اخترعت ماكروميتر المخروط V-Cone® في عام 1985 ووضعت معيارًا للمقاييس من النوع المخروطي منذ ذلك الحين. ومع ذلك، على الرغم من هذا الابتكار، فإن ألواح الفتحة هي أكثر مقاييس التدفق بالضغط التفاضلي (DP) استخدامًا، خاصةً من قبل المهندسين لمشاريع قياس التدفق.
إذن ما هي الاختلافات بين هذين النوعين من مقاييس التدفق وكيف يتم استخدامهما في مشاريع قياس التدفق المختلفة؟ دعونا نلقي نظرة فاحصة.
المخروط V-Cone® هو مقياس تدفق قابل للتخصيص بدرجة كبيرة يقيس التدفق على أساس مبدأ برنولي. بفضل تصميم استشعار التدفق الذي يعمل على تهدئة الدوامات والاضطرابات، يعمل مقياس التدفق هذا على زيادة الدقة وتقليل تداخل الخطوط.
إن نسبة التخفيض التي تبلغ 10:1 أو أكثر تمنحه مرونة كبيرة في مجموعة واسعة من تطبيقات التدفق الصعبة مع نطاقات تدفق كبيرة. بفضل تقنية التكييف الذاتي الخاصة به، يتطلب المخروط V-Cone® القليل جدًا من الأنابيب المستقيمة في المنبع والمصب من جهاز القياس.
وهذا يجعلها حلاً مثاليًا لمشاريع التعديل التحديثي أو المواقع التي تمثل فيها المساحة والوزن مشكلة. وهي متوفرة بأحجام خطوط تتراوح من 0.5 بوصة إلى 120 بوصة، وهي مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات في قطاعي النفط والغاز والقطاع الصناعي.
يتم تقديم تكنولوجيا V-Cone® في مجموعة من المنتجات بما في ذلك Wafer-Cone®، التي تقدم التكنولوجيا في عنصر بدون شفة وقابل للاستبدال في الميدان، و VM V-Cone®، المصمم خصيصًا لتطبيقات المياه البلدية.
ربما تكون لوحة الفتحة هي مقياس التدفق بال فتحة DP الأكثر شهرة، حيث أن شعبيتها وخصائصها "الجاهزة" جعلت هذا الجهاز على شكل قرص شائعًا. يتميز مقياس الفوهة الأقل مرونة بديناميكية قياس أقل، وعادةً ما يكون متوسطه 4:1، ويتطلب ما يصل إلى 40 قطرًا من الخط المستقيم في أعلى المجرى و20 قطرًا في أسفل المجرى.
هناك عدد قليل من المتغيرات من ألواح الفتحة، مثل الألواح متحدة المركز، وغير المركزية، ومتعددة المنصات والألواح القطاعية، والتي يتم تنفيذها اعتمادًا على الوسط الموجود في الأنبوب. تؤثر التغييرات في ظروف العملية على موثوقية قراءة تدفق لوحة الفتحة.
على عكس المخروط على شكل V، الذي يمكن معايرته على نطاق رينولدز بأكمله، لا تتم معايرة لوحة الفتحة عادةً ولا يتم ضمان الدقة إلا إذا تم تصنيعها وتركيبها بدقة وفقًا للمعايير.
يمكن تصنيع المخروط على شكل حرف V ولوحات الفتحة في مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك المواد الغريبة، وفقًا لمواصفات العميل. لوحة الفتحة أقل ملاءمة للبيئات التي يوجد بها تقلبات في التدفق، في حين أن المخروط على شكل حرف V® يمكن أن يحل مشاكل مثل فقدان الضغط وديناميكيات القياس العالية.
حيث لا يمكن مقارنة المخروط V-Cone® في الإصدار "السلعي" من لوحة الفتحة. من السهل الحصول على لوحة الفتحة وهي مفهومة جيدًا من قبل المهندسين، مما يجعلها عرضًا شائعًا لدى العديد من مصنعي أجهزة قياس التدفق.
كما أنه بسيط للغاية في الإنتاج، في حين أن V-Cone® هو منتج عالي الجودة مخصص للغاية، تم تصميمه وإنتاجه لتلبية احتياجات استخدامات محددة.
