Una piastra di orifizio di restrizione è un componente di struttura semplice ma cruciale nei sistemi industriali di controllo dei fluidi. Viene utilizzata principalmente per controllare la portata del fluido, ridurre la pressione del fluido o ottenere una consegna quantitativa del fluido.
Con vantaggi quali basso costo, struttura compatta e facile manutenzione, è ampiamente applicata in numerosi campi industriali tra cui petrolio, ingegneria chimica, energia elettrica, metallurgia e trattamento delle acque.
Una piastra di orifizio di restrizione è un dispositivo di strozzatura installato in un sistema di tubazioni, solitamente composto da una piastra metallica con un foro passante di dimensioni specifiche. La sua struttura principale è la piastra di orifizio stessa. La forma, le dimensioni della piastra di orifizio e il suo metodo di connessione con la tubazione sono progettati in base alle specifiche condizioni operative e alle caratteristiche del fluido.
Per una piastra di orifizio con un diametro del foro specifico, quando vi è una certa differenza di pressione attraverso la piastra di orifizio, la portata del fluido che passa attraverso la piastra di orifizio aumenta all'aumentare della differenza di pressione. Tuttavia, quando la differenza di pressione supera un valore specifico (cioè la differenza di pressione critica) e la velocità del flusso raggiunge la velocità del suono, la portata attraverso la piastra di orifizio non aumenterà più con l'aumento della differenza di pressione. È basato su questo principio che la piastra di orifizio di restrizione limita la portata del fluido e riduce la pressione.
- Struttura semplice: La piastra di orifizio di restrizione ha una struttura relativamente semplice, composta da pochi componenti. Il suo processo di produzione è semplice e il costo è basso.
- Facile installazione e manutenzione: Il suo metodo di installazione è semplice. Sia che si tratti di connessione a flangia o di connessione a saldatura, la costruzione è conveniente. Durante la manutenzione, se si verificano problemi, la sostituzione o la riparazione è relativamente facile, senza la necessità di strumenti e tecnologie complesse.
- Ampio raggio di applicazione: Può essere applicato a vari fluidi (liquidi, gas, vapore, ecc.) e a diversi intervalli di pressione e temperatura di esercizio, e può funzionare in vari scenari industriali.
- Nessuna parte mobile: A differenza delle valvole, la piastra di orifizio di restrizione non ha parti mobili. Pertanto, non ci sono problemi di guasto causati dall'usura dei componenti, inceppamenti, ecc. Ha un'elevata affidabilità e una lunga durata.
- Intervallo di regolazione del flusso limitato: Il diametro del foro della piastra di orifizio di restrizione è fisso. Una volta progettato e prodotto, l'intervallo di flusso che può controllare è fondamentalmente determinato. Non può eseguire una regolazione continua del flusso come una valvola di controllo, quindi ha una scarsa adattabilità alle condizioni operative con grandi variazioni di flusso.
- Elevata perdita di pressione: A causa dell'effetto di strozzatura generato quando il fluido passa attraverso la piastra di orifizio di restrizione, si verificherà una certa perdita di pressione. In alcuni sistemi sensibili alla perdita di pressione, ciò può aumentare il consumo energetico.
- Sensibilità alle proprietà del fluido: Quando le proprietà del fluido (come viscosità, densità, ecc.) cambiano, l'effetto di restrizione del flusso della piastra di orifizio di restrizione sarà influenzato in una certa misura, il che può causare la deviazione della portata dal valore previsto.
- Facile da bloccare: Per fluidi contenenti molte particelle solide e impurità, il foro passante della piastra di orifizio di restrizione si blocca facilmente, il che influisce sul suo normale funzionamento e richiede frequenti pulizie e manutenzione.
Le principali funzioni di una piastra di orifizio di restrizione sono limitare la portata e ridurre la pressione, quindi può essere utilizzata nelle seguenti occasioni:
-
Occasioni di riduzione della pressione dei materiali di processo
Quando i materiali di processo fluiscono da un'area ad alta pressione a un'area a bassa pressione, la piastra di orifizio di restrizione può controllare la caduta di pressione. Installando la piastra di orifizio di restrizione, la pressione del materiale può essere ridotta gradualmente per soddisfare i requisiti di pressione operativa. La piastra di orifizio di restrizione è relativamente semplice, affidabile e a basso costo, quindi presenta maggiori vantaggi rispetto ad alcuni complessi dispositivi di riduzione della pressione in tali occasioni.
-
Occasioni di protezione delle valvole
Quando è richiesta una grande caduta di pressione tra l'upstream e il downstream della valvola nella tubazione, il fluido causerà una grave erosione alla valvola. Se lo strozzamento attraverso la piastra di orifizio non genera fase gassosa, collegare la piastra di orifizio in serie all'upstream della valvola può ridurre efficacemente l'impatto del fluido sulla valvola.
-
Occasioni di circolazione continua a piccola portata
(1)
Tubazione di lavaggio della pompa: Nelle apparecchiature chimiche, alcune parti come la tenuta meccanica della pompa richiedono un fluido di lavaggio continuo per prevenire perdite di mezzo e danni alla tenuta. La piastra di orifizio di restrizione può garantire la fornitura stabile di fluido di lavaggio a piccola portata. Dopo aver installato la piastra di orifizio di restrizione, è possibile fornire una quantità appropriata di fluido di lavaggio, che non solo garantisce l'effetto di raffreddamento e lavaggio della tenuta, ma non ha nemmeno un impatto negativo sul funzionamento della pompa.
(2)
Tubazione di bypass della pompa in standby a caldo: In un sistema con una pompa di riserva, è richiesta una certa portata di bypass per mantenere la pompa di riserva in uno stato di standby a caldo. La piastra di orifizio di restrizione può controllare questa portata di bypass per garantire che la pompa di riserva possa essere messa in uso in qualsiasi momento.
(3)
Tubo di campionamento analitico: Quando si analizza la composizione del fluido di processo, il tubo di campionamento analitico richiede una piccola e continua portata di campione. La piastra di orifizio di restrizione può controllare accuratamente la portata del campione.
-
Occasioni di riduzione della pressione e riduzione del rumore o riduzione dell'usura
Nel sistema di sfiato, la caduta di pressione improvvisa può produrre un rumore enorme. Installando la piastra di orifizio di restrizione, la pressione del fluido può essere ridotta gradualmente, il che può ridurre efficacemente il rumore e l'usura.
Si fa riferimento agli standard relativi alle piastre di orifizio di restrizione: HG/T 20570.15 Impostazione delle piastre di orifizio di restrizione per tubazioni, GB/T 2624.2-2006 Misurazione del flusso di fluidi in condotti chiusi mediante dispositivi a pressione differenziale installati in condotti a sezione circolare - Parte 2: Piastre di orifizio, e ISO 5167.
Le piastre di orifizio di restrizione e le piastre di orifizio di strozzatura hanno certe somiglianze nella struttura, poiché entrambe controllano il fluido modificando la sezione trasversale del flusso. Tuttavia, i loro scopi di progettazione sono diversi: le piastre di orifizio di restrizione si concentrano principalmente sulla limitazione della portata e sulla riduzione della pressione, mentre le piastre di orifizio di strozzatura sono più utilizzate per la misurazione del flusso, calcolando la portata del fluido misurando la differenza di pressione attraverso la piastra di orifizio.
Inoltre, in termini di progettazione strutturale e requisiti di precisione, le piastre di orifizio di strozzatura sono solitamente più esigenti delle piastre di orifizio di restrizione per garantire l'accuratezza della misurazione.
