کپیلاری استیل

تفاوت بین کپیلاری استیل، لوپ 180 درجه و خنک‌ کن روغن هیدرولیک

در نگاه اول ممکن است به نظر برسد که کپیلاری استیل، لوپ 180 درجه و خنک‌ کن روغن هیدرولیک عملکرد مشابهی دارند، چرا که هر سه در ارتباط با کاهش دمای سیال یا محافظت از تجهیزات مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

اما در واقع این سه تجهیز، از نظر هدف طراحی، جایگاه در مدار و شدت عملکرد حرارتی کاملاً با یکدیگر تفاوت دارند.

لوله کپیلاری استیل

این لوله به‌ طور خاص برای انتقال فشار یا دما از نقطه‌ ای داغ به ابزاری که باید دور از منبع حرارتی نصب شود طراحی شده است.

در این مسیر، به‌ دلیل طول زیاد، جنس فلزی و تماس با هوا، سیال عبوری به‌ طور طبیعی خنک می‌ شود.

ویژگی کلیدی: کاهش تدریجی دما (حتی بیش از 200 درجه)، انتقال ایمن فشار، جداسازی کامل ابزار از محل خطر.

لوپ 180 درجه

این قطعه صرفاً یک خم 180 درجه‌ ای در لوله فلزی است که معمولاً نزدیک ورودی ابزار اندازه‌ گیری قرار می‌ گیرد.

هدف آن شکستن شوک حرارتی مستقیم است، نه خنک‌ سازی کامل.

طول مسیر بسیار کوتاه است و ابزار هنوز در نزدیکی محل داغ قرار دارد.

ویژگی کلیدی: کاهش موضعی دما (معمولاً 30 تا 50 درجه)، بدون ایجاد فاصله از محل فرآیند.

خنک‌ کن روغن هیدرولیک (رادیاتوری)

این تجهیز، بخشی از مدار اصلی سیستم هیدرولیک است و هدف آن کاهش دمای حجم بالایی از روغن در زمان کارکرد مداوم سیستم است.

معمولاً در مسیر برگشت نصب می‌ شود و با استفاده از فن یا جریان هوا، روغن را خنک می‌ کند.

ویژگی کلیدی: خنک‌ سازی مداوم و فعال کل مدار روغن، نه انتقال فشار یا محافظت از ابزار دقیق.

نتیجه نهایی

• لوپ 180 درجه برای کاهش جزئی شوک حرارتی نزدیک به ابزار
• کپیلاری استیل برای انتقال فشار و ایزولاسیون کامل ابزار از حرارت
• خنک‌ کن روغن برای کاهش دمای کل سیستم در عملکرد طولانی‌ مدت

هر کدام در جای خود کاربرد دارد و قابل جایگزینی با دیگری نیستند.

در برخی سیستم‌ های حرفه‌ ای، حتی ممکن است از هر سه در کنار هم استفاده شود تا هم دمای سیال کنترل شود، هم ابزار سالم بماند، و هم عملکرد سیستم پایدار باقی بماند.

مزایای و معایب  کپیلاری استیل

مزایا

1- جداسازی حرارتی ابزار از منبع داغ

ایجاد فاصله فیزیکی باعث می‌ شود ابزارهایی مثل ترانسمیتر یا گیج، در معرض دمای بالا قرار نگیرند.

2- خنک‌ سازی طبیعی سیال در مسیر انتقال

لوله فلزی مانند یک رادیاتور عمل کرده و دمای سیال را بدون مصرف انرژی کاهش می‌ دهد.

3- مقاومت در برابر لرزش و ضربه مکانیکی

ساختار انعطاف‌ پذیر با زره محافظ، از انتقال مستقیم ارتعاش به ابزار جلوگیری می‌ کند.

4- امکان نصب ابزار در مکان‌ های ایمن یا قابل‌ دسترسی

به‌ جای نصب سنسور در محل داغ یا پرخطر، می‌ توان آن را در تابلو یا محفظه خنک نصب کرد.

5- بدون نیاز به برق یا تجهیزات جانبی

عملکرد کاملاً پسیو (یعنی بدون نیاز به تغذیه، سیگنال یا کنترلر).

6- ساده، مقرون‌ به‌ صرفه و بدون نیاز به کالیبراسیون دوره‌ ای

برخلاف کپیلاری دیافراگمی یا کابل‌ های الکترونیکی مقاوم، نیازی به سرویس تخصصی ندارد.

معایب و محدودیت ها

1- تأخیر  در پاسخ‌ دهی ابزار

به‌ ویژه اگر طول لوله زیاد باشد یا قطر داخلی خیلی کوچک انتخاب شود، سیگنال فشار با تأخیر به ابزار می‌ رسد.

2- اثرپذیری از دمای محیط

اگر کپیلاری در مسیرهای گرم یا بدون تهویه نصب شود، عملکرد خنک‌ کنندگی آن کاهش می‌ یابد.

3- احتمال گرفتگی یا انسداد در قطرهای کم

به‌ ویژه اگر سیال حاوی ذرات جامد یا ویسکوز بالا باشد.

