Application sur le terrain du débitmètre à orifice dans l'industrie électrique

Résumé : Les informations sur l'application sur site des débitmètres à orifice dans le secteur de l'énergie sont fournies par d'excellents fabricants de débitmètres. Lorsque la conduite vapeur-eau d'une centrale électrique ne nécessite pas d'ajustement de pressions différentes selon les exigences du système, mais que la différence de pression entre l'avant et l'arrière de la conduite est importante, on utilise souvent l'agrandissement de l'orifice d'étranglement. Le principe est le suivant : lorsque le fluide s'écoule dans la conduite, la résistance locale crée du fluide. De plus en plus de fabricants de débitmètres proposent des modèles et des devis. N'hésitez pas à nous contacter. Voici les détails de l'application sur site des débitmètres à orifice dans le secteur de l'énergie. Lorsque la conduite vapeur-eau d'une centrale électrique ne nécessite pas d'ajustement de pressions différentes selon les exigences du système, mais que la différence de pression entre l'avant et l'arrière de la conduite est importante, on utilise souvent l'agrandissement de l'orifice d'étranglement. Le principe est le suivant : lorsque le fluide s'écoule dans la conduite, la résistance locale réduit la pression du fluide et entraîne une perte d'énergie. Ce phénomène est appelé étranglement en thermodynamique. Cette méthode est plus simple que l'utilisation d'une vanne de régulation, mais elle doit être choisie correctement, sinon le liquide est sujet à la cavitation, ce qui compromet le fonctionnement sûr de la canalisation. 1. Phénomène de cavitation. Le débitmètre à orifice d'étranglement a pour fonction de réduire l'ouverture à l'endroit approprié de la canalisation. Lorsque le liquide traverse la restriction, le faisceau d'écoulement s'amincit ou se rétrécit. La plus petite section transversale du jet apparaît en aval de la restriction réelle et est appelée section transversale systolique. Dans la section d'écoulement systolique, la vitesse d'écoulement est la plus élevée, et son augmentation s'accompagne d'une forte diminution de la pression dans la section d'écoulement systolique. Lorsque le faisceau s'étend sur une plus grande surface, la vitesse diminue et la pression augmente, mais la pression en aval ne revient pas complètement à la pression en amont, en raison d'une turbulence interne et d'une consommation d'énergie accrues. Si la pression pvc à la section transversale de l'écoulement rétréci descend en dessous de la pression de vapeur saturante pv à la température correspondant au liquide, la vapeur et le gaz dissous dans l'eau s'échappent du flux, formant de petites bulles où vapeur et gaz se mélangent. D'autres bulles apparaissent. Si la pression p2 en aval de l'orifice reste inférieure à la pression de vapeur saturante du liquide, des bulles continuent de se former dans la canalisation aval, et les deux phases liquide et vapeur se mélangent. Ce phénomène est appelé évaporation éclair. Si la pression en aval est rétablie au-dessus de la pression de vapeur saturante du liquide, les bulles se condensent rapidement et éclatent sous l'effet de la haute pression. Au moment où les bulles éclatent, des cavités locales se forment et l'eau à haute pression s'écoule vers ces bulles d'origine à très grande vitesse. L'espace occupé forme un impact. Le gaz et la vapeur contenus dans les bulles ne se dissolvant et ne se condensant pas instantanément, elles se divisent en petites bulles sous l'effet de la force d'impact, puis sont comprimées et condensées par l'eau à haute pression. Le bruit du sable s'écoulant dans la canalisation est appelé cavitation. Sous l'effet des coups de bélier, la surface du matériau de la roue est fatiguée et gravement endommagée. On appelle cavitation l'ensemble du processus de formation, de développement et de rupture des bulles de gaz qui endommagent le matériau. La principale différence entre l'évaporation instantanée et la cavitation réside dans l'éclatement ou non des bulles. Dans une canalisation à évaporation instantanée, le fluide étant un écoulement diphasique de vapeur et d'eau, le volume spécifique et le débit du fluide sont doublés, et la surface de frottement est fortement usée, ce qui indique un aspect lisse et poli. L'évaporation instantanée produit également du bruit et des vibrations, mais le niveau sonore est généralement inférieur à 80 dB, ce qui ne dépasse pas la plage autorisée spécifiée dans les spécifications. La cavitation n'est pas un phénomène normal. L'éclatement des bulles et les impacts à grande vitesse provoquent un bruit important et de fortes vibrations dans la canalisation. Sur la surface extrêmement réduite du canal d'écoulement, la pression créée par la force d'impact peut atteindre des centaines, voire des gigapascals, et la fréquence des impacts peut atteindre des dizaines de milliers de fois par seconde. Cela peut endommager gravement la surface de nettoyage en peu de temps, se traduisant par une surface rugueuse et rugueuse, semblable à des cendres. De plus, les gaz réactifs, tels que l'oxygène, qui s'échappent du liquide, dégagent de la chaleur en se condensant par l'intermédiaire de bulles, ce qui provoque également une corrosion chimique des métaux. Qu'il s'agisse d'évaporation instantanée ou de cavitation, ces phénomènes peuvent endommager la canalisation à des degrés divers, compromettant ainsi la sécurité de fonctionnement. Par conséquent, il est important d'éviter ces deux situations lors du choix d'un débitmètre à orifice d'étranglement. La pression en aval de l'orifice étant souvent supérieure à la pression de vapeur saturante du liquide, il est primordial d'éviter la cavitation lors du choix d'un orifice d'étranglement. 2. Méthodes de prévention de la cavitation des fluides. Pour la cavitation, le remplacement de la surface de frottement par des matériaux avancés ne constitue pas une solution complète. Le seul moyen de résoudre le problème est de contrôler la pression (Pv) dans la section d'écoulement systolique et de la maintenir au-dessus de la pression de vapeur saturante (Pv) du liquide. Une mesure fondamentale pour prévenir la cavitation est la suivante : pour les canalisations présentant une perte de charge importante, une décompression à plusieurs étages peut être utilisée afin de garantir que la pression du fluide traversant chaque section d'écoulement rétrécie soit supérieure à la pression de vapeur saturante du liquide.

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