مته گاندریل,سوراخکاری عمیق,ساخت ترموول

٠٩١٠٨٨٩٣٥٦٦

قواعد انتخاب طول فرورفتگي ترموول در لوله

قواعد انتخاب طول فرورفتگي ترموول در لوله: یکی از مهم ترین فاکتور ها در ساخت ترموول انتخاب طول فرورفتگی ترموول در لوله محسوب می شود. در این مطلب از سری مطالب علمی آموزشی شرکت فنی مهندسی گاندریل قصد داری مهم ترین قواعد انتخاب طول فرورفتگی ترموول در لوله را ررسی کنیم . شرکت فنی مهندسی گاندریل ارائه ی دهنده ی برترین و متفاوت ترین خدمات در حوزه ی سوراخ کاری عمیق به وسیله ی جدید ترین دستگاه ها و دستگاه مته گاندریل می باشد.

با گاندریل همراه باشید.

طول فرورفتگي ترموول در لوله، كه از اين به بعد به اختصار به آن طول ترموول خواهيم گفت، بايد به گونهاي انتخاب شود كه المان حسگر دما بتواند با حداكثر دقت ممكن دماي سيال عبوري از لوله را اندازهگيري كند. ترموول با 8 يكي از عواملي كه باعث ايجاد خطاي اندازه گيري مي شود، تبادل گرمايي سيال درون لوله و ساقه ي محيط پيرامون لوله است. بديهي است كه تبادل گرمايي در نواحي نزديک به جداره ي لوله بيشتر از مركز لوله است. به علاوه هر چه سرعت حركت سيال درون لوله كمتر باشد، فرصت براي تبادل گرما با محيط پيرامون بيشتر بوده و خطاي ناشي از تبادل گرمايي افزايش مي يابد. البته به طور معمول و با توجه به پروفايل سرعت در لوله ، سيال در نزديكي ديواره ي لوله با سرعت كمتري نسبت به مركز آن در حال حركت است. بنابراين در مركز لوله علاوه بر عامل فاصله ي بيشتر تا پيرامون لوله ، سرعت بيشتر سيال هم باعث كاهش تبادل گرمايي با محيط پيرامون لوله مي شود. 

 

عوامل دیگر در میزان خطای ناشی از تبادل گرمایی

 

عوامل ديگري نيز در ميزان خطاي ناشي از تبادل گرمايي دخيل هستند. در سيالات با چگالي پايين نسبت به سيالات با چگالي بالاتر، تأثير تبادل گرمايي در ميزان تغيير دماي سيال بيشتر است. به علاوه هر چه اختلاف دماي سيال درون لوله با محيط پيرامون بيشتر باشد، تبادل گرمايي بيشتر خواهد بود.

با توجه به توضيحات ارايه شده بهترين محل براي قرار دادن نوک ترموول، كه المان حساس به دماي حسگر دما در آنجا قرار مي گيرد، مركز لوله است. با توجه به اين كه معمولاً پروفايل سرعتي و دمايي سيال در لوله نسبت به محور لوله داراي تقارن است، استفاده از ترموول با طول بيشتر از نصف قطر لوله توجيه فني ندارد. افزايش طول ترموول به بیشتر از نصف قطر لوله ، ترموول را در معرض تنش هاي بيشتري از سمت سيال قرار مي دهد كه ممكن است باعث شكستن آن شود. به علاوه با افزايش طول ترموول قيمت آن هم بالا ميرود. افزايش قيمتي كه هيچ مزيتي براي ما به ارمغان نميآورد. بنابراين طول ترموول نبايد فراتر از نصف قطر لوله باشد مگر در مواردي كه حداقل طول مورد نياز براي ترموول از نصف قطر لوله بيشتر شود كه در اين حالت هم پس از انجام تحليل تنش و اطمينان از مقاومت ترموول در برابر تنشهاي وارده از سمت سيال استفاده از ترموول با طول بيشتر از نصف قطر لوله قابل توجيه است.

