صفحه اورفیس و انواع آن
صفحه اورفیس یکی از ساده ترین و درعین حال اقتصادی ترین محدودکننده های جریان جهت اندازه گیری جریان سیال است. صفحه اورفیس یک صفحه مسطح با ضامت بین 1/16 تا ¼ اینچ است. بطور معمول صفحه اورفیس مابین دو فلنج و در مسیر صاف لوله جهت اجتناب از اغتشاشات الگوی جریان سیال نصب می شود.
سه مدل صفحه اورفیش استفاده شده عبارتند از: هم مرکز – خارج از مرکز و سگمنتال
صفحه اورفیس هم مرکز معمول ترین نوع صفحه اورفیس می باشد. در هنگام عبور جریان سیال از اورفیس، همگرایی و سرعت سیال به بیشترین میزان افزایش می یابد. در این نقطه، فشار در کمترین میزان خود است. در حین واگرایی سیال جهت پرکردن کل مساحت لوله، سرعت سیال به مقدار اصلی خود کاهش پیدا می کند. فشار نیز به 60 تا 80 درصد مقدار اصلی خود افزایش پیدا می کند. افت فشار غیر قابل برگشت است و بنابراین فشار خروجی همیشه کمتر از فشار ورودی خواهد بود. اختلاف فشار بین دو طرف اورفیش اندازه گیری شده و نتیجه حاصله نسبت مستقیم با میزان فلو دارد.
صفحه اورفیس خارج از مرکز و سگمنتال نیز دارای منطق مشابهی با اورفیس هم مرکز دارد. بخش دایره ای اورفیس سگمنتال هم مرکز با لوله بوده و قسمت مسطح آن جلوی مانع شدن مواد خارجی در قسمت بالای اورفیسی که برروی لوله افقی نصب شده است را می گیرد. براساس نوع سیال، بخش مسطح اورفیس جهت افزایش دقت اندازه گیری در قسمت بالایی یا پایینی لوله افقی قرار می گیرد.
اورفیس خارج از مرکز، لبه اورفیس را به سمت داخلی دیواره لوله شیفت می دهد. این طراحی همچنین از محدود سازی بخش بالادستی جلوگیری کرده و به همان روش اورفیس سگمنتال استفاده می شود.
صفحه اورفیس دارای دو ایراد متفاوت است: یکی باعث افت فشار دائمی می شود و دیگری موجب خوردی و سایش می گردد که نهایتا موجب کاهش دقت اندازه گیری اختلاف فشار می گردد.
بهترین کاربرد صفحه اورفیس کجاست؟
صفحه اورفیس هم مرکز برای سیالات مایع، گاز و جریان بخار برای زمانیکه عدد رینولد بین 107 تا 20000 در لوله های زیر 6 اینچ است توصیه می شود. بدلیل اینکه در معادلات پایه جریان اورفیس فرض بر این است که سرعت جریان سیال به اندازه کافی از سرعت صورت پایین تر است و عملا روش محاسبات و تئوری متفاوتی در صورت عبور از سرعت صوت نیاز خواهد بود.
صفحه اورفیس هم مرکز می تواند شامل یک سوراخ در پایین جهت جلوگیری از انباشت مایعات داخل سیال گازی در حال اندازه گیری و یا سوراخ vent جهت خروج گازهای همراه با مایع در حال اندازه گیری باشد
صفحه اورفیس جهت اندازه گیری مایعات چند فازی در لوله های افقی توصیه نمی شود زیرا فاز ثانویه می تواند در اطراف لبه های اورفیس محبوس گردد.
کارایی اورفیس:
اگرچه اورفیس یک تجهیز بیسار ساده است ولی در عین حال یک تجهیز اندازی گیری دقیق می باشد.در شرایط ایده آل، خطای اندازه گیری صفحه اورفیس چیزی بین 0.75 تا 1.5 درصد است. از طرفی دقت صفحه اورفیس کاملا به انواع خطاهای اعمالی حساس میباشد. دقت اندازه گیری سوراخ، کیفیت نصب و شرایط صفحه تعیین کننده کارایی نهایی اورفیس می باشد. فاکتورهای نصب نظیر موقعیت سوراخ های محل اندازه گیری، وضعیت لوله، سرراست بودن لوله، وضعیت گسکت، همراستا نبودن اورفیس و لوله و بسیاری از پارامترهای دیگر از جمله عواملی هستند که بر دقت اندازه گیری تاثیر بسزایی دارند.
