Nghiên cứu điển hình: Ứng dụng đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt năm loại khí — Hydro, Propan, Oxy, Nitơ và Clo Ứng dụng: Kiểm soát khí trong phòng thí nghiệm / quy trình | Sản phẩm: Đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt siêu nhỏ Silver SRK-DL | Mã sản phẩm: MFC-140101 đến MFC-140105
Công ty Silver Automation Instruments đã cung cấp năm đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt siêu nhỏ SRK-DL cho một ứng dụng phòng thí nghiệm đa khí bao gồm hydro, propan, oxy, nitơ và clo. Cả năm thiết bị đều có chung kết nối ren 1/4" 3000#, giao diện 24V DC / 4-20 mA / RS485 và thân máy chịu áp suất 3 MPa — được lựa chọn như một giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí cho các thiết bị MFC thương hiệu Western với hiệu suất đo tương đương.

Một khách hàng đã gửi cho chúng tôi bảng dữ liệu thiết bị bao gồm năm bộ điều khiển lưu lượng khối trên một sơ đồ P&ID duy nhất — B01-100-PR-DWG-14-002 . Mỗi bộ điều khiển dùng cho một loại khí khác nhau: hydro, propan, oxy, nitơ và clo. Lưu lượng nhỏ, tất cả đều nằm trong khoảng từ 0,02 đến 0,2 kg/h trong điều kiện bình thường. Áp suất thiết kế là 6 barg. Kết nối sử dụng ren 1/4" 3000# xuyên suốt.
Thông số kỹ thuật ban đầu yêu cầu van điều khiển kiểu cầu có bộ định vị (tín hiệu 4-20 mA, đầu vào cáp M20x1.5, đặc tính tỷ lệ phần trăm bằng nhau). Khách hàng đang tìm kiếm một nguồn cung cấp có khả năng đáp ứng nhu cầu, với chi phí hợp lý để thực hiện phần đo lường trong phạm vi đó. Chúng tôi đề xuất dòng đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt SRK-DL — một nền tảng, năm loại khí, cùng một hệ thống dây dẫn, cùng một tín hiệu.
| Nhãn | Dịch | MW | Dòng chảy bình thường | Lưu lượng tối đa | Áp lực | Ghi chú |
| MFC-140101 | Hydro (H2) | 2.02 | 0,1 kg/giờ | 0,2 kg/giờ | 2 bara / 6 barg | Dòng sản phẩm 002L, Cao su fluorocarbon |
| MFC-140102 | Propan (C3H₈) | 44.1 | 0,1 kg/giờ | 0,2 kg/giờ | 2 bara / 6 barg | Dải nhiệt độ 500°C, Cao su flo |
| MFC-140103 | Oxy (O2) | 32 | 0,1 kg/giờ | 0,2 kg/giờ | 2 bara / 6 barg | Phạm vi 200°C, làm sạch bằng O₂ |
| MFC-140104 | Nitơ (N2) | 28 | 0,15 kg/giờ | 0,25 kg/giờ | 2 bara / 6 barg | Dải nhiệt độ 200°C, Cao su flo |
| MFC-140105 | Clo (Cl2) | 70,9 | 0,1 kg/giờ | 0,2 kg/giờ | 2 bara / 6 barg | Khoảng 200°C, xác nhận thảm đã được làm ướt. |
MFC-140101 — Khí hydro
Hydro là khí nhẹ nhất trong danh sách, với khối lượng phân tử là 2,02. Mật độ thấp đó có nghĩa là phạm vi lưu lượng tương đương SLM tương đối lớn đối với lưu lượng khối lượng nhỏ. Chúng tôi đã chỉ định phạm vi 2 SLM (0,02L), cung cấp phạm vi bao phủ thoải mái ở mức tối đa đã nêu là 0,2 kg/h. Gioăng cao su flo hoạt động tốt trong ứng dụng này ở áp suất đầu vào bình thường 2 bara.
