Πώς να επιλέξετε μετρητή ροής γλυκόλης

Η γλυκόλη, ως ένα είδος σημαντικής χημικής πρώτης ύλης, διαλύτη και αντιψυκτικού, χρησιμοποιείται ευρέως σε ορισμένες βιομηχανίες όπως τα πετροχημικά, τα αυτοκίνητα και τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα. Η ακριβής μέτρηση του ρυθμού ροής της γλυκόλης έχει μεγάλη σημασία για τον έλεγχο των διεργασιών, την κοστολόγηση, τη μεταφορά επιμέλειας και τη διασφάλιση της ποιότητας των προϊόντων. Αυτό το άρθρο θα αναλύσει σε βάθος τα χαρακτηριστικά εφαρμογής μέτρησης ροής γλυκόλης του ροόμετρου Coriolis , του ροόμετρου οβάλ γραναζιών , του ροόμετρου μεταβλητής επιφάνειας και του ροόμετρου υγρού στροβίλου (ροόμετρο TUF) στη μέτρηση του ρυθμού ροής γλυκόλης, παρέχοντας αναφορές επιλογής για μηχανικούς και τελικούς χρήστες.

Η ευρέως χρησιμοποιούμενη γλυκόλη χρειάζεται μέτρηση ροής

Φυσικά χαρακτηριστικά του μέσου γλυκόλης

Η αγωγιμότητα της γλυκόλης είναι σχετικά χαμηλή, με αγωγιμότητα περίπου 1,07 × 10⁻6 S/cm, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή ηλεκτρομαγνητικών ροόμετρων σε αυτό το μέσο.

Μπορεί ο μαγνητικός μετρητής ροής να μετρήσει τη ροή γλυκόλης;

Το καθαρό μέσο γλυκόλης δεν είναι κατάλληλο για ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα λόγω της χαμηλής αγωγιμότητάς του, αλλά εάν πρόκειται για διαλύτη γλυκόλης + νερού, ειδικά όταν η αναλογία νερού είναι ιδιαίτερα μεγάλη, τα ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα μπορούν να τη μετρήσουν. Εάν το μέσο γλυκόλης + νερού μετριέται χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο, υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως η απουσία κινητών εξαρτημάτων αισθητήρα, η αμφίδρομη μέτρηση και ο οικονομικός αισθητήρας ροής.

Μαγνητικός μετρητής ροής μπορεί να μετρήσει διαλύτη γλυκόλης + νερού

Ροόμετρο στροβίλου (TUF) για μέτρηση ροής γλυκόλης

Ανάλυση εφαρμογής ροόμετρου υγρού στροβίλου

Ο μετρητής ροής υγρού στροβίλου μετρά με βάση την αρχή ότι η συχνότητα περιστροφής των πτερυγίων του στροβίλου υπό πρόωση υγρής γλυκόλης είναι ανάλογη με τον ρυθμό ροής. Η γλυκόλη, οι μετρητές ροής υγρού στροβίλου αποτελούν μια οικονομική λύση για τη μέτρηση της ροής γλυκόλης.

Μπορεί ο μετρητής ροής τουρμπίνας να χειριστεί το ιξώδες γλυκόλης;

Παρόλο που το ιξώδες της αιθυλενογλυκόλης είναι λίγο υψηλό, το οποίο μπορεί να φτάσει τα 16,1cP, ο μετρητής ροής TUF μπορεί να χειριστεί έως και 45 cp καθαρού υγρού, επομένως ο μετρητής ροής στροβίλου από το silverinstruments.com μπορεί να χειριστεί αυτή τη δύσκολη εργασία.

Τεχνική προδιαγραφή του μετρητή ροής στροβίλου

Εύρος ροής TUF για διαφορετικό μέγεθος αισθητήρα και απώλεια πίεσης

Η ακρίβεια μέτρησης των μετρητών ροής υγρού στροβίλου είναι συνήθως ± 0,5% έως ± 1,0%.

Αυτός ο τύπος ροόμετρου έχει τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας απόκρισης και της μεγάλης αναλογίας εύρους (περίπου 10:1) και είναι κατάλληλος για συστήματα μεταφοράς αιθυλενογλυκόλης με μεγάλες αλλαγές ρυθμού ροής.

Ψηφιακός μετρητής ροής γλυκόλης: διαθέτει παλμική έξοδο 4-20mA, επιλογή με MODBUS RTU, επικοινωνία HART, με πομπό ροής για την ένδειξη του ρυθμού ροής γλυκόλης και της συνολικής ροής.

