संतुलित प्रवाह मापक

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बैलेंस्ड फ्लो मीटर, पारंपरिक थ्रोटल उपकरणों की तुलना में काफी बेहतर है; इसमें संतुलित धारा-नियंत्रण की उल्लेखनीय विशेषता है। पारंपरिक थ्रोटल उपकरणों में केवल एक ही प्रवाह-छिद्र होता है; इस कारण तरल पदार्थ थ्रोटलिंग के बाद आदर्श स्थिति से बाहर हो जाता है। ； वहीं, संतुलन फ्लो मीटर में कई कार्यात्मक छिद्र होते हैं; इनकी मदद से प्रवाह क्षेत्र को अधिकतम सीमा तक संतुलित एवं आदर्श तरल के रूप में व्यवस्थित किया जा सकता है। इस प्रकार, डिफरेंशियल प्रेशर फ्लो मीटर के लाभों को पूरी तरह से उपयोग में लाया जा सकता है। बैलेंस फ्लो मीटर, लगभग सभी प्रकार के तरल पदार्थों के मापन हेतु उपयोग में आता है। यह तरल पदार्थों के मापन संबंधी तकनीकों में एक क्रांति है। वर्तमान में, बैलेंस फ्लो मीटर का उपयोग तेल, रसायन उद्योग, धातु विज्ञान, बिजली उद्योग, प्राकृतिक गैस, जल शोधन आदि उद्योगों में व्यापक रूप से किया जा रहा है। उत्पाद का सिद्धांत: बैलेंस फ्लो मीटर, एक क्रांतिकारी प्रकार का डिफरेंशियल प्रेशर आधारित फ्लो मीटर है। इसका कार्य सिद्धांत, अन्य डिफरेंशियल प्रेशर आधारित फ्लो मीटरों के समान ही है; अर्थात् यह भी सील्ड पाइपलाइनों में ऊर्जा-रूपांतरण के सिद्धांत पर ही काम करता है। आदर्श तरल पदार्थों की स्थिति में, पाइपलाइन में प्रवाहित होने वाले तरल की मात्रा, डिफरेंशियल प्रेशर के वर्गमूल के अनुपात में होती है। ； विभवांतर के मान को मापकर, बर्नौली समीकरण का उपयोग करके पाइपलाइन में प्रवाहित होने वाले तरल/गैस की मात्रा की गणना की जा सकती है। संतुलित प्रवाह सेंसर, एक छिद्रयुक्त वृत्ताकार थ्रोटल रेगुलेटर है; इसे पाइपलाइन के क्रॉस-सेक्शन में लगाया जाता है। प्रत्येक छिद्र का आकार एवं वितरण, विशेष सूत्रों एवं परीक्षण डेटा के आधार पर निर्धारित किया जाता है; ऐसे छिद्रों को “फंक्शनल छिद्र” कहा जाता है। जब तरल पदार्थ डिस्क में मौजूद छिद्रों से गुजरता है, तो उसकी गति संतुलित हो जाती है, एवं घूर्णन धाराएँ न्यूनतम हो जाती हैं; इस प्रकार लगभग आदर्श तरल पदार्थ प्राप्त होता है। दबाव मापन उपकरणों के द्वारा स्थिर दबाव-ांतर संकेत प्राप्त किए जा सकते हैं, एवं बर्नौली समीकरण के आधार पर आयतन-प्रवाह एवं द्रव्यमान-प्रवाह की गणना की जा सकती है। 1. मापन की सटीकता, मानक छिद्रप्लेट की तुलना में 5–10 गुना अधिक है।
2. प्रवाह संबंधी शोर, मानक छिद्रप्लेट की तुलना में 1/15 है।
3. स्थायी दबाव हानि, मानक छिद्रप्लेट की तुलना में 1/3 है।
4. दबाव की वसूली, मानक छिद्रप्लेट की तुलना में 2 गुना तेज है।
5. न्यूनतम सीधी नली की लंबाई, 0.5D से भी कम हो सकती है।

**विशेषताएँ:**
– उच्च रैखिकता एवं अच्छी पुनरावृत्ति क्षमता।
– बैलेंस्ड फ्लो मीटर में सममित छिद्र संरचना होती है; इस कारण प्रवाह क्षेत्र संतुलित रहता है। इससे वर्टिकल धाराएँ, कंपन एवं संकेत-शोर कम हो जाता है। प्रवाह क्षेत्र की स्थिरता बढ़ जाती है, जिससे रैखिकता मानक छिद्रप्लेट की तुलना में 5–10 गुना अधिक हो जाती है। पुनरावृत्ति क्षमता 54% तक बढ़ जाती है, अर्थात् 0.15%।
