Tại sao lưu lượng kế điện từ lý tưởng để đo dung dịch Vanadi
Nếu bạn làm việc với các dung dịch vanadi—như các dung dịch được sử dụng trong pin dòng chảy, xử lý hóa chất hoặc khai thác—bạn biết rằng các chất lỏng này có thể rất khó xử lý. Chúng thường có tính axit, ăn mòn và chứa đầy các ion kim loại.
Ví dụ, chúng tôi sử dụng
lưu lượng kế tuabin lỏng và
lưu lượng kế xoáy để đo dung dịch Vanadi. Roto của tuabin lỏng và đầu dò của đường xoáy được làm bằng kim loại và nhanh chóng bị ăn mòn bởi dung dịch Vanadi.
Đo lưu lượng của chúng một cách chính xác mà không làm hỏng thiết bị? Đó là một thách thức. Đây là nơi lưu lượng kế điện từ (
mag meter ) tỏa sáng. Hãy cùng phân tích lý do tại sao chúng là lựa chọn hàng đầu cho các giải pháp vanadi.
Đồng hồ đo từ hoạt động như thế nào để đo lưu lượng vanadi?
Máy đo từ sử dụng Định luật cảm ứng điện từ của Faraday. Sau đây là phiên bản đơn giản:
Nguyên lý lưu lượng kế từ
1. Khi chất lỏng dẫn điện (như dung dịch vanadi) chảy qua đường ống, từ kế sẽ tạo ra từ trường.
2. Khi chất lỏng vanadi di chuyển, nó tạo ra điện áp tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy vanadi.
3. Các điện cực trong cảm biến lưu lượng vanadi phát hiện điện áp này và thiết bị sẽ tính toán lưu lượng.
Dung dịch vanadi dẫn điện vì chúng chứa các ion (như VO²⁺ hoặc V³⁺), khiến chúng trở nên hoàn hảo cho đồng hồ đo từ tính. Chất lỏng không dẫn điện? Đồng hồ đo lưu lượng điện từ sẽ không hoạt động. Nhưng đối với vanadi, nó là sự kết hợp hoàn hảo.
Lưu lượng kế từ đo dung dịch Vanadi
Tại sao lưu lượng kế từ tính xử lý dung dịch Vanadi tốt hơn
1. Không có bộ phận chuyển động nào bị ăn mòn
Dung dịch vanadi, đặc biệt là dung dịch có tính axit, ăn mòn kim loại. Lưu lượng kế truyền thống (như lưu lượng kế tuabin TUF, lưu lượng kế xoáy, lưu lượng kế bánh răng hình bầu dục) có bánh răng hoặc lưỡi kim loại bị phân hủy. Lưu lượng kế từ? Chúng chỉ là một ống trơn có điện cực. Đây là lưu lượng kế toàn lỗ và không có bất kỳ tổn thất áp suất nào. Ít hao mòn hơn, ít hỏng hóc hơn.
2. Hoạt động với các chất hóa học mạnh
Lớp lót đồng hồ đo từ (phần tiếp xúc với chất lỏng) có thể được làm từ các vật liệu như PTFE, PFA hoặc F46 chống ăn mòn vanadi. Đồng hồ đo lưu lượng điện từ có thể được trang bị vật liệu tantalum làm vật liệu hai điện cực. Tantalum là một kim loại quý có khả năng chống ăn mòn đối với nhiều môi trường hóa học có tính axit, chẳng hạn như Vanadi, một chất lỏng có khả năng chống ăn mòn tốt. Chúng sẽ tồn tại trong nhiều năm ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.
3. Không giảm áp suất
Lưu lượng kế toàn lỗ và không bị mất áp suất
Vì không có gì cản trở dòng chảy nên đồng hồ đo từ không làm chậm dung dịch vanadi của bạn. Điều này rất quan trọng đối với các quy trình cần tốc độ dòng chảy ổn định, như pin dòng chảy vanadi khử oxy hóa.
4. Bảo trì dễ dàng
Không có tắc nghẽn từ các hạt trong dung dịch. Chỉ cần vệ sinh điện cực thường xuyên (nếu có tích tụ).
Thông số kỹ thuật chính cần kiểm tra khi chọn đồng hồ đo từ
Không phải tất cả các đồng hồ đo từ đều giống nhau. Đối với dung dịch vanadi, hãy tìm:
- Vật liệu lót: PTFE hoặc PFA cho dung dịch có tính axit; gốm cho trường hợp nhiệt độ cao.