Ψηφιακός μετρητής ροής στροβίλου με ψηφιακή οθόνη για την ένδειξη του ρυθμού ροής γλυκόλης και της συνολικής ροής

Στον αγωγό μεταφοράς αιθυλενογλυκόλης, η εγκατάσταση μετρητών ροής υγρού στροβίλου απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή στις απαιτήσεις των μπροστινών και πίσω ευθύγραμμων τμημάτων σωλήνα. Συνήθως είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος σωλήνα από το μπροστινό 10D έως το πίσω 5D για να διασφαλιστεί η σταθερότητα του πεδίου ροής. Εν τω μεταξύ, λόγω της απόδοσης λίπανσης της αιθυλενογλυκόλης, η διάρκεια ζωής των ρουλεμάν στροβίλου είναι σχετικά μεγάλη.

Αρκετοί ευθείς αγωγοί πριν και μετά τον μετρητή ροής στροβίλου

Ποιος είναι ο καλύτερος μετρητής ροής γλυκόλης ακριβείας;

Ο μετρητής ροής Coriolis είναι ο μετρητής ροής γλυκόλης με την καλύτερη ακρίβεια.

Ροόμετρο γλυκόλης με την καλύτερη ακρίβεια - τύπου Coriolis

Το ροόμετρο Coriolis βασίζεται στην αρχή της δύναμης Coriolis και προσδιορίζει τον ρυθμό ροής μάζας μετρώντας τη διαφορά φάσης που παράγεται από τον δονούμενο σωλήνα κατά τη ροή της υγρής γλυκόλης. Στη μέτρηση της ροής γλυκόλης, το ροόμετρο Coriolis παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα.

Η ακρίβεια μέτρησης αυτού του τύπου ροόμετρου μάζας είναι εξαιρετικά υψηλή, φτάνοντας συνήθως σε ακρίβεια ανάγνωσης ± 0,1% ~ 0,2% και δεν επηρεάζεται από αλλαγές στην πυκνότητα, το ιξώδες, τη θερμοκρασία και την πίεση του ρευστού. Για μέσα όπως η ε-γλυκόλη, τα ροόμετρα Coriolis μπορούν να παρέχουν σταθερά και αξιόπιστα αποτελέσματα μέτρησης ροής μάζας. Ταυτόχρονα, το ροόμετρο μπορεί επίσης να μετρήσει ταυτόχρονα τη συνολική ροή μάζας, την πυκνότητα γλυκόλης και τη θερμοκρασία, παρέχοντας μέτρηση πολλαπλών παραμέτρων για τον έλεγχο της διεργασίας.

Πολλαπλές παράμετροι μπορούν να μετρηθούν με το Coriolis

Οι ευθύγραμμες και καμπύλες δομές σωλήνων του ροόμετρου Coriolis έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά στην εφαρμογή της αιθυλενογλυκόλης. Η απώλεια πίεσης του ευθύγραμμου ροόμετρου είναι μικρή, αλλά είναι ευαίσθητη στους κραδασμούς. Το καμπύλες ροόμετρο έχει υψηλή ακρίβεια μέτρησης, αλλά η απώλεια πίεσης είναι σχετικά μεγάλη. Στο σύστημα μεταφοράς αιθυλενογλυκόλης, λόγω του υψηλού ιξώδους του μέσου, συνιστάται η επιλογή ενός καμπύλου ροόμετρου Coriolis μεγαλύτερης διαμέτρου για την εξισορρόπηση της ακρίβειας μέτρησης και της απώλειας πίεσης.

Μειονεκτήματα της χρήσης μετρητή Coriolis για γλυκόλη

Το αρχικό κόστος είναι το υψηλότερο, σήμερα ο μετρητής ροής Coriolis είναι ο πιο ακριβός μετρητής ροής μεταξύ όλων των μετρητών ροής.

Το μέγεθος και το βάρος είναι σχετικά μεγάλα.

Ευαίσθητο στους κραδασμούς κατά την εγκατάσταση του αγωγού (απαιτείται καλή στήριξη). Αλλά δεν χρειάζεται ευθεία σωλήνωση πριν και μετά τον μετρητή ροής.

Ροόμετρο οβάλ γραναζιών για μέτρηση ροής γλυκόλης

Τεχνικά χαρακτηριστικά του ροόμετρου οβάλ γραναