Các loại đồng hồ chênh áp, Ứng dụng đo chênh áp trong công nghiệp

Phamhuutam

Thành Viên [LV 1]
Đồng hồ chênh áp (hay đồng hồ DP) có lẽ là một số sản phẩm được sử dụng sai và bị hiểu sai nhiều nhất trong sản xuất. Do giáo dục kỹ thuật gần như hoàn toàn không đề cập đến, chúng tôi thấy các kỹ sư liên tục sử dụng hai đồng hồ đo áp suất, trong khi họ chỉ cần sử dụng một đồng hồ đo chênh lệch áp suất sẽ hiệu quả hơn rất nhiều

Đồng hồ đo chênh áp lắp đặt trên đường ống

Từ các ứng dụng liên quan đến hệ thống lọc, đo tốc độ dòng chảy bằng Nguyên tắc Bernoulli, hiển thị mức chất lỏng trong bể đông lạnh, phát hiện rò rỉ trong hệ thống, v.v., Đồng hồ đo DP nên là một lựa chọn mà các kỹ sư cần cân nhắc đến

Do đó, chúng tôi đã tổng hợp trang này để tổng quan về một số ứng dụng của các đồng hồ đo này. Trên hết, chúng tôi hy vọng điều này cung cấp cho bạn một điểm khởi đầu tốt khi thiết kế hệ thống của mình.


1. Đồng hồ chênh áp là gì?​

Nói một cách đơn giản, Đồng hồ chênh áp đo sự khác biệt về áp suất giữa hai điểm trong hệ thống và hiển thị chênh lệch áp suất giữa 2 điểm đó trên một mặt hiển thị.
1684330289691.png


Hãy tưởng tượng một ứng dụng trong đó bạn có một áp suất trước bộ lọc là 100 psi và một áp suất ở sau bộ lọc là 95 psi. Nếu bạn kết nối một đồng hồ đo chênh lệch áp suất giữa hai điểm trên, bạn sẽ đọc được giá trị là 5 psi.

2. Các loại đồng hồ đo chênh áp và Nguyên lý hoạt động​

Có nhiều thiết kế đồng hồ đo DP khác nhau phù hợp với từng điều kiện hoạt động: nhiệt độ, áp suất, loại lưu chất… Sau đây là 5 nguyên lý đo chênh áp chính

2.1 Đồng hồ đo chênh áp kiểu piston​

Đồng hồ đo chênh áp kiểu Piston có nguyên lý hoạt động như hình bên dưới:

Nguyên lý đồng hồ đo DP dạng Piston

  • Đồng hồ có 2 cổng kết nối: 1 cổng kết nối với áp suất cao (có dầu +) và một cổng kết nối với áp suất thấp (dấu -).
  • Khi cổng “+” có áp suất cao hơn cổng “-“. Lực chênh áp sẽ đẩy piston magnet (piston có chứa nam châm) về phí phải, nhờ cảm ứng từ tác động đến kim đồng hồ (kim đồng hồ cũng chưa nam châm), làm cho kim đồng hồ quay và chỉ thị giá trị chênh lệch áp suất

2.2 Đồng hồ đo DP kiểu 2 ống bourdon​

Đồng hồ đo DP kiểu 2 ống bourdon có nguyên lý hoạt động như hình bên dưới:

Nguyên lý đồng hồ DP dạng 2 bourdon tube

  • Đồng hồ có 2 cổng kết nối: 1 cổng kết nối với áp suất cao (có dầu +) và một cổng kết nối với áp suất thấp (dấu -).
  • Khi cổng “+” có áp suất cao hơn cổng “-“. Ống bourdon 3 sẽ giãn nhiều hơn và kéo trục kết nối số 2 di chuyển qua phải, thông qua cơ cấu truyền động làm cho kim đồng hồ quay và chỉ thị giá trị chênh lệch áp suất

2.3 Đồng hồ đo DP kiểu capsule​

Đồng hồ DP kiểu capsule có hình dáng và nguyên lý hoạt động như hình bên dưới:

Nguyên lý đồng hồ đo DP dạng capsule

  • Đồng hồ có 2 cổng kết nối: 1 cổng kết nối với áp suất cao (có dầu +) kết nối vào hộp capsule và một cổng kết nối với áp suất thấp (dấu -) kết nối vào vỏ đồng hồ
  • Khi cổng “+” có áp suất cao hơn cổng “-“. hộp capsule giãn ra và đẩy trục kết nối số 2 di chuyển qua trái (như hình trên), thông qua cơ cấu truyền động làm cho kim đồng hồ quay và chỉ thị giá trị chênh lệch áp suất

2.4 Đồng hồ đo chênh lệch áp suất kiểu màng​

Đồng hồ đo chênh áp kiểu màng có nguyên lý hoạt động như hình bên dưới:
1684330245098.png

  • Đồng hồ có 2 cổng kết nối: 1 cổng kết nối với áp suất cao (có dầu +) và một cổng kết nối với áp suất thấp (dấu -)
  • Khi cổng “+” có áp suất cao hơn cổng “-“. cơ cấu màng đẩy trục kết nối số 2 di chuyển qua phải (như hình trên), thông qua cơ cấu truyền động làm cho kim đồng hồ quay và chỉ thị giá trị chênh lệch áp suất

2.5 Đồng hồ đo DP kiểu Bellow​

Đồng hồ đo chênh áp kiểu Bellow có nguyên lý hoạt động như hình bên dưới:
1684330256481.png

  • Đồng hồ có 2 cổng kết nối: 1 cổng kết nối với áp suất cao (có dầu +) và một cổng kết nối với áp suất thấp (dấu -)
  • Khi cổng “+” có áp suất cao hơn cổng “-“. cơ cấu Bellow đẩy trục kết nối số 2 di chuyển qua phải (như hình trên), thông qua cơ cấu truyền động làm cho kim đồng hồ quay và chỉ thị giá trị chênh lệch áp suất

3. Ứng dụng đồng hồ đo chênh lệch áp suất​

Đồng hồ đo chênh lệch có ứng dụng rất rộng rãi, từ công nghiệp dầu khí đến hệ thống HVAC, hệ thống tưới tiêu nông nghiệp, Sau đây là liệt kê các ứng dụng phổ biến:

3.1 Theo dõi tắt nghẽn bộ lọc​

Ứng dụng phổ biến nhất cho đồng hồ đo chênh áp là theo dõi bộ lọc. Bộ lọc loại bỏ các hạt hoặc chất gây ô nhiễm không mong muốn khỏi hệ thống khí hoặc chất lỏng.

Đo chênh áp phát hiện trạng thái bộ lọc

Khi các hộp lọc bị tắc, chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra tăng lên do sự tích tụ các chất gây ô nhiễm trong lưới lọc. Do đó, người vận hành có thể đo mức chênh áp trên bộ lọc và có thể nhận được dấu hiệu trực quan về mức độ bẩn của hệ thống lọc của mình.

Mặt số của đồng hồ đo chênh áp cũng có thể có vòng màu xanh, vàng, đỏ để chỉ báo tình trạng bộ lọc. Giúp người vận hành bảo dưỡng bộ lọc thích hợp, không quá muộn cũng không quá sớm

Đồng hồ đo DP lọc mặt số in màu

3.2 Đo mức chất lỏng bằng chênh áp​

Đồng hồ đo chênh áp cũng được dùng để đo mức chất lỏng.

Có nhiều loại thiết bị có thể đo mức, Một giải pháp đơn giản, tương đối rẻ tiền là sử dụng đồng hồ đo chênh lệch áp suất để chỉ báo mức chất lỏng trong bồn.

Đo mức bồn đông lạnh (Cryo tank)

Trong các bồn hởn (open tank), phía áp suất cao của đồng hồ đo chênh áp được lắp dưới đáy bể, trong khi phía áp suất thấp được thông với khí quyển. Trong trường hợp này, máy đo chênh áp đang đo một cột chất lỏng trong bồn, dẫn đến kết quả đọc phản ánh chiều cao của chất lỏng trong bồn, thường hiển thị chỉ số inch/ mm nước hoặc chỉ số phần trăm.

