Nyomáskülönbség mérés

A nyomáskülönbség (DP) áramlásmérő méri a folyadékok áramlási sebességét az áramlási útvonalba behelyezett akadályon vagy korlátozáson keresztüli nyomásesés kiszámításával. Ez a technológia a Bernoulli-elven alapul, és az egyik legelterjedtebb és legsokoldalúbb áramlásmérési módszer. 

A nyomáskülönbség (DP) áramlásmérők rendkívül sokoldalúak, és a folyadékok széles skáláját képesek mérni, beleértve a gázt, a folyadékokat és a gőzt. Emiatt széles körben alkalmazzák őket olyan iparágakban, mint a vegyipar, a petrolkémiai és az energiaágazat, ahol a pontos és megbízható áramlásmérés kulcsfontosságú.

A nyomáskülönbség (DP) áramlásmérő olyan mérési technológia, amely Bernoulli elvét használja a folyadék, gőz vagy gáz áramlásának mérésére a csövekben. A DP áramlásmérők lehetővé teszik a folyadék áramlásának pontos mérését a csövön belül, nyomásesést okozó akadály vagy korlátozás bevezetésével. A Bernoulli-egyenlet szerint a szűkületen keresztüli nyomásesések arányosak a folyadék sebességének négyzetével. Az áramlási sebességet a folytonossági egyenlet és a nyomásesés mérések kombinációjával határozzák meg.

Ezenkívül a nyomásesés az áramlási sebességgel nő, a négyzet-törvény összefüggést követve. A nyomáskülönbség (DP) áramlásmérő válaszideje szinte azonnali, és az érzékelő dinamikus teljesítményétől, a rendszer kialakításától és a folyadék tulajdonságaitól, például sűrűségétől és viszkozitásától függ.

A nyomáskülönbség (DP) áramlásmérők pontosságukról, megbízhatóságukról és kihívást jelentő körülmények közötti teljesítményükről ismertek, például magas hőmérsékletű, nagy nyomású vagy ingadozó áramlási sebességű környezetben. Ezek a mérők különösen értékesek azokban az iparágakban, ahol a pontos mérés elengedhetetlen a folyamatszabályozáshoz, a monitorozáshoz és a hatékonysághoz.

1. Perforált lemezek: Egyszerűek és költséghatékonyak, széles körben használják az áramlás mérésére nyomáskülönbség létrehozásával.
2. Pitot-csövek: Elsősorban gáz- vagy levegőáramlás mérésére használják, és a folyadék sebességét mérik a statikus és dinamikus nyomások közötti különbség kimutatásával.
3. Venturi csövek: Az energiaveszteség minimalizálására tervezték. A Venturi csöveket akkor használják, amikor az alacsonyabb nyomásesések fontosak, így ideálisak nagyobb áramlási rendszerekhez és energiahatékonyságot igénylő alkalmazásokhoz.
4. Áramlási fúvókák: A nagy átfolyású alkalmazásokban általánosan használt áramlási fúvókák hasonlóak a Venturi-csövekhez, de speciális áramlási feltételekhez tervezték.

Ezenkívül a V-kúpmérőket, az ékmérőket és a szegmentális nyílásos lemezeket speciális alkalmazásokhoz használják, például alacsony Reynolds-számú áramlásokhoz, viszkózus folyadékokhoz és iszapokhoz.

A nagyon rugalmas nyomáskülönbség-áramlásmérőkkel folyadékok széles skálája mérhető. Az alábbiakban összefoglaljuk, hogy milyen sokféle folyadékot tudnak kezelni:

Folyékony anyagok:

1. A nyomáskülönbségmérőket általában tiszta folyadékok, például víz, olajok, vegyszerek, oldószerek és egyéb, alacsony viszkozitású és minimális szilárdanyag-tartalmú folyadékok mérésére használják.
2.  Bizonyos speciális kialakítású nyomáskülönbségi (DP) áramlásmérők – például ékmérők vagy lamináris áramlásmérők – használhatók viszkózusabb folyadékokhoz, például nehézolajokhoz vagy szirupokhoz. Figyelembe kell venni azonban a nagyobb nyomásesést és az eltömődés lehetőségét.
3. A lebegőanyagot tartalmazó folyadékok erősebb konstrukciójú, nagyobb nyílású nyomáskülönbségi (DP) áramlásmérőkkel kezelhetők. Azonban gondosan mérlegelni kell az eltömődés és az erózió lehetőségét.

Gázok

1. Tiszta gázok – beleértve a levegőt, a földgázt, a nitrogént, az oxigént és az ipari műveletekben általánosan használt gázokat – mérésére ezek az áramlásmérők rendkívül pontosak.
2. A DP áramlásmérők szemcséket vagy nedvességet tartalmazó gázokhoz is alkalmasak. Mindazonáltal alapvető fontosságú, hogy olyan mérőt válasszunk, amely képes kezelni ezeket a feltételeket, és megakadályozza az olyan problémákat, mint a páralecsapódás vagy az eltömődés.

Gőz

1. A differenciálnyomású áramlásmérőket széles körben használják a telített gőz mérésére, de szükségük van a nyomás-hőmérséklet-ingadozások kompenzálására. Túlhevített gőz esetén a változó sűrűség miatt további hőmérséklet-korrekcióra van szükség

A differenciálnyomású áramlásmérőket számos iparágban használják, beleértve

1. Olaj és gáz: DP áramlásmérőket használnak a csővezetékekben és más termelési létesítményekben lévő olaj és gáz áramlásának mérésére.
2. Vegyi feldolgozás: Differenciálnyomású áramlásmérőket használnak a vegyi anyagok áramlásának figyelésére és szabályozására a vegyi feldolgozó üzemekben.
3. Víz- és szennyvízkezelés: Ezeket az áramlásmérőket a víz- és szennyvízáramlás monitorozására és szabályozására használják a víztisztító telepeken.
4. HVAC: Differenciálnyomású áramlásmérők a légáramlás figyelésére és szabályozására szolgálnak HVAC rendszerekben. 
5. Ételek és italok: A nyomáskülönbségmérőket az élelmiszer- és italgyártó létesítményekben a folyadékok áramlásának mérésére használják.
6. Gyógyszerészeti: Differenciálnyomású áramlásmérők folyadékok és gázok áramlásának mérésére szolgálnak gyógyszergyártó létesítményekben.
7. Tárolási átvitel: A differenciálnyomású áramlásmérőket őrzési átviteli alkalmazásokban használják, ahol a pontos mérés kritikus fontosságú, például az olaj- és gáziparban.

A figyelembe veendő tényezők közé tartozik a folyadék típusa, az áramlási sebesség tartománya, a folyadék nyomása és hőmérséklete, a cső mérete, a pontossági követelmények, valamint a szilárd anyagok vagy egyéb szennyeződések jelenléte.

A pontos méréshez elengedhetetlen a megfelelő telepítés. Ez magában foglalja a megfelelő egyenes csőjáratok biztosítását (jellemzően 10-30 csőátmérővel felfelé és 5-10 átmérővel lefelé, az áramlási elemtől függően), a megfelelő nyomáscsapok elhelyezését és a szivárgásmentes csatlakozások biztosítását.

A rendszeres karbantartás magában foglalhatja a korlátok (különösen a nyíláslemezek) tisztítását a törmelék eltávolítása érdekében, a szivárgás ellenőrzését és a távadó újrakalibrálását.

A pontosság jellemzően a tényleges leolvasás (AR) 1%-a és 2%-a között van, a mérő típusától, a telepítéstől és a működési feltételektől függően

A különböző alkalmazásokban történő pontos és megbízható áramlásméréshez a nyomáskülönbség (DP) áramlásmérők tökéletesek. Az alacsony és magas hőmérsékleti feltételekhez való alkalmazkodóképességük és az ISO 5167 követelményeinek való megfelelésük miatt a mérnökök gyakran választják ezeket. Különféle gázokhoz és folyadékokhoz alkalmasak, mivel nagy csövekkel és különböző anyagokkal használhatók. Sok cég választja a DP-mérőket alacsony szivárgási kockázatuk, költséghatékonyságuk és egyszerű karbantartásuk miatt.

