس البيضاوية المعيارَ المُعتمد لمراقبة استهلاك الديزل في مجموعات المولدات بمراكز البيانات والمستشفيات والمصانع في جميع أنحاء جنوب شرق آسيا والشرق الأوسط.
إحدى المشكلات العملية المتعلقة بعدادات التروس البيضاوية في خطوط إرجاع الديزل: قد يحتوي الديزل على فقاعات هواء في دائرة الإرجاع، خاصةً إذا كان ضغط الحقن منخفضًا. يمكن أن يتسبب وجود الهواء في عداد الإزاحة الموجبة في قراءات زائدة. يُزيل تركيب مُزيل هواء صغير قبل العداد مصدر الخطأ هذا. لا يقوم معظم العملاء بذلك عند التركيب الأولي، ثم يعودون للاتصال بنا بعد ملاحظة قراءات عالية بشكل غير متوقع. نلاحظ هذا الأمر بشكل متكرر في مشاريع خطوط إرجاع الديزل.
| مقياس التوربين | مقياس تروس بيضاوي | |
| مبدأ القياس | السرعة (دوران الدوار) | الإزاحة الموجبة (الحجم لكل دورة) |
| الحد الأدنى لقدرة التدفق | محدود بسرعة بدء تشغيل الدوار | ممتاز، حتى أقل من 1 لتر/ساعة |
| نطاق اللزوجة | الأفضل أقل من 30 سنتي بويز | يعمل من أقل من 1 سنتي بويز إلى أكثر من 1000 سنتي بويز |
| نسبة التخفيض | عادةً ما تتراوح النسبة من 10:1 إلى 15:1 | نسبة تصل إلى 100:1 إلى 200:1 |
| انخفاض الضغط | منخفض إلى متوسط | متوسط إلى مرتفع عند التدفق العالي |
| دقة | 0.5% نموذجي | 0.5% نموذجي |
| مناسب لخط المياه (DN80) | نعم | غير عملي عند معدل التدفق / الحجم هذا |
| مناسب لخطوط الزيت (DN25) | نعم، عند 20 سنتي بويز | ممكن، لكنه كبير الحجم بالنسبة لـ 266 لترًا في الدقيقة |
| مناسب لعودة الديزل (DN15، 1-200 لتر/ساعة) | لا | نعم |
| خيارات إخراج الإشارة | 4-20 مللي أمبير، 0-10 فولت، نبضي | 4-20 مللي أمبير، 0-10 فولت، نبضي |
تتوفر في هذا التطبيق عدادات التوربينات وعدادات التروس البيضاوية بمخرج تناظري 4-20 مللي أمبير أو 0-10 فولت. ويعتمد الاختيار على الطرف المستقبل.
يُعدّ نطاق 4-20 مللي أمبير المعيار القياسي للمدخلات التناظرية في أنظمة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) وأنظمة التحكم الموزعة (DCS) الصناعية. يشير الصفر الفعلي (4 مللي أمبير = تدفق صفري) إلى أن السلك المقطوع يُسجّل قراءة أقل من 4 مللي أمبير، مما يُفعّل إنذار العطل بدلاً من إظهار تدفق صفري. يُمكن استخدام كابلات يصل طولها إلى عدة مئات من الأمتار دون حدوث خطأ في انخفاض الجهد. لهذا السبب، يستخدم معظم المهندسين في تطبيقات مراقبة المولدات والطاقة نطاق 4-20 مللي أمبير.
يُناسب خرج 0-10 فولت الكابلات القصيرة وبعض بطاقات إدخال SCADA التي تُفضل إشارات الجهد. تتدهور جودة الإشارة مع الكابلات الطويلة بسبب المقاومة، لذا يُنصح بجعل طول كابلات 0-10 فولت أقل من 30 مترًا قدر الإمكان. إذا كانت لوحة التحكم في نفس غرفة العدادات، فإن خرج 0-10 فولت مناسب.
تدعم بعض الطرازات كلا المخرجين في آنٍ واحد، أو تسمح بالتبديل بينهما عبر مفتاح DIP أو قائمة الإعدادات. يُرجى تأكيد ذلك عند الطلب إذا كان العميل يرغب في مزيد من المرونة مستقبلاً.
