थ्रॉटलिंग डिवाइस फ्लोमीटर, विभेदक दाब सिद्धांत पर आधारित एक प्रवाह मापक उपकरण है। प्रवाह दर की गणना थ्रॉटलिंग डिवाइस से द्रव के प्रवाहित होने पर उत्पन्न दाब अंतर द्व
थ्रॉटलिंग डिवाइस फ्लोमीटर, विभेदक दाब सिद्धांत पर आधारित एक प्रवाह मापक उपकरण है। प्रवाह दर की गणना थ्रॉटलिंग डिवाइस से द्रव के प्रवाहित होने पर उत्पन्न दाब अंतर द्वारा की जाती है। इसके मुख्य घटकों में थ्रॉटलिंग डिवाइस (प्राथमिक उपकरण) और विभेदक दाब मापन प्रणाली (द्वितीयक उपकरण) शामिल हैं, जिनका औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
1. कार्य सिद्धांत
1. बर्नौली समीकरण और सातत्य नियम
जब द्रव थ्रॉटलिंग डिवाइस (जैसे छिद्र प्लेट, नोजल, वेंचुरी ट्यूब) से प्रवाहित होता है, तो प्रवाह अनुप्रस्थ काट सिकुड़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रवाह वेग में वृद्धि और स्थैतिक दाब में कमी होती है, जिससे थ्रॉटलिंग डिवाइस के पहले और बाद में एक स्थिर दाब अंतर (ΔP) बनता है। दाब अंतर द्रव प्रवाह दर के वर्ग के समानुपाती होता है, और प्रवाह दर की गणना ΔP मापकर की जा सकती है।
सूत्र व्यंजक:
$$ Q = K \sqrt{\frac{\Delta P}{\rho}} $$
जहाँ \( Q \) प्रवाह दर है, \( K \) उपकरण गुणांक है, और \( \rho \) द्रव घनत्व है।
2. मानकीकृत डिज़ाइन आधार
यह डिज़ाइन अंतर्राष्ट्रीय मानकों (ISO 5167) और राष्ट्रीय मानकों (GB 2624) का पालन करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि निर्दिष्ट सटीकता (±0.5%~±1.0%) वास्तविक प्रवाह अंशांकन के बिना प्राप्त की जा सके।
2. मुख्य प्रकार और विशेषताएँ
प्रकार
संरचनात्मक विशेषताएं
लागू परिदृश्य
लाभ
मानक छिद्र प्लेट
गोलाकार छेद वाला केंद्र, सरल संरचना
स्वच्छ तरल पदार्थ, गैसें (DN15–DN1200)
कम लागत, उच्च स्तर का मानकीकरण
वी-शंकु प्रवाहमापी
शंकु एक कुंडलाकार प्रवाह खंड बनाता है
कम प्रवाह दर, अशुद्ध माध्यम (जैसे सीवेज, कोयला घोल)
निम्न सीधे पाइप अनुभाग आवश्यकताएँ (प्रथम 0–3D)
संतुलित प्रवाहमापी
छिद्रयुक्त डिस्क सुधार डिजाइन
जटिल प्रवाह पैटर्न (गैस-तरल दो-चरण प्रवाह), स्थान-बाधित पाइपलाइनें
उच्च सटीकता (±0.3%), न्यूनतम दबाव हानि
वेज फ्लोमीटर
पच्चर के आकार का थ्रॉटलिंग टुकड़ा
उच्च श्यानता, आसानी से स्केल होने वाला माध्यम (कीचड़, कच्चा तेल)
मजबूत एंटी-क्लॉगिंग और अच्छा पहनने का प्रतिरोध
3. मुख्य तकनीकी लाभ
1. संरचनात्मक विश्वसनीयता
कोई गतिशील भाग नहीं, उच्च तापमान प्रतिरोध (-50°C~850°C), उच्च दबाव (≤40MPa), वैकल्पिक सामग्री जैसे स्टेनलेस स्टील, हेस्टेलॉय, आदि, 10 वर्ष से अधिक की सेवा जीवन के साथ।
2. व्यापक अनुकूलनशीलता
गैस, द्रव, भाप और आंशिक रूप से मिश्रित प्रावस्था प्रवाह (जैसे गैस-द्रव मिश्रण) का समर्थन करता है, जिसमें रेनॉल्ड्स संख्याओं (10⁴~10⁷) की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।
3. किफायती
कम निर्माण लागत, रखरखाव के लिए केवल दबाव पोर्ट की नियमित सफाई या अंतर दबाव ट्रांसमीटरों के अंशांकन की आवश्यकता होती है।
- प्राकृतिक गैस व्यापार समझौता: उच्च-दाब पाइपलाइन मापन (वी कोन/वेंचुरी)
2. प्रक्रिया उद्योग
- रासायनिक अभिक्रिया फ़ीड नियंत्रण: संतुलित प्रवाहमापी अनुपात सटीकता को अनुकूलित करता है
- धातुकर्म ब्लास्ट फर्नेस गैस: वेज प्रवाहमापी धूल के जमाव को रोकता है
3. पर्यावरण संरक्षण क्षेत्र
- सीवेज उपचार: संक्षारण-रोधी थ्रॉटलिंग भाग ठोस युक्त द्रवों को मापते हैं
5. चयन और स्थापना बिंदु
1. चयन के लिए प्रमुख पैरामीटर
- माध्यम विशेषताएँ: घनत्व, श्यानता, संक्षारकता (सामग्री का निर्धारण)
- कार्य परिस्थितियाँ: तापमान, दाब, प्रवाह सीमा (सीमा अनुपात 10:1 उपयुक्त है)
- पाइपलाइन लेआउट: सीधी पाइप लंबाई (मानक ओरिफिस प्लेट के लिए आगे 10D और पीछे 5D की आवश्यकता होती है, वी कोन के लिए केवल आगे 3D की आवश्यकता होती है)
2. स्थापना विनिर्देश
- दाब पोर्ट अभिविन्यास: गैस ऊपरी भाग लेती है, द्रव किनारे पर होता है, भाप को संघनित टैंक जोड़ने की आवश्यकता होती है
- सीलिंग आवश्यकताएँ: ASME PCC1 मानक के अनुसार फ्लैंज बोल्ट तीन बार कसे जाते हैं।
- द्रव अवस्था: पूर्ण पाइप, एकल-चरण प्रवाह सुनिश्चित करें, बुलबुले या अवक्षेपण से बचें।
थ्रॉटलिंग डिवाइस फ्लोमीटर अपनी परिपक्व तकनीकी प्रणाली और किफ़ायती होने के कारण, औद्योगिक प्रवाह मापन के लिए अभी भी मुख्य विकल्प हैं। चयन करते समय, माध्यम की विशेषताओं और कार्य स्थितियों पर व्यापक रूप से विचार करना, प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए नए थ्रॉटलिंग भागों (जैसे V-शंकु, संतुलित प्रकार) को संयोजित करना और सटीकता सुनिश्चित करने के लिए स्थापना विनिर्देशों का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है। प्रवाहमापी की तकनीकी प्रणाली, प्रवाह मापन का विकल्प। चयन करते समय, माध्यम की कार्य स्थितियों पर विचार करना, नए भागों (शंकु) को अनुकूलित करना और विनिर्देश सटीकता स्थापित करना आवश्यक है।