**निष्कर्ष:** अपने समग्र प्रदर्शन के कारण, बैलेंस्ड फ्लो मीटर उच्च गुणवत्ता वाले फ्लो मीटरों में गिना जाता है। 5:1 रेंज अनुपात के समय, रैखिकता ±0.3% तक हो सकती है। ； 7:1 रेंज अनुपात के समय, रैखिकता ±0.5% तक हो सकती है। ； 10:1 रेंज अनुपात के मामले में, रैखिकता ±1.0% तक हो सकती है। दूसरे, कम संतुलन प्रवाह संवेदकों के लिए सीधी नली की आवश्यकताएँ कम होती हैं; क्योंकि प्रवाह क्षेत्र स्थिर रहता है, एवं दबाव की पुनर्प्राप्ति पोर-प्लेट की तुलना में दोगुनी तेज होती है। इस कारण सीधी नली की लंबाई की आवश्यकताएँ कम हो जाती हैं – आमतौर पर आगे की ओर 3D एवं पीछे की ओर 1D लंबाई पर्याप्त होती है; न्यूनतम रूप से यह मात्रा 0.5D से भी कम हो सकती है। इससे बड़ी मात्रा में सीधी नली की आवश्यकता नहीं रह जाती, खासकर उन पाइपलाइनों में जिनमें महंगी सामग्रियों का उपयोग किया गया होता है। तीन, स्थायी दबाव हानि को कम करना – छिद्रयुक्त, सममित डिज़ाइन के कारण अशांत प्रवाह एवं घूर्णन धाराओं का निर्माण कम हो जाता है; इससे गतिज ऊर्जा की हानि भी कम हो जाती है। समान मापन परिस्थितियों में, ऐसे उपकरणों से छिद्रयुक्त प्लेटों की तुलना में 2.5 गुना कम स्थायी दबाव हानि होती है। इससे परिचालन हेतु आवश्यक ऊर्जा की लागत में काफी बचत होती है। यह एक ऊर्जा-बचत वाला उपकरण है, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाना चाहिए। चौथा, गंदगी सहन करने की क्षमता, बंद होने की संभावना कम – यह सममित डिज़ाइन, अशांत प्रवाह एवं घूर्णन धाराओं के निर्माण को कम करता है; इससे “अवरुद्ध क्षेत्रों” का निर्माण कम हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, गंदा पदार्थ आसानी से विभिन्न छिद्रों से गुजर सकता है, एवं तरल पदार्थ के छिद्रों में अवरोध उत्पन्न होने की संभावना कम हो जाती है। पाँच, इसे सीधे ही पोर-प्लेट के स्थान पर उपयोग में लाया जा सकता है। इसका उपयोग एवं आकार पोर-प्लेट के समान ही होता है; इसलिए इसे बिना किसी पाइपलाइन संबंधी बदलाव या संबंधित उपकरणों में किसी बदलाव के ही सीधे उपयोग में लाया जा सकता है। यह, पूरे संयंत्र में ऊर्जा-मापन प्रणाली में सुधार करने हेतु, पोर-प्लेट को बैलेंस फ्लो मीटर से बदलने हेतु बहुत ही उपयुक्त है। छह, धारा-मापन की सीमा व्यापक है। परीक्षणों के परिणामों से हमें पता चला कि बैलेंस फ्लो मीटर के कारण, धारा-गति को न्यूनतम स्तर से लेकर ध्वनि-गति तक नियंत्रित किया जा सकता है। ； इसकी न्यूनतम रेनॉल्ड्स संख्या 200 से कम हो सकती है, जबकि अधिकतम रेनॉल्ड्स संख्या 107 से अधिक होती है। ； β मान 0.25 से 0.90 के बीच हो सकता है। सातवाँ, दीर्घकालिक स्थिरता – चूँकि टर्बुलेंट शीयरिंग बल कम हो जाता है, इसलिए माध्यम एवं थ्रोटल भागों के बीच होने वाला सीधा घर्षण भी काफी कम हो जाता है। इसके कारण β मान लंबे समय तक स्थिर रहता है। चूँकि पूरे उपकरण में कोई गतिशील भाग नहीं है, इसलिए यह लंबे समय तक स्थिर रह सकता है। आठवाँ, मापनीय उच्च तापमान/उच्च दबाव वाले माध्यमों के लिए, थ्रोटल उपकरणों की तरह ही, कार्य तापमान एवं दबाव पाइपलाइनों एवं फ्लैंजों की सामग्री एवं गुणवत्ता पर निर्भर होता है। कार्य तापमान 850°C तक हो सकता है, जबकि कार्य दबाव 42 MPa तक हो सकता है। नौ. मापनीय जटिल परिस्थितियों में उपयोग होने वाले माध्यम, अपनी विशेष संरचना के कारण विशेष गुणों के होते हैं। ऐसे माध्यम गैस-तरल दोनों अवस्थाओं में, विभिन्न प्रकार की मिश्रित गैसों (जैसे गैस, बायोगैस, कोयला गैस आदि), विभिन्न प्रकार की निम्न तापमान वाली गैसों (जैसे LNG, तरल नाइट्रोजन, तरल ऑक्सीजन, तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल क्लोरीन, तरल एथिलीन, तरल पेट्रोलियम गैस आदि) में भी उपयोग में आ सकते हैं। इसके अलावा, ऐसे माध्यम आर्द्र वायु, पेस्ट, बहु-चरणीय जलप्रवाह, कंपनयुक्त जलप्रवाह, विद्युत-चुम्बकीय हस्तक्षेप वाले माध्यमों, एवं द्विदिशीय प्रवाहों में भी उपयोग में आ सकते हैं… क्योंकि बैलेंस फ्लो मीटर में दाएँ एवं बाएँ हिस्से पूरी तरह सममित होते हैं। रेटिंग/अंकन