4- محدودیت در طول نصب

افزایش طول باعث افت فشار، افزایش زمان پاسخ و کاهش دقت می‌ شود، بنابراین طراحی دقیق طول مسیر ضروری است.

5- نیاز به رعایت دقیق شعاع خم مجاز

خم تیز یا گره‌ خوردگی ممکن است باعث ترک، له‌ شدگی یا نشت در لوله شود.

کاربردهای کپیلاری استیل

1- نیروگاه‌ ها و سیستم‌ های بخار فشار بالا

• فاصله‌ گذاری ایمن ترانسمیتر یا گیج از خطوط بخار با دمای بالا
• کاهش دمای بخار در مسیر قبل از رسیدن به ابزار (عملکرد رادیاتوری)
• جلوگیری از آسیب حرارتی به تجهیزات دقیق در بویلر، سوپرهیتر یا اکونومایزر

2- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

• انتقال فشار از خطوط حاوی سیالات داغ، خورنده یا سمی
• نصب ابزار در مکان‌ هایی با Class ایمنی بالاتر (مانند منطقه غیر انفجاری)
• به حداقل رساندن تعمیرات مستقیم در نواحی پرریسک عملیاتی

3- صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی

• جلوگیری از ورود حرارت مستقیم یا شوک فشاری به ابزار در خطوط استریلیزاسیون
• انتقال فشار از محیط فرآیند به تابلو کنترل در اتاق تمیز (Clean Room)
• انطباق با الزامات بهداشت و جداسازی فیزیکی ابزار از محل تماس با محصول

4-  سیستم‌ های کمپرسور، باد و هوای فشرده

• انتقال فشار از بدنه کمپرسور یا خط انتقال به گیج‌ ها و سوئیچ‌ های دور از ارتعاش
• حفظ پایداری عملکرد ابزارهایی که روی تابلو یا کابین کنترلی نصب شده‌ اند
• کاهش لرزش و نویز مکانیکی در سنجش فشار لحظه‌ ای

5- تابلوهای ابزار دقیق و سیستم‌ های تست میدانی

• ارسال فشار از فرآیند به داخل تابلو یا کیس تست قابل‌ حمل
• ایزولاسیون ابزار از خطرات فیزیکی محیط (دما، رطوبت، گرد و غبار، ضربه)
• امکان نصب چند نقطه‌ ای فشار در یک پنل متمرکز

سوالات رایج پیرامون کپیلاری استیل

1. اگر ابزار اندازه‌ گیری به دمای بالا حساس باشد، کپیلاری تا چه حد از آن محافظت می‌ کند؟

کپیلاری استیل می‌ تواند دمای سیال را به طور مثال از حدود 300 درجه به زیر 90 درجه کاهش دهد و از آسیب حرارتی به ابزار جلوگیری کند.

البته این میزان افت دما به عواملی مانند جنس لوله، طول مسیر، سرعت سیال، دمای محیط و تهویه طبیعی بستگی دارد.

2- اگر در مسیر کپیلاری ارتفاع وجود داشته باشد (مثلاً نصب ابزار بالاتر از خط)، آیا دقت اندازه‌ گیری تحت تأثیر قرار می‌ گیرد؟

بله، اختلاف ارتفاع می‌ تواند منجر به خطای هیدرواستاتیکی شود، به‌ خصوص در مایعات سنگین.

در این موارد، باید اصلاح ارتفاع در محاسبه فشار لحاظ شود.

3- آیا کپیلاری می‌ تواند با لرزش ناشی از پمپ‌ ها یا کمپرسورها آسیب ببیند؟

اگر به‌ درستی با بست مهار نشده باشد، بله. لرزش پیوسته می‌ تواند باعث ترک در اتصالات یا شکست لوله داخلی شود.

نصب صحیح با فاصله‌ گذاری و مهار مناسب الزامی است.

4- چه زمانی نباید از کپیلاری استفاده کرد؟

در مواردی که سیال دارای ذرات جامد زیاد است، فشار دائماً نوسان دارد، یا نیاز به پاسخ سریع و دقیق در حد میلی‌ ثانیه وجود دارد، کپیلاری استیل گزینه مناسبی نیست.

5- آیا طول زیاد کپیلاری استیل باعث افت دقت ابزار می‌ شود حتی اگر دما مناسب باشد؟

بله. افزایش طول باعث ایجاد تأخیر زمانی و احتمال نویز مکانیکی در سیگنال فشار می‌ شود.

حتی با افت دمای خوب، طول زیاد همچنان یک عامل خطاست.

6- آیا می‌ توان کپیلاری را به سنسورهای دیجیتال فشار متصل کرد یا فقط برای گیج‌ های آنالوگ است؟

می‌ توان به هر نوع ابزاری که ورودی رزوه‌ ای فشار دارد (اعم از گیج ، ترانسمیتر آنالوگ یا دیجیتال) متصل کرد؛ فقط باید رزوه و رنج فشار سازگار باشد.