اگرچه قواعد تجربي براي انتخاب حداقل طول ترموول وجود دارد اما تعيين اين مقدار بايد با توجه به حداقل طول پيشنهادي سازندهي حسگر دما انجام شود. سازندهي حسگر دما براي اطمينان از صحت و دقت مقدار اندازهگيري شده توسط آن، حداقل طولي را براي ترموول پيشنهاد ميكند. طول پيشنهادي معمولاً براي گازها بيشتر از مايعات است. آشنايي با قواعد تجربي موجود براي تعيين حداقل طول مورد نياز ترموول به منظور كسب بينش در اين خصوص و در مراحل اوليه ي پروژه كه هنوز اطلاعاتي در مورد حسگرهاي دما و سازندگان آن ها نداريم مفيد است. در ادامه به معرفي دو قاعدهي سرانگشتي پیرامون تعیین حداقل طول ترموول می پردازیم. شايان ذكر است كه هيچ كدام از اين قواعد در هيچ استانداردي ذكر نشده و با توجه به قوانين فيزيكي حاكم بر انتقال حرارت و تجارب و آزمايشات سازندگان حسگرهاي دما ارايه شده و مورد پذيرش و استفاده اكثريت مهندسين ابزاردقيق قرار گرفته است. هر دو قاعده بر اين اصل مبتني است كه ناحيه ي حساس به دماي حسگر درون ترموول بايد به طور كامل در معرض سيال عبوري از لوله قرار داشته و تبادل گرمايي ترموول با محيط پيرامون لوله در نزديكي قسمتي كه ناحيه ي حساس به دماي حسگر را در بر گرفته به حداقل برسد.

1. قاعده ي اول ميگويد كه حداقل طول ترموول بايد 10 برابر قطر خارجی نوک ترموول باشد.
2. قاعده ي دوم كمي دقيقتر به موضوع نگاه كرده است. در صورتي كه سيال مورد نظر مايع باشد، حداقل طول مورد نياز ترموول معادل طول معادل طول قسمت حساس به دماي حسگر به علاوه 1 اینچ و در صورتی که سيال مورد نظر گاز باشد، حداقل طول مورد نياز ترموول معادلطول قسمت حساس به دماي حسگر به علاوه ی 3 اينچ است. مقادیر 1 و 3 اینچ به منظور ايجاد فاصله بين قسمت حساس به دماي حسگر و جداره ی لوله كه در آن تبادل گرمايي با محيط پيرامون لوله حداكثر است در نظر گرفته شده اند. معمولا براي راحتي ، حداقل طول ارايه شده براي گازها يعني طول قسمت حساس به دما به علاوه ي 3 اینچ در مواردي كه سيال مورد نظر مايع باشد هم مورد استفاده قرار ميگيرد. طول ناحيه حساس به دما براي ترموكوپل ها كه در نوک آن قرار دارد ، ناچيز بوده و ميتواند معادل با صفر در نظر گرفته شود. اين طول براي RTD ها حداکثر 1 اینچ و برای حسگر های دمای بی متال می تواند تا 2.5 اينچ باشد.

در استاندارد API RP 550 در خصوص انتخاب طول ترموول قاعده ديگري ارايه شده است. اين قاعده مي گويد طول ترموول بايد به گونه اي انتخاب شود كه نوک آن در يک سوم مياني لوله قرار گيرد. يعني حداقل طول ترموول يک سوم قطر لوله و حداكثر طول آن دو سوم قطر لوله باشد. با توجه به توضيحات ارايه شده توجيه فني مناسب و محكمي پشت اين قاعده وجود ندارد و استفاده از آن پيشنهاد نمي شود. اين استاندارد منقضي شده و ديگر مورد استفاده قرار نميگيرد.
در استاندارد API RP 551 هم پيرامون طول ترموول قاعده ي ديگري ارايه شده است. اين قاعده ميگويد طول ترموول نبايد کمتر از 2 اینچ باشد. به علاوه در نصب عمودي يا نصب با زاويه 45 درجه ، نوک ترموول نبايد بیش از 5 اینچ از دیواره ی لوله فاصله داشته باشد. با توجه به توضيحات ارايه شده اين قاعده نيز از توجيه فني مناسب و محكمي برخوردار نيست و استفاده از آن پيشنهاد نمي شود. در نسخه ي پيش نويس اين استاندارد كه متعلق به سال 2012 میلادی است ، API دوباره و بدون توجه به نوع حسگر دما و براي سيالات مايع با دماي کمتر از 63 درجه سانتی گراد عدد 2 اینچ را به عنوان حداقل طول پيشنهادي براي ترموول مشخص كرده اما در خصوص حداكثر طول ترموول اظهار نظر نكرده است!

اخبار نهایی وب سایت