รูจำกัดการไหล (Restriction Orifice — ISO 5167)
ออกแบบขนาดรู (bore) ของ restriction orifice ที่ต้องทิ้งแรงดันถาวร Δϖ ที่อัตราการไหลที่กำหนด — pump kick-back, condensate let-down, anti-surge, minimum-flow bypass. ใช้ Bernoulli (ของเหลว) + Crane TP-410 critical flux (แก๊ส choked) + Reader-Harris/Gallagher C ตาม ISO 5167-2 §5.3.2 พร้อมตรวจ cavitation σ และ multi-stage.
Service (ชนิดของไหล)
ผ่านเกณฑ์
RO sizing — operating point inside envelope · bore d = 16.56 mm, β = 0.213, V = 19.4 m/s, σ = 1.59 (ok)
A. ของไหลและ Cd mode (Fluid & Cd)
Fluid: water · ρ = 995.7 kg/m³ · p_v = 4.25 kPa
ρ manual override (kg/m³)
Cd mode
Manual: Cd คงที่ 0.61 (sharp-edged RO, Kolmetz). Auto: Reader- Harris/Gallagher 8-term ตาม ISO 5167-2 §5.3.2 (β-implicit, bisect).
B. Pipe geometry (วัสดุ + ขนาด)
ตั้งค่า Steel DN80 STD (ค่าเริ่มต้นทดลอง) — เปลี่ยนวัสดุ/ขนาดได้เฉพาะแพ็กทั้งคลัง
Pipe ID D = 77.90 mm (3.067 in)
C. Flow & target (อัตราการไหลและแรงดัน)
≡ 4.167 L/s
≡ 500 kPa
ใช้คำนวณ cavitation σ = (P₁ − p_v)/Δϖ
D. Multi-stage (จำนวนแผ่น N)
Stages N (1–6, equal split)
v1 = equal-split: Δϖ ต่อแผ่น = Δϖ_total / N. แบ่งหลายแผ่นทำให้ ความเร็ว/σ/pressure-ratio ต่อแผ่น benign ลด cavitation/erosion.
ผลการออกแบบ (Sizing result)
16.56mm
Bore diameter d0.6519 in
0.213
β = d / DE = 1.0010 (velocity-of-approach)
19.35m/s
Bore velocitywithin erosion guide
OK
Cavitation regimeσ = 1.59
Sizing equation (substituted values)
d = √(4 × 0.00417 / (π × 0.6100 × 1.0010 × √(2 × 500 kPa / 995.7 kg/m³)))
= 16.557 mm
= 16.557 mm
ค่า Cd (Discharge coefficient)
0.6100
Cd (manual sharp-edged RO — Kolmetz)Cd = 0.61 fixed (Kolmetz RO handbook 0.60–0.61)
Restriction orifice (sharp-edged) มี Cd ≈ 0.60–0.61 ตาม Kolmetz Handbook of Process Equipment Design. โหมด auto ใช้ Reader- Harris/Gallagher 8-term ของ ISO 5167-2 §5.3.2 (corner-tap) ซึ่ง weakly β-dependent — สำหรับ RO ที่ β เล็ก ค่าใกล้ 0.60.
Permanent loss vs metering (Husain Δϖ/ΔP)
94.6%
Husain Δϖ/ΔP at this βRecovery ≈ 5.4 % ของ ΔP ที่ taps
ΔP_device ≈ Δϖ
RO design conventionแผ่นเดียว β สูง — device ΔP ≈ permanent loss
Metering orifice รายงาน recoverable ΔP ที่ taps; restriction orifice ระบุด้วย unrecovered Δϖ. ค่า Husain ratio (ISO 5167-2 §5.5) บอกว่าสัดส่วน permanent ของ ΔP ที่ taps เป็นเท่าใด — สำหรับแผ่นเดียว β สูง ถือว่า device ΔP ≈ Δϖ ตาม RO design convention.
Cavitation σ index
1.59
σ = (P₁ − p_v) / ΔϖOK — ไม่มี cavitation (σ ≥ 1.5)
σ banding (0 → 3 scale)
σ = 1.59 (ok) — รายละเอียด banding + per-plate σ อยู่ในแพ็กทั้งคลัง
cavitation σ เชิงลึก + per-plate σ ของ multi-stage — ฟีเจอร์แพ็กทั้งคลัง
Bore d vs target Δϖ (inverse-fourth-root)
จุดสีส้ม = จุดทำงานปัจจุบัน — bore d ขึ้นกับ ΔP แบบ inverse fourth-root (d ∝ ΔP−1/4) ที่ Q, ρ, Cd คงที่. เพิ่ม ΔP เป็น 2 เท่า รูเล็กลงเพียง ~16 % — นี่คือเหตุผลที่ ΔP สูงต้องใช้รูเล็ก ความเร็วสูง เสี่ยง cavitation จึงนิยมแบ่ง multi-stage.
ใบสเปก Restriction Orifice — ISO 5167 / Crane TP-410 (ดาวน์โหลด PDF)
เอกสารมาตรฐานพร้อมออก RFQ — bore/β/Cd/regime คำนวณให้แล้ว, ช่อง plate/material แก้ไขได้
DekEn Page 1 / 1 | RESTRICTION ORIFICE PLATE — DATASHEET ISO 5167 / Crane TP-410 (sizing) · ASME B16.5 (plate) | Rev.0 | |
| GENERAL / DOCUMENT CONTROL | |||
| Datasheet No. | Rev. / Date | ||
| Project | Client / Owner | ||
| Tag / Item No. | P&ID | ||
| Service | |||
| Prepared by | Checked / Approved | ||
| SIZING (liquid — computed) | |||
| Fluid / phase | Staging | ||
| Bore Ø / β | 16.56 mm / 0.2125 | Discharge coeff. Cd | 0.6100 |
| Bore velocity | 19.35 m/s | Reynolds Re_D | 8.481e+4 |
| Cavitation σ / regime | σ 1.592 — ok | Perm. loss ratio | 94.6 % |
| CONSTRUCTION & MATERIALS | |||
| Plate material | Plate thickness | ||
| Flange rating | Tab / tag | ||
| TESTING & REFERENCES | |||
| Inspection | |||
References ISO 5167; Crane TP-410. เครื่องคำนวณช่วยตั้งต้น — multi-stage / choked ต้องตรวจโดยวิศวกรผู้ออกแบบ. | |||
ทำความเข้าใจ Restriction Orifice (RO sizing)
Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.
ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ
วิธีมาตรฐาน · Standard method