خط إرجاع المياه (توربين 3 بوصات)
قم بالتركيب أفقيًا مع وضع محور الدوار أفقيًا. استخدم أنبوبًا مستقيمًا بقطر 10 × DN في اتجاه التدفق و5 × DN في اتجاه التدفق. تجنب التركيب في اتجاه التدفق بعد صمام خانق مفتوح جزئيًا. ركّب صمام عزل في اتجاه التدفق وفي اتجاه التدفق لأغراض الصيانة. وصّل إشارة 4-20 مللي أمبير بمدخل PLC التناظري؛ 4 مللي أمبير = 0 لتر/دقيقة، 20 مللي أمبير = أقصى لتر/دقيقة كما هو مُهيأ.
خط إرجاع الزيت (توربين 1 بوصة)
نفس متطلبات خط الإرجاع المستقيم لعداد المياه. ركّب مصفاة على شكل حرف Y في الجزء العلوي من خط الإرجاع، مصممة لتناسب حجم الأنبوب وضغط التشغيل. تأكد من توافق مادة المحمل مع زيت التشحيم عند أعلى درجة حرارة للتشغيل. إذا كانت درجة حرارة خط الإرجاع تتراوح بين 80 و100 درجة مئوية، فاختر عدادًا مزودًا بخيار إلكترونيات مقاومة للحرارة العالية أو غلاف لجهاز إرسال عن بُعد.
خط إرجاع الديزل (ترس بيضاوي نصف بوصة)
يمكن تركيبه بأي اتجاه. يُنصح بتركيب مصفاة دقيقة (100 ميكرون أو أدق) في الجزء العلوي من دائرة الوقود. يُنصح باستخدام مُزيل للهواء إذا كانت دائرة الوقود ذات ضغط خلفي منخفض أو تعمل بشكل متقطع. تأكد من مواد التصنيع: تستخدم معظم عدادات التروس البيضاوية المستخدمة في وقود الديزل هيكلًا من الألومنيوم مع حشوات من مطاط النتريل (NBR) كمعيار قياسي، وهو متوافق مع وقود الديزل العادي وزيت الوقود الخفيف. بالنسبة لمزيجات الديزل الحيوي التي تزيد نسبة B20 عنها، يُنصح باستخدام حشوات من مادة PTFE أو FKM.
| خط | نطاق التدفق | حجم الأنبوب | نوع العداد | سلسلة الموديلات | الناتج |
| عودة الماء | 225 - 2250 لتر/دقيقة | 3 بوصة / DN80 | توربين | سلسلة TFM | 4-20 مللي أمبير / 0-10 فولت |
| عودة الزيت | 26 - 266 لترًا في الدقيقة | 1 بوصة / DN25 | توربين | سلسلة TFM | 4-20 مللي أمبير / 0-10 فولت |
| عودة الديزل | 1 - 200 لتر/ساعة | 1/2 بوصة / DN15 | ترس بيضاوي | سلسلة OGM | 4-20 مللي أمبير / 0-10 فولت |
توفر شركة Silver Automation Instruments عدادات تدفق توربينية وعدادات تدفق بيضاوية لجميع أنواع خطوط الإرجاع الثلاثة من المخزون القياسي. تشمل خيارات التخصيص معيار وصلة العملية (شفة ANSI / DIN أو خيط NPT / BSP)، ومادة الهيكل (ألومنيوم، فولاذ كربوني، فولاذ مقاوم للصدأ 316L)، ومادة الختم (NBR، FKM، PTFE).
اطلب عرض سعرلإعداد عرض أسعار لعدادات تدفق التوربينات والتروس البيضاوية لخطوط إرجاع المياه والزيت والديزل، أرسل ما يلي إلى sales@silverinstruments.com : • حجم الأنبوب ومعيار التوصيل (DN أو NPS، شفة أو لولب) لكل خط • الحد الأدنى والحد الأقصى لنطاق التدفق (لتر/دقيقة أو لتر/ساعة) لكل خط • الوسط، والكثافة النوعية، واللزوجة عند درجة حرارة التشغيل • ضغط التشغيل ودرجة الحرارة • إشارة الخرج المطلوبة: 4-20 مللي أمبير، 0-10 فولت، أو نبضة • مصدر الطاقة المتاح: 24 فولت تيار مستمر أو غيره • الكمية لكل سطر وموقع التسليم اطلع على مجموعة عدادات تدفق التوربينات ومجموعة عدادات تدفق التروس البيضاوية على موقع silverinstruments.com للاطلاع على المواصفات الكاملة والرسومات الأبعاد ورموز الطلب. |
