Torbar Pitot Tüp ile Akış Ölçümü

👤Güneş Turan, Satış Mühendisi - Ölçüm Ürünleri Bölümü, ABB Elektrik
Fark basınç yöntemi ile akış ölçümü, birçok farklı yöntem ve uygulama olmasına rağmen en eski ve en sık karşılaşılan ölçüm metodudur. Bütün akış uygulamalarının %55’ini fark basınç yönteminin oluşturduğu bilinmekte ve 2015 yılında market değerinin 1300 M USD olması beklenmektedir. Fark basınç yönteminin ve özellikle pitot tüplerin bu kadar yaygın olmasının sebeplerinin başında, kolay uygulanabilir olması; sıvı, gaz, buhar ve kızgın buhar uygulamalarında başarı ile uzun yıllar performans göstermesi ve özellikle petrol sektörü olmak üzere kimya-petrokimya, enerji, su, maden, kağıt sektöründe ve birçok farklı uygulamada kullanılabilmesinden kaynaklanmaktadır. Çalışma Prensibi ABB pitot tüp (Torbar) çalışma mantığına bakıldığında, iki nokta arasındaki basınç farklı bilgisinde akış değerine geçilerek ölçüm yapıldığı görülecektir. Akış yönünde bulunan delikler aracılığı ile farklı noktalardaki akış değeri ölçülür, ortalaması alınarak yüksek basınç çıkışı olarak fark basınç transmitterine bağlanır. Yüksek basınç bilgisi farklı noktalardaki akış değerlerinin ortalaması olarak elde edildiği için akış profili bilgisinden bağımsız olarak ölçüm yapılır. Ters yöndeki delik aracılığı ile statik basınç ölçülerek giriş ve çıkış arasındaki basınç farkı bilgisine geçilir; bu fark akış oranı ile doğru orantılı olduğu için akış bilgisi elde edilir. Torbar, hareket eden parçalara sahip olmadığı için bakım maliyeti çok düşüktür ve mekanik yapısından dolayı kare veya dikdörtgen hatlarda ve özellikle HVAC sistemlerinde de uygulanmaktadır. 100 seneden daha fazla bir geçmişe sahip eski bir yöntem olsa da şu anda hala en modern uçaklarda hız ölçümünde kullanılmaktadır. Torbarların sıklıkla kullanıldığı noktalardan bir tanesi de baca gazı ölçümleridir, dünya üzerinde birçok farklı noktada 10 metre çapa kadar integral sıcaklık ölçümü ile birlikte kütlesel veya volümetrik ölçüm uygulamaları bulunmaktadır. Aşındırıcı gazlar için çok çeşitli malzeme seçenekleri, 600°C’ye kadar sıcaklık dayanımı ile ve kirli gazlar için “air purging” sistemi ile uç noktadan montenin mümkün olmadığı uygulamalarda yarı çap daldırma yöntemi ile prosesin birçok farklı gereksinimine yanıt verebilmektedir. Performans Torbar, türbülansın olduğu akış profilleri, yüksek sıcaklık, yüksek basınç gibi birçok farklı uygulamada başarı ile sonuç vermektedir. Bunların yanında performansı artırmak amacıyla pitot tüpün proses sıcaklığından etkilenmemesi ve fark basınç transmitterinin zarar görmemesi için soğutma yüzeyleri, sıcaklık kompanzasyonu için integral PT100 eklenmesi, nemden korumak amacıyla iç basınç tüpünün ısıtılması, kirli prosesler için sürekli veya belirli aralıklarla basınç deliklerinin temizlenmesi gibi opsiyonlar eklenebilmektedir. Pitot tüpler tekrarlanabilirlik değeri %0,1; turndown oranı 10:1 ve %0,75 veya %1 hassasiyet değerleri ile performans göstermektedir. Kompakt pitot tüp ABB ürün portföyünde yer alan kompakt pitot tüpler aracılığı birçok farklı noktada avantaj sağlanmaktadır. Pitot tüp üzerinde entegre olarak fark basınç transmitteri veya multivariable basınç transmitteri, manifold ve sıcaklık transmitter bulunmaktadır. Bu yeni dizaynı çok daha az basınç düşümüne sebep olduğu için enerji tüketimini kompresyon ve pompa maliyetlerini; dolayısıyla çalışma maliyetlerini düşürmektedir. Hattı kesmeye ve flanş kaynatmaya gerek duymadan sadece bir veya iki delik açılarak yapılan kolay montajı sayesinde montaj maliyetlerini de düşürmektedir. Kompakt dizayn DN100-DN600 (4”-24”) hat çapları arasında uygulanabilmektedir. Hat çapı arttıkça üretim maliyetinde çok küçük bir değişiklik olduğu için özellikle büyük hat çaplarında daha sık tercih edilmektedir. Kompakt ürünlerin bir diğer özelliği ise sızıntı riskini minimuma indirmesidir. EPA standartlarına göre normal bir montajda yaklaşık 30 noktada sızıntı oluşma riski varken bu olasılık kompakt ürünlerde yaklaşık 6 kat daha düşüktür. Sızıntılar azaldığı için hem ölçüm kalitesinde artış hem de iş güvenliği açısından daha güvenilir bir ortam oluşturur. Kompakt ve standart versiyonları ile Torbar, zorlu proseslerde, sıcaklık ve basınç değerlerinin yüksek olduğu uygulamalarda ve özellikle büyük hatlarda güvenlir ve kolay uygulanabilir özellikleri ile akış uygulamalarında sıklıkla tercih edilmektedir.