1. Megbízható mérések: A nyomáskülönbség (DP) áramlásmérők pontos leolvasása turbulens áramlási körülmények között és eltérő áramlási jellemzők esetén is érvényes. Egyes változatok, mint például az önkondicionáló DP-mérők, képesek ellenállni a turbulens áramlásoknak anélkül, hogy hosszú, egyenes csővezetést igényelnének.
2. Minimális karbantartás: A nyomáskülönbség-áramlásmérőkben használt összes elsődleges elemet – beleértve a Venturi-csöveket, az áramlási fúvókákat és a nyíláslemezeket – mozgó alkatrészek nélkül tervezték, így kiküszöbölhető a mechanikai kopás és csökken a karbantartási igény. A nyílásos lemezes áramlásmérők azonban rendszeres tisztítást igényelhetnek az eltömődés és a törmelék felhalmozódásának megelőzése érdekében.
   
   Elsődleges elemek és karbantartási szükségleteik
   •  Peremlemezek: Egyszerű, statikus lemezek, amelyek alkalmankénti tisztítást igényelnek.
   • Venturi csövek: úgy alakították ki, hogy minimálisra csökkentsék a nyomásveszteséget, és kevés karbantartást igényelnek.
   • Áramlási fúvókák: Statikus áramláskorlátozás minimális karbantartás mellett.
   • Pitot csövek: Mérje meg a sebességet nyomáskülönbségekkel, és általában kevés karbantartást igényel.
   
   A mozgó alkatrészek kiiktatásával és a stabil mérések biztosításával a DP áramlásmérők segítenek a kezelőknek csökkenteni a karbantartási költségeket és javítani a működési hatékonyságot.
3. Testreszabható megoldások: A DP áramlásmérők az ügyfelek igényeihez igazíthatók olyan paraméterek tekintetében, mint a leállítás, a teljes nyomásveszteség és a szelepméret, így optimalizálva teljesítményüket az adott alkalmazásokhoz.
4. Rugalmas telepítés: Ezek a mérőórák előre konfigurálhatók bizonyos alkalmazásokhoz (pl. szűrők, hőcserélők vagy visszafolyásgátlók), hogy csökkentsék a telepítési időt és költségeket, miközben javítják a termelékenységet.
5. Kompakt kialakítás: A DP áramlásmérőket úgy tervezték, hogy kisebb helyeken is elférjenek, így a pontosság feláldozása nélkül csökkennek a csővezetékek és a támasztási követelmények. Ez ideálissá teszi őket szűk helyben vagy platformra szerelt alkalmazásokhoz.
6. Alacsony állandó nyomásveszteség: A nyomáskülönbség-áramlásmérők, különösen a nyílásos lemezek, állandó nyomásveszteséget okoznak. A Venturi-csöveket és az áramlási fúvókákat azonban úgy tervezték, hogy csökkentsék ezt a veszteséget a pontos mérés mellett.
7. Minimális egyenes csőigény: Ellentétben néhány más áramlásmérővel, amely hosszú felfelé és lefelé irányuló csővezetékeket igényel, sok DP mérő hatékonyan működhet csökkentett egyenes csőigény mellett, így költséget takaríthat meg a csővezetékeken és a tartószerkezeteken.

 A nyomáskülönbség (DP) áramlásmérők különféle alkalmazásokhoz megfelelő anyagokból készülnek. A DP áramlásmérők általános anyagai közé tartozik a rozsdamentes acél a tartósság és a korrózióállóság érdekében, a Hastelloy C az agresszív vegyi környezetekhez, valamint a Monel vagy az alumíniumbronz a tengervizes alkalmazásokhoz. A titán ott használható, ahol a súlycsökkentés elengedhetetlen.

A nyomáskülönbségmérők bizonyos helyzetekben nem ideálisak. Kerülje a DP-mérők használatát rendkívül alacsony áramlási sebességeknél, kivéve, ha megfelelő kialakítást (pl. lamináris áramlási elemeket) használnak. A kis átmérőjű (0,5 hüvelyk alatti) alkalmazásoknál speciális kialakításra lehet szükség az eltömődésre való fokozott érzékenység és a nyomásveszteség miatt.

A nyomáskülönbség-áramlásmérőkkel kapcsolatos további részletekért forduljon hozzánk még ma!