tiếng việt
Đối với dung dịch phân bón lỏng trong nhà máy bơm tưới phân, đồng hồ đo lưu lượng điện từ (từ trường) là lựa chọn tiêu chuẩn. Sử dụng điện cực titan với lớp lót PTFE cho các loại phân bón thông thường bao gồm UAN-32, KTS, CAN-17, hỗn hợp NPK và các vi chất dinh dưỡng dạng chelate. Sử dụng điện cực tantalum với lớp lót PTFE cho các đường ống dẫn axit photphoric hoặc axit sulfuric. Cả hai cấu hình đều hỗ trợ đầu ra xung và 4-20mA để tích hợp với bộ điều khiển định lượng hoặc PLC.
Dung dịch phân bón lỏng không phải là nước sạch. Trước khi pha loãng vào đường ống tưới chính, nồng độ rất cao, độ pH có thể dao động từ dưới 2 (axit photphoric) đến trên 11 (kali cacbonat), và hàm lượng muối đủ mạnh để làm hỏng thiết bị đo sai trong một mùa vụ. Việc lựa chọn đúng loại vật liệu được làm ướt quan trọng hơn việc lựa chọn đúng phạm vi lưu lượng.
Bài viết này đề cập đến cách chọn đồng hồ đo lưu lượng phân bón cho đường ống dẫn dung dịch đậm đặc, các vật liệu cần chỉ định cho các loại hóa chất tưới phân thông thường, và khi nào một đồng hồ đo lớn duy nhất sẽ hiệu quả hơn nhiều so với nhiều thiết bị nhỏ hơn.
Chi tiết quan trọng mà hầu hết các kỹ sư thường bỏ qua: đồng hồ đo đang đo dung dịch gốc đậm đặc trước khi pha loãng, chứ không phải nước đã pha loãng trong đường ống chính. Bồn chứa dung dịch gốc UAN-32 cung cấp dung dịch nitơ 32% trực tiếp đến đồng hồ đo. Đó là một môi trường rất khác so với dung dịch nitơ 0,1% mà cây trồng nhận được ở cuối đường ống tưới nhỏ giọt.
Dựa trên các chương trình bón phân cho cây hạnh nhân điển hình ở miền nam nước Úc, các loại hóa chất mà đồng hồ đo điện tại trạm bơm thường ghi nhận bao gồm:
| Hóa chất / Sản phẩm | Các thành phần chính | độ pH (nồng độ) | Điện cực | Lớp lót / Gioăng |
| UAN-32 (Urê amoni nitrat) | Urê, Amoni nitrat | 6,5 - 7,5 | Titan | Cao su cứng hoặc EPDM |
| CAN-17 (Canxi amoni nitrat) | Canxi nitrat, Amoni nitrat | 5,5 - 6,5 | Titan | Cao su cứng hoặc EPDM |
| KTS (Kali thiosunfat) | Kali thiosunfat | 7.0 - 8.5 | Titan | Cao su cứng hoặc EPDM |
| Dung dịch kali cacbonat | K2CO3 | 11 - 12 | Titan | Lớp lót PTFE, gioăng EPDM |
| Hỗn hợp NPK dạng lỏng | Urê/AN + Photphat + Muối K | 4 - 9 | Titan | Nên sử dụng lớp lót PTFE. |
| Kẽm chelate (Zn-EDTA) | Kẽm EDTA | 6 - 8 | Titan | Cao su cứng hoặc EPDM |
| Dung dịch Boron | Axit boric / Natri borat | 6 - 9 | Titan | Cao su cứng hoặc EPDM |
| Axit photphoric (52-85% H3PO4) | Axit orthophosphoric | < 2 | Tantalum | Lớp lót PTFE, gioăng PTFE |
| Axit sulfuric (để điều chỉnh độ pH) | H2SO4 | < 2 | Tantalum | Lớp lót PTFE, gioăng PTFE |
Điện cực của lưu lượng kế từ tính
Điện cực titan bao phủ toàn bộ dải phân bón trung tính đến kiềm và hỗn hợp có độ pH trung bình. Chúng có khả năng chống ăn mòn tốt hơn đáng kể so với thép không gỉ 316L trong dung dịch chứa nhiều muối và amoni, và chi phí chênh lệch so với thép không gỉ 316L ở các kích thước ống này là không đáng kể.
Điện cực tantali được chỉ định cho các đường ống dẫn axit. Tantali có khả năng chống ăn mòn rộng rãi đối với cả axit photphoric và axit sulfuric ở nồng độ cao, trong khi titan sẽ bị ăn mòn. Lớp lót PTFE và gioăng PTFE hoàn thiện cấu hình chống axit. Nếu cùng một thiết bị đo phải xử lý việc bơm axit vào một số ngày và phân bón trung tính vào những ngày khác, hãy chỉ định sử dụng tantali và PTFE cho toàn bộ hệ thống thay vì cố gắng vận hành hai bộ vật liệu tiếp xúc riêng biệt.
Đồng hồ đo lưu lượng từ tính dùng cho phân bón
Dung dịch phân bón đậm đặc có tính dẫn điện. Hầu hết các loại phân bón lỏng đều có độ dẫn điện cao hơn 50 µS/cm, đây là ngưỡng tối thiểu đối với các lưu lượng kế điện từ. Trên thực tế, UAN-32 và KTS hoạt động ở mức vài nghìn µS/cm. Lưu lượng kế từ tính hoạt động tốt trong điều kiện này.