Dưới đây là bảng giải thích về lớp lót cao su và lớp lót Teflon
|
Liner Material
|
Main Function
|
Application
|
|
Hard
Rubber
|
Resistant to Hydrochloric acid, acetic acid ,oxalic acid, ammonia water, phosphoric acid and 50% Sulfuric acid, sodium hydroxide and potassium hydroxide in normal temperature
avoid enhancer
|
1. Temp. less than 65 °C
2. Common acid, alkali, salt solution
|
PTFE
F46
PFA
|
Most steady plastic of chemical living energy; resist boiling hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, nitro- hydrochloric acid, thick alkali and all kinds of organic solvent;
Poor abrasion and adhesion performance
|
1. -40°C ~130°C(PTFE)
-40°C ~180°C(F46)
-40°C ~180°C(PFA )
2. Strong corrosive fluids such as acid and alkali
3. For sanitary purpose
|
- Loại điện cực: tantalum để chống ăn mòn.
Tantalum có hiệu suất chống xói mòn tốt, tương tự như thủy tinh; Ngoài axit flohydric, axit nitric bốc khói, kiềm, gần như có thể chống lại sự xói mòn của tất cả các môi trường hóa học (bao gồm axit clohydric sôi, vanadi, axit nitric và axit sunfuric dưới 150℃). Không chống lại sự xói mòn trong kiềm.
- Độ chính xác: ±0,5% là tiêu chuẩn, nhưng một số giảm xuống còn ±0,2%. Hãy liên hệ với silverinstruments.com nếu bạn muốn Tùy chỉnh lưu lượng kế có độ chính xác cao mà bạn cần.
- Phạm vi nhiệt độ: -4°F đến 356°F (–20°C đến 180°C) bao gồm hầu hết các ứng dụng vanadi.
- Kích thước ống: Đường kính từ 0,1” đến 40”—chọn loại phù hợp với hệ thống của bạn.
Dưới đây là bảng phạm vi lưu lượng cho các phạm vi lưu lượng vanadi khác nhau tương ứng với các kích thước đồng hồ đo lưu lượng từ khác nhau
Kích thước cảm biến lưu lượng từ
|
Mag flow sensor size
(mm)
|
Vanadium Flow Range
(m3/h)
|
DN15 (1/2 inch)
DN20 (3/4 inch)
DN25 (1 inch)
DN32 (1-1/4inch)
DN40 (1-1/2 inch)
DN50 (2 inch)
DN65 (2-1/2 inch)
DN80 (3 inch)
DN100 ( 4 inch)
DN125 (5 inch)
DN150 (6 inch)
|
0.06~6.36
0.11~11.30
0.18~17.66
0.29~28.94
0.5~45.22
0.71~70.65
1.19~119.40
1.81~18.086
2.83~282.60
4.42~441.56
6.36~635.85
|
Ví dụ thực tế: Pin dòng chảy Vanadi
Trong pin dòng chảy oxy hóa khử vanadi (VRFB), hai dung dịch điện phân vanadi lưu thông qua hệ thống. Đồng hồ đo từ ở đây theo dõi tốc độ dòng chảy để tối ưu hóa hiệu quả năng lượng. Nếu dòng chảy quá chậm, pin hoạt động kém; nếu quá nhanh, bạn sẽ lãng phí năng lượng bơm. Đồng hồ đo từ cung cấp khả năng kiểm soát chính xác, đảm bảo điểm ngọt.
Cách lắp đặt lưu lượng kế dung dịch vanadi
Một vài hạn chế? Chắc chắn rồi.
Đồng hồ đo từ cần chất lỏng dẫn điện (dung dịch vanadi đủ điều kiện). Chúng cũng yêu cầu tốc độ dòng chảy tối thiểu (~0,3 ft/giây) để hoạt động chính xác. Nhưng đối với hầu hết các thiết lập công nghiệp, đây không phải là vấn đề lớn.
Nếu bạn đang di chuyển các dung dịch vanadi, lưu lượng kế điện từ cung cấp một giải pháp đáng tin cậy, ít bảo trì. Chúng xử lý ăn mòn, tránh mất áp suất và cung cấp dữ liệu chính xác—rất quan trọng đối với các ngành công nghiệp mà phản ứng của vanadi không thể bị bỏ qua. Chỉ cần khớp thông số kỹ thuật của đồng hồ đo với độ pH, nhiệt độ và nồng độ ion của dung dịch của bạn, và bạn sẽ thành công.
