Bir kısıtlama orifis plakası, endüstriyel akışkan kontrol sistemlerinde basit yapılı ancak kritik bir bileşendir. Esas olarak akışkan debisini kontrol etmek, akışkan basıncını düşürmek veya nicel akışkan teslimatı sağlamak için kullanılır.
Düşük maliyet, kompakt yapı ve kolay bakım gibi avantajlarıyla petrol, kimya mühendisliği, elektrik enerjisi, metalurji ve su arıtma dahil olmak üzere çok sayıda endüstriyel alanda yaygın olarak uygulanmaktadır.
Bir kısıtlama orifis plakası, boru hattı sistemine monte edilen bir boğma cihazıdır ve genellikle belirli boyutta bir delik içeren metal bir plakadan oluşur. Çekirdek yapısı orifis plakasının kendisidir. Orifis plakasının şekli, boyutu ve boru hattı ile bağlantı yöntemi, belirli çalışma koşullarına ve akışkan özelliklerine göre tasarlanır.
Belirli bir delik çapına sahip bir orifis plakası için, orifis plakasının karşısında belirli bir basınç farkı olduğunda, orifis plakasından geçen akışkanın debisi, basınç farkı arttıkça artar. Ancak, basınç farkı belirli bir değeri (yani kritik basınç farkı) aştığında ve akış hızı ses hızına ulaştığında, orifis plakasından geçen debi, basınç farkındaki artışla artık artmayacaktır. Kısıtlama orifis plakasının akışkan debisini sınırlaması ve basıncı düşürmesi bu prensibe dayanmaktadır.
- Basit yapı: Kısıtlama orifis plakası, yalnızca birkaç bileşenden oluşan nispeten basit bir yapıya sahiptir. Üretim süreci basittir ve maliyeti düşüktür.
- Kolay kurulum ve bakım: Kurulum yöntemi basittir. Flanş bağlantısı veya kaynak bağlantısı olsun, inşaat uygundur. Bakım sırasında sorunlar oluşursa, değiştirme veya onarım nispeten kolaydır, karmaşık alet ve teknolojilere gerek kalmadan.
- Geniş uygulama alanı: Çeşitli akışkan ortamlarına (sıvılar, gazlar, buhar vb.) ve farklı çalışma basıncı ve sıcaklık aralıklarına uygulanabilir ve çeşitli endüstriyel senaryolarda işlev görebilir.
- Hareketli parça yok: Vanaların aksine, kısıtlama orifis plakasının hareketli parçası yoktur. Bu nedenle, bileşen aşınması, sıkışması vb. nedenlerle arıza sorunları yoktur. Yüksek güvenilirliğe ve uzun hizmet ömrüne sahiptir.
- Sınırlı akış ayar aralığı: Kısıtlama orifis plakasının delik çapı sabittir. Tasarlandıktan ve üretildikten sonra, kontrol edebileceği akış aralığı temelde belirlenir. Kontrol vanası gibi sürekli akış ayarı yapamaz, bu nedenle büyük akış değişiklikleri olan çalışma koşullarına uyum sağlaması zayıftır.
- Büyük basınç kaybı: Akışkanın kısıtlama orifis plakasından geçerken oluşan boğma etkisi nedeniyle belirli bir basınç kaybı meydana gelecektir. Basınç kaybına duyarlı bazı sistemlerde bu enerji tüketimini artırabilir.
- Akışkan özelliklerine duyarlılık: Akışkanın özellikleri (viskozite, yoğunluk vb.) değiştiğinde, kısıtlama orifis plakasının akış kısıtlama etkisi bir dereceye kadar etkilenecek ve bu da debinin beklenen değerden sapmasına neden olabilir.
- Kolay tıkanır: Çok sayıda katı parçacık ve safsızlık içeren akışkanlar için, kısıtlama orifis plakasının delik çapı kolayca tıkanır, bu da normal çalışmasını etkiler ve sık temizlik ve bakım gerektirir.
Bir kısıtlama orifis plakasının ana işlevleri akış hızını sınırlamak ve basıncı düşürmektir, bu nedenle aşağıdaki durumlarda kullanılabilir:
-
Proses malzemesi basınç düşürme durumları
Proses malzemeleri yüksek basınçlı bir alandan düşük basınçlı bir alana aktığında, kısıtlama orifis plakası basınç düşüşünü kontrol edebilir. Kısıtlama orifis plakası takılarak, malzeme basıncı çalışma basıncı gereksinimlerini karşılamak için adım adım düşürülebilir. Kısıtlama orifis plakası nispeten basittir, güvenilirdir ve düşük maliyetlidir, bu nedenle bu durumlarda bazı karmaşık basınç düşürücü cihazlara göre daha fazla avantaja sahiptir.
-
Vana koruma durumları
Borudaki vananın üst ve alt akışları arasında büyük bir basınç düşüşü gerektiğinde, akışkan vanada ciddi erozyona neden olacaktır. Orifis plakası ile boğma gaz fazı oluşturmuyorsa, vananın üst akışına orifis plakasının seri olarak bağlanması, akışkanın vanaya etkisini etkili bir şekilde azaltabilir.
-
Küçük akış sürekli sirkülasyon durumları
(1)
Pompa yıkama boru hattı: Kimyasal ekipmanlarda, pompanın mekanik contası gibi bazı parçalar, ortam sızıntısını ve conta hasarını önlemek için sürekli yıkama sıvısı gerektirir. Kısıtlama orifis plakası, küçük bir akış hızında yıkama sıvısının kararlı tedarikini sağlayabilir. Kısıtlama orifis plakası takıldıktan sonra, uygun miktarda yıkama sıvısı sağlanabilir, bu da contanın soğutma ve yıkama etkisini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda pompanın çalışması üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olmaz.
(2)
Sıcak bekleme pompasının baypas boru hattı: Yedek pompalı bir sistemde, yedek pompayı sıcak bekleme durumunda tutmak için belirli bir baypas akışı gereklidir. Kısıtlama orifis plakası, yedek pompanın herhangi bir zamanda kullanıma alınmasını sağlamak için bu baypas akışını kontrol edebilir.
(3)
Analitik numune alma borusu: Proses akışkanının bileşimini analiz ederken, analitik numune alma borusu küçük ve sürekli bir numune akışı gerektirir. Kısıtlama orifis plakası numune akış hızını doğru bir şekilde kontrol edebilir.
-
Basınç düşürme ve gürültü azaltma veya aşınma azaltma durumları
Havalandırma sisteminde, ani basınç düşüşü büyük gürültü üretebilir. Kısıtlama orifis plakası takılarak, akışkan basıncı adım adım düşürülebilir, bu da gürültüyü ve aşınmayı etkili bir şekilde azaltabilir.
Kısıtlama orifis plakaları ile ilgili standartlara başvurulabilir: HG/T 20570.15 Borulama Kısıtlama Orifis Plakalarının Ayarlanması, GB/T 2624.2-2006 Diferansiyel Basınç Cihazları Kullanılarak Kapalı Kanallarda Akışkan Akışının Ölçülmesi - Bölüm 2: Orifis Plakaları, ve ISO 5167.
Kısıtlama orifis plakaları ve boğma orifis plakaları yapıda belirli benzerliklere sahiptir, çünkü her ikisi de akış kesitini değiştirerek akışkanı kontrol eder. Ancak, tasarım amaçları farklıdır: kısıtlama orifis plakaları esas olarak akış hızını sınırlamaya ve basıncı düşürmeye odaklanırken, boğma orifis plakaları daha çok akış ölçümü için kullanılır, orifis plakasının karşısındaki basınç farkını ölçerek akışkanın akış hızını hesaplar.
Ek olarak, yapısal tasarım ve hassasiyet gereksinimleri açısından, boğma orifis plakaları genellikle ölçüm doğruluğunu sağlamak için kısıtlama orifis plakalarından daha talepkardır.