Không có bộ phận chuyển động, không có sự sụt giảm áp suất bên ngoài đường kính ống, và không có yêu cầu về vận tốc dòng chảy tối thiểu nào đáng kể ở các lưu lượng này. Thân đồng hồ đo là một đoạn ống thẳng có lớp lót với hai điện cực. Không có gì trong đường dẫn dòng chảy bị mòn hoặc tắc nghẽn.
Đồng hồ đo lưu lượng kiểu tuabin đôi khi được sử dụng trong hệ thống tưới phân bón. Chúng hoạt động với chất lỏng sạch, có độ nhớt thấp, nhưng ổ trục của rôto lại tiếp xúc với dung dịch phân bón. Dung dịch amoni nitrat đậm đặc gây ăn mòn ổ trục theo thời gian, và sự kết tinh của UAN-32 trong những đêm lạnh có thể làm kẹt rôto về mặt cơ học. Chúng tôi thường xuyên thấy hiện tượng hỏng hóc này tại các trang trại ở Úc, nơi nhiệt độ ban đêm giảm xuống dưới 5°C vào mùa đông.
Các đồng hồ đo lưu lượng kiểu bánh răng hình bầu dục hoạt động tốt với chất lỏng có độ nhớt cao, nhưng hỗn hợp phân bón đậm đặc ở nhiệt độ phun thông thường lại không đủ nhớt để cần đến loại đồng hồ đo lưu lượng kiểu dịch chuyển tích cực. Đồng hồ đo lưu lượng kiểu bánh răng hình bầu dục cũng có khe hở bên trong nhỏ hơn, dễ bị ảnh hưởng bởi các hạt rắn trong dung dịch.
Cả hai cấu hình đều cho cùng một tổng thông lượng. Sự lựa chọn phụ thuộc vào số lượng đường dẫn tiêm độc lập cần được giám sát riêng biệt.
Chín đồng hồ đo nhỏ hơn (DN25 đến DN40, mỗi đồng hồ 5 m3/giờ) cung cấp các chỉ số lưu lượng riêng biệt cho từng điểm phun. Điều này rất quan trọng nếu các khu vực hoặc vùng khác nhau nhận được các chương trình bón phân khác nhau theo lịch trình riêng biệt. Mỗi đồng hồ có thể cung cấp tín hiệu xung riêng cho bộ điều khiển vùng.
Ba đồng hồ đo lớn hơn (DN50 đến DN65, mỗi đồng hồ 15 m3/giờ) giúp giảm chi phí lắp đặt, độ phức tạp của cụm van và số lượng tín hiệu xung đầu ra cần quản lý. Điều này hoạt động hiệu quả nếu nhiều điểm phun có thể được nhóm thành ba mạch luôn chạy cùng một chương trình đồng thời.
Ở lưu lượng 5 m³/giờ, đồng hồ đo lưu lượng từ tính DN25 ghi nhận vận tốc khoảng 1,8 m/s, nằm ở giữa phạm vi hoạt động. Ở lưu lượng 15 m³/giờ trong đường ống DN50, vận tốc khoảng 2,1 m/s. Cả hai đều ổn. Không có lợi thế nào về độ chính xác giữa hai cấu hình này xét từ góc độ đo lường.
Thông số kỹ thuật đề xuất cho máy đo từ tính đặt trong nhà chứa máy bơm tưới phân bón.
| Tham số | Phân bón đa dụng (điện cực Ti) | Axit photphoric / Axit sulfuric (điện cực Ta) |
| Loại đồng hồ đo | Điện từ | Điện từ |
| Vật liệu điện cực | Titan | Tantalum |
| Vật liệu lót | PTFE | PTFE |
| Hải cẩu | PTFE | PTFE |
| Tín hiệu đầu ra | 4-20mA + xung | 4-20mA + xung |
| Nguồn điện | 24V DC hoặc 85-265V AC | 24V DC hoặc 85-265V AC |
| Mức độ bảo vệ | IP67 (nhà chứa máy bơm ngoài trời) | IP67 |
| Kích thước ống cho lưu lượng 5 m3/giờ | DN25 đến DN32 | DN25 đến DN32 |
| Kích thước ống cho lưu lượng 15 m3/giờ | DN50 đến DN65 | DN50 đến DN65 |
Một lưu ý thực tế về UAN-32 ở vùng khí hậu lạnh: nếu nhiệt độ ban đêm giảm xuống dưới 5-10°C, thân đồng hồ đo và đường ống phía thượng nguồn có thể tích tụ amoni nitrat kết tinh trong thời gian lưu lượng thấp hoặc không có lưu lượng. Việc sử dụng dây gia nhiệt trên đoạn đồng hồ đo, hoặc ít nhất là một điểm xả để làm sạch đường ống sau mỗi lần bơm, sẽ ngăn ngừa hiện tượng này.
Công ty Silver Automation Instruments cung cấp đồng hồ đo lưu lượng điện từ cho các ứng dụng phun phân bón và tưới phân. Để yêu cầu báo giá, vui lòng gửi các thông tin sau đến địa chỉ sales@silverinstruments.com :
Xem dòng sản phẩm đồng hồ đo lưu lượng điện từ tại silverinstruments.com để biết các tùy chọn về lớp lót và điện cực, bản vẽ kích thước và lựa chọn mô hình.