Một điểm cần lưu ý: bảng thông số kỹ thuật cho thấy nhiệt độ thiết kế đông lạnh xuống đến -253°C (gần với nhiệt độ hydro lỏng). Đồng hồ SRK-DL được đánh giá hoạt động ở nhiệt độ từ 0 đến 50°C tại thân đồng hồ. Chúng tôi đã xác nhận với khách hàng rằng bản thân đồng hồ hoạt động ở nhiệt độ môi trường xung quanh — nhiệt độ cực thấp là điều kiện thiết kế của đường dây, chứ không phải điều kiện hoạt động tại vị trí đặt thiết bị.
MFC-140102 — Khí propan (C3H8)
Propan có khối lượng phân tử là 44,1, nặng hơn hydro khoảng 22 lần. Phạm vi 500 SCCM (500C) tương đương với khoảng 75 SCCM đối với C3H8, giữ cho lưu lượng bình thường nằm trong phạm vi tuyến tính. Gioăng cao su flo tương thích với khí propan khô.
Propane dễ cháy. Loại ống dẫn của khách hàng (S82A) và kết nối ren 3000# phù hợp với áp suất thiết kế 6 barg. Nếu khu vực lắp đặt yêu cầu chứng nhận ATEX hoặc IECEx, thì SRK-DL tiêu chuẩn không có khả năng chống cháy nổ — điều đó sẽ cần thảo luận về các loại vỏ bọc thay thế.
MFC-140103 — Khí oxy (O2)
Việc sử dụng oxy đòi hỏi sự chú ý đặc biệt. Chất hữu cơ lẫn trong đường ống dẫn oxy có thể bốc cháy dưới áp suất. Chúng tôi đã chỉ định phạm vi 200 SCCM cho O2 (MW 32), bao gồm mức tối đa 0,2 kg/h. Gioăng cao su flo thường tương thích với khí O₂ ở áp suất vừa phải.
Yêu cầu quan trọng ở đây là làm sạch bằng oxy và tẩy dầu mỡ tất cả các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng trước khi giao hàng. Đây là một bước quy trình đã được nhà máy xác nhận. Chúng tôi đã nêu rõ điều này trong phần ghi chú báo giá, và khách hàng phải xác nhận trước khi đặt hàng. Bỏ qua bước này trên dây chuyền oxy là không thể chấp nhận được.
MFC-140104 — Khí Nitơ (N2)
Nitơ là loại khí đơn giản nhất trong năm loại khí – trơ, khô, không ăn mòn. Khối lượng phân tử là 28, và phạm vi 200 SCCM đáp ứng tốt mức tối đa 0,25 kg/h. Áp dụng gioăng cao su flo tiêu chuẩn. Không cần xử lý hoặc xác nhận đặc biệt. Nhãn này là một ví dụ điển hình về ứng dụng MFM nhiệt.
MFC-140105 — Khí clo (Cl2)
Clo là chất lỏng mạnh nhất trong nhóm này. Khối lượng phân tử (MW) là 70,9, là khí nặng nhất ở đây, và nó có tính ăn mòn cao — đặc biệt là khi có mặt hơi ẩm. Phạm vi 200 SCCM bao gồm mức tối đa 0,2 kg/h ở lưu lượng bình thường.
Chúng tôi đã nêu ra vấn đề về khả năng tương thích vật liệu đối với nhãn này. Các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng bằng thép không gỉ SS316 có thể phù hợp với khí Cl2 khô ở nồng độ thấp; chúng tôi cũng sử dụng chất đàn hồi perfluoro (FFKM) làm vật liệu bịt kín để cải thiện khả năng chống ăn mòn khi đo clo. Khách hàng cần xác nhận nồng độ Cl2 và hàm lượng ẩm trước khi chúng tôi hoàn tất việc lựa chọn vật liệu.

Đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt SRK-DL
Các thiết bị ban đầu của khách hàng được đặt hàng từ một thương hiệu châu Âu. Thời gian giao hàng cho thương hiệu đó trong khu vực này là từ 10 đến 16 tuần. Thiết bị SRK-DL được vận chuyển từ Trung Quốc trong vòng 7 đến 10 ngày làm việc. Đối với tiến độ vận hành dự án, sự khác biệt đó rất quan trọng.
Bên cạnh yếu tố thời gian giao hàng, có một số lý do kỹ thuật khiến SRK-DL phù hợp với trường hợp này:
• Một nền tảng mô hình duy nhất bao gồm cả năm loại khí. Cùng một thân máy, cùng một hệ thống dây dẫn, cùng một tín hiệu (4-20 mA + RS485). Kỹ thuật viên vận hành thiết bị chỉ cần làm việc với một sản phẩm duy nhất, chứ không phải năm sản phẩm khác nhau.
• Đầu nối ren 1/4" 3000# hoàn toàn phù hợp với cấp độ dây dẫn của khách hàng. Không cần bộ chuyển đổi.
• Áp suất định mức 3 MPa — cao hơn nhiều so với áp suất thiết kế 6 barg.
• Ngõ ra RS485 cho phép tích hợp với hệ thống SCADA hoặc DCS tại chỗ mà không cần bộ chuyển đổi tín hiệu bổ sung.
• Phạm vi hoạt động từ 0 đến 50°C bao gồm các điều kiện môi trường xung quanh tại vị trí đặt thiết bị.
Các thiết bị đo lưu lượng khí đa chức năng (MFM) nhiệt của các thương hiệu phương Tây dành cho loại dịch vụ phòng thí nghiệm đa khí này thường có giá thành cao hơn đáng kể, thường gấp hai đến bốn lần chi phí mỗi đơn vị của SRK-DL. Đối với năm thiết bị có thông số kỹ thuật tương tự, sự khác biệt về ngân sách là rất lớn. SRK-DL không phải là sản phẩm bị cắt giảm tính năng — nó cung cấp cùng một đầu ra kép 4-20 mA / RS485, màn hình tích hợp và cấu trúc tiếp xúc với chất lỏng bằng thép không gỉ SS316 như các sản phẩm thay thế của châu Âu.
| Tham số | Giá trị |
| Nguyên lý đo lường | Dòng chảy khối lượng nhiệt (kiểu mao dẫn vòng) |
| Phạm vi lưu lượng khí | Từ 2 SCCM đến 30 SLM (tùy thuộc vào kiểu máy) |
| Sự chính xác | ±1,5% F.S. (điển hình) |
| Khả năng lặp lại | ±0,5% F.S. |
| Xếp hạng áp suất | 3 MPa (30 bar) |
| Nhiệt độ hoạt động | 0 đến 50°C |
| Tín hiệu đầu ra | 4-20 mA + RS485 (Modbus RTU) |
| Nguồn điện | 24V DC |
| Trưng bày | Màn hình LCD tích hợp, hiển thị tức thời và tổng lưu lượng. |
| Vật liệu niêm phong | Cao su flo (tiêu chuẩn); làm sạch bằng O₂ theo yêu cầu |
| Kết nối quy trình | Đầu nối nén 1/4" / Ren chữ G (tiêu chuẩn) |
| Chất liệu thân | SS316 |
| Sự bảo vệ | IP65 |
Cần có sự xác nhận của khách hàng đối với ba mục trước khi đơn hàng này được đặt:
• 1. MFC-140103 (O2): Xác nhận yêu cầu làm sạch bằng O2 và tẩy dầu mỡ với nhà máy. Điều này là bắt buộc đối với dịch vụ oxy.
• 2. MFC-140105 (Cl2): Xác nhận nồng độ Cl2 và hàm lượng ẩm. Nếu là clo dạng ẩm hoặc nồng độ cao, cần sử dụng các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng bằng Hastelloy C-276 thay vì SS316.
• 3. Kết nối quy trình: SRK-DL được trang bị sẵn khớp nối nén ren G 1/4" tiêu chuẩn. Nếu đường ống của khách hàng sử dụng ren NPT hoặc đầu nối hàn ổ cắm, hãy xác nhận xem có thể sử dụng bộ chuyển đổi ren hay cần kết nối đầu đặc biệt.
Nếu bạn có ứng dụng đo lường hoặc điều khiển lưu lượng đa khí tương tự, hãy gửi cho chúng tôi các thông tin sau và chúng tôi sẽ tính toán kích thước và báo giá trong vòng 24 giờ:
Liên hệ với Silver Automation Instruments: inquiry@silverinstruments.com | WhatsApp +86-18936759191 | Trang sản phẩm SRK-DL