オリフィスプレート流量計は、液体、ガス、蒸気の流量を測定するためにさまざまな業界で広く使用されています。これらの流量計の主要コンポーネントの中で、オリフィスプレートは重要な役割を果たします。オリフィス プレートには、主に同心オリフィス プレートと偏心オリフィス プレートの 2 つのタイプがあります。オリフィス プレート流量計のサプライヤーとして、流量測定のニーズに合わせて情報に基づいた選択ができるよう、これら 2 つのタイプの違いを詳しく説明します。
1. 構造設計
同心オリフィスプレート
同心円状のオリフィス プレートが最も一般的なタイプです。プレートの中心に正確に配置された円形の開口部が特徴です。通常、オリフィスは真円で、プレートはこの中央開口部の周りに対称的に設計されています。この設計により、流体の流れがオリフィスを通過する際に均一に制限されます。同心円状の設計はシンプルなので製造が容易で、流体がきれいで大きな粒子や破片がない場合の幅広い用途に適しています。
偏心オリフィスプレート
対照的に、偏心オリフィス プレートには中心から外れた円形の開口部があります。オリフィスはプレートの片側に向かって、通常は底部に配置されます。この設計は、固体、スラッジ、または液体を含むガスを含む流体を処理するために特別に設計されています。オリフィスを底部に配置することで、固体粒子や液滴が捕捉されることなくオリフィスを通過できるため、詰まりのリスクが軽減され、より信頼性の高い流量測定が保証されます。
2. 流量特性
同心オリフィスプレート
流体が同心のオリフィス プレートを通過すると、オリフィスで突然均一な収縮が発生します。これにより、プレート全体で明確に定義された圧力降下が生じ、これは流量に直接関係します。同心オリフィス プレートの下流側の流れプロファイルは比較的安定しており、予測可能であるため、圧力差に基づいて流量を計算することが容易になります。ただし、同心オリフィス プレートは、渦巻きや不均一な速度分布などの流れプロファイルの変化の影響をより受けやすくなります。流体の流れが十分に発達していない場合、またはオリフィス プレートの上流で高度の乱流がある場合、不正確な流量測定が発生する可能性があります。
偏心オリフィスプレート
偏心オリフィスプレートの中心を外れた設計により、流体の流れのパターンがより複雑になります。流体がオリフィスに近づくと、方向の変更が強制され、さらなる乱流が発生する可能性があります。この乱流により、同心円状のオリフィス プレートと比較して、プレート全体の圧力降下が予測しにくくなる可能性があります。ただし、偏心オリフィス プレートは固体や混入液体を含む流体を処理できるため、高精度で安定した圧力と流量の関係よりも連続的な流れを維持することが重要な用途では、偏心オリフィス プレートがより良い選択肢となります。
3. 圧力損失
同心オリフィスプレート
同心のオリフィスプレートは一般に比較的高い圧力損失を引き起こします。オリフィスでの流体の急激な収縮により、大幅なエネルギーの散逸が発生し、プレート全体で大きな圧力降下が発生します。この圧力損失は、エネルギー効率が重要な用途では、所望の流量を維持するために追加のポンピングパワーが必要になる可能性があるため、問題となる可能性があります。ただし、場合によっては、圧力損失が高いことが、正確な流量測定のためのより明確な圧力信号を提供できるため、利点となることもあります。
偏心オリフィスプレート
偏心オリフィス プレートは、通常、同心オリフィス プレートと比較して圧力損失が低くなります。偏心設計により、流体がオリフィスをよりスムーズに流れることができ、エネルギーの散逸量が減少します。この低い圧力損失は、エネルギー消費を最小限に抑えることが優先される用途において有益です。ただし、圧力降下の減少によって圧力信号も小さくなる可能性があり、特に低流量の場合、流量測定の精度が低下する可能性があります。
4. インストール要件
同心オリフィスプレート
同心のオリフィスプレートには、正確な流量測定を保証するために、比較的真っ直ぐで滑らかな上流および下流の配管が必要です。上流の配管には、流体の流れが十分に発達できるように、一定の距離 (通常はパイプの直径の 10 ～ 20 倍) にわたって、曲がり、バルブ、その他の流れを妨げる要素が存在しないようにする必要があります。下流では、通常、より短い直線の長さ (通常、パイプ直径の 5 ～ 10 倍) が必要です。同心円状のオリフィス プレートの取り付けには、オリフィスがパイプ内の中心に正しく配置されるように、慎重に位置合わせする必要もあります。
偏心オリフィスプレート
偏心オリフィス プレートは、設置要件の点でより寛容です。ある程度の上流の乱流や不均一な流れプロファイルを許容できます。ただし、固体や液滴が通過できるように、オリフィスが正しい向き (通常はオリフィスが下になるように) で取り付けられていることを確認することが依然として重要です。偏心オリフィス プレートの下流直線長さの要件は、同心オリフィス プレートの要件と同様です。
5. アプリケーションシナリオ
同心オリフィスプレート
同心オリフィス プレートは、流体が清浄で固体や同伴液体が存在しない用途で一般的に使用されます。これらは、化学処理、発電、石油およびガス精製などの産業におけるガス、蒸気、清浄な液体の流量の測定に適しています。たとえば、天然ガスのパイプラインでは、ガスに汚染物質が含まれていない限り、同心オリフィス プレートを使用してガスの流量を正確に測定できます。
偏心オリフィスプレート
偏心オリフィス プレートは、流体に固体、スラッジ、または液体を伴うガスが含まれる用途に最適です。これらは廃水処理プラント、紙パルプ工場、食品加工産業で広く使用されています。廃水処理プラントでは、偏心オリフィス プレートを使用して、さまざまな固体粒子や破片を含む可能性がある下水の流量を測定できます。
オリフィスプレート流量計のサプライヤーとして、当社はさまざまな用途のニーズを満たす幅広い製品を提供しています。私たちのKF600シリーズ オリフィスプレート流量計高品質の素材と高度な製造技術を使用して設計されており、正確で信頼性の高い流量測定を保証します。同心オリフィスプレートが必要な場合でも、偏心オリフィスプレートが必要な場合でも、当社の経験豊富なチームがお客様の特定の要件に最適な製品の選択をお手伝いします。
当社のオリフィスプレート流量計にご興味がございましたら、また流量測定についてご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。当社は、最高のソリューションと優れた顧客サービスを提供することに尽力しています。
参考文献
- RW ミラー (1996)。流量測定工学ハンドブック。マグロウ - ヒル。
- スピッツァー、DW (2001)。流量測定: 測定と制御のための実践的なガイド。 ISA - 計測、システム、オートメーション協会。
- ISO 5167 - 1:2003。満水状態の円形断面導管に挿入された差圧装置による流体流量の測定 - パート 1: 一般原則と要件。