Đồng hồ đo mức bồn Cryo tank

Đối với bồn kín, bồn điều áp, chẳng hạn như bồn đông lạnh (cryo tank), phía áp suất cao của đồng hồ được lắp dưới đáy bồn, nhưng phía áp suất thấp được lắp trên đỉnh bồn. Kết quả là phép đo cột chất lỏng trong bồn(chiều cao chất lỏng), thường cho kết quả đọc tính bằng inch/mm nước hoặc phần trăm.

3.3 Đo lưu lượng bằng chênh áp​

Lưu lượng là một ứng dụng phổ biến khác cho đồng hồ đo áp suất vi sai. Có vô số loại lưu lượng kế được sử dụng ngày nay.

Đồng hồ đo lưu lượng kiểu chênh áp

Chi phí của nhiều lưu lượng kế tăng theo cấp số nhân khi kích thước đường ống tăng lên, bởi vì quy mô của phần tử lưu lượng phải tăng lên để xử lý các lưu lượng lớn như vậy. Phương pháp số một để đo lưu lượng là dựa vào chênh lệch áp suất. Lưu lượng kế DP là lựa chọn đặc biệt hấp dẫn cho các đường ống lớn.

Giải pháp phổ biến là cắt ống, lắp đặt phần tử tiết lưu (Orifice, Nozzle, Venturi…) và đo độ giảm áp suất trên phần tử tiết lưu. Lưu lượng kế DP được thiết kế để xử lý mối quan hệ căn bậc hai giữa lưu lượng và chênh lệch áp suất được tạo ra, sử dụng Định luật Bernoulli. Điều này đại diện cho một giải pháp có độ chính xác cao với chi phí thấp.

3.4 Đo chênh lệch áp suất trong bộ trao đổi nhiệt​

Số lượng thiết bị trao đổi nhiệt được bán trên thị trường công nghiệp là rất lớn. Những bộ trao đổi nhiệt này có thể có giá lên tới 20.000 đô la trở lên. Giống như bộ lọc, bộ trao đổi nhiệt thường bảo vệ các thiết bị đắt gấp nhiều lần số tiền đó. Theo thời gian, các bộ trao đổi nhiệt bị rỉ sét hoặc bị tắc, cho thấy đã đến lúc phải xả hoặc rửa ngược.

Đo chênh áp bộ trao đổi nhiệt

Thường rất ngạc nhiên khi thấy rằng không có gì được lắp đặt để theo dõi bộ trao đổi nhiệt. Các nhà sản xuất bộ trao đổi nhiệt thường nhớ lại những nỗ lực giúp khách hàng bằng cách báo giá một bộ trao đổi nhiệt đắt tiền với đồng hồ đo chênh lệch áp suất rẻ tiền 100 đô la để theo dõi sự sụt giảm áp suất trên bộ trao đổi nhiệt.

Thật không may, khách hàng thường mua bộ trao đổi nhiệt đắt tiền nhưng lại đánh rơi mục hàng số 2, đồng hồ đo chênh lệch áp suất, khỏi đơn đặt hàng. Họ thường không mua giải pháp 100 đô la có thể giúp họ tiết kiệm hàng ngàn đô la trong tương lai!

4. Lợi ích của phép đo chênh lệch áp suất​

Theo dõi chênh lệch áp suất giúp bảo vệ các thiết bị và quy trình đắt tiền. Nó đơn giản, dễ đọc và giảm nhầm lẫn, sai sót khi sử dụng 2 đồng hồ áp suất riêng biệt.

Khi kết hợp tiếp điểm cảnh báo, đồng hồ chênh áp có thể giúp kích hoạt quy trình rửa ngược một cách tự đồng

Khi kết hợp mới bộ transmitter 4-20mA, có thể theo dõi chênh áp từ xa, giúp những người có liên quan có thể theo dõi, đưa ra có quy trình bảo dưỡng kịp thời


Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ

Chúc bạn thành công!
Nguồn bài viết: https://drgauges.net/page/hieu-ro-dong-ho-chenh-ap-cac-loai-va-cac-ung-dung-quan-trong/
 
Back
Bên trên