ويساهم عامل التخصيص هذا في ارتفاع سعر المخروط V-Cone® مقارنةً بلوحة الفتحة ذات السعر الاسمي؛ وغالبًا ما يتم تعويض سعر المخروط V-Cone® بالتكلفة الإجمالية للتركيب والعمر المتوقع لأكثر من 25 عامًا للمقياس. بالنسبة للمخروط المخروطي V-Cone® الأقل تخصيصًا، يعد مخروط الرقاقة خيارًا جيدًا، خاصةً للعملاء الذين يريدون موثوقية تقنية المخروط المخروطي V-Cone® ولكن يحتاجون إلى تخصيص أقل.
على الرغم من أن كلا مقياسي التدفق مصنوعان من مواد متينة، إلا أن لوحة الفتحة يمكن أن تتآكل بسبب الأجسام الموجودة في التدفق. تتآكل لوحة الفتحة بسهولة بسبب حافة القياس الحادة، مما يتطلب استبدالها. يوفر تصميم V-Cone® تصميم V-Cone دعامة منفاخ في أقطار الأنابيب الكبيرة.
واعتمادًا على متطلبات التطبيق، فإنه يمنع تأثيرات الترددات الرنانة والدوامات الناجمة عن التدفق والصدمة الحرارية وسيناريوهات التدفق العكسي.
في تطبيقات ألواح الفتحات التي تتطلب ديناميكيات قياس عالية، يمكن للعملاء بناء أنابيب متوازية لقياس التدفقات العالية والمنخفضة على حد سواء.
يمكن أن تؤدي هذه الأنابيب الإضافية إلى زيادة التكلفة الإجمالية للمعدات والمساحة المطلوبة، حيث يمكن أن يشغل أنبوبان متوازيان مع الممر المستقيم اللازم للوحات الفتحة مساحة كبيرة.
The high measurement dynamics of the V-Cone® can solve this problem, as this durable flowmeter can measure over a wider range of flow conditions.
على الرغم من أنه يستخدم نفس تقنية الضغط التفاضلي، إلا أن المخروط V-Cone® غالبًا ما يتم النظر في معظم الأحيان للمشاريع جنبًا إلى جنب مع مقاييس التدفق الفنتوري وأجهزة قياس التدفق الدوامي بدلاً من ألواح الفتحة.
إذا كان المشروع لا يتطلب بالضرورة مقياس تدفق أكثر تقدمًا، فلا داعي لتنفيذ أي شيء أكثر تعقيدًا من لوحة الفتحة.
ومع ذلك، غالبًا ما يتم استخدام نوعي مقياس التدفق في نفس تطبيقات النفط والغاز والتطبيقات الصناعية، باستثناء التطبيقات التي تتطلب مقياس تدفق ينتج عنه فقدان ضغط أقل دوامًا، مثل V-Cone®.
بالإضافة إلى ذلك، كثيرًا ما تختار التطبيقات مثل المنصات البحرية وسفن الإنتاج العائم للتخزين والتفريغ (FPSO) V-Cone®. وبفضل الحد الأدنى من متطلبات طول الأنبوب المستقيم، فإنه يساعد المهندس على تلبية قيود المساحة والوزن الخاصة بالمشروع.
عندما لا تكون التغييرات في معدل التدفق متوقعة ولا تمثل الأطوال المستقيمة مشكلة، فإن لوحة الفتحة الأساسية هي خيار فعال من حيث التكلفة للتطبيقات التي لا تتطلب مقياس تدفق متقدم. ستؤدي المهمة مع تأثير ضئيل للغاية على ميزانيتك!
ومع ذلك، إذا كانت الدقة والموثوقية أمرًا حاسمًا لمشروع ذي عوامل حساسة مثل معدلات التدفق المتغيرة وقيود المساحة والوزن، فإن الأمر يستحق الاستثمار في المخروط V-Cone.
مقياس التدفق دلتا بي هذا لا يحتاج إلى صيانة تقريبًا وله عمر افتراضي يزيد عن 25 عامًا. إنه جهاز قياس يمكنك إعداده ونسيانه - بينما يجمع مقياس التدفق بيانات دقيقة ومتسقة.
مترجم من https://blog.mccrometer.com/v-cone-vs-orifice-plate-similarities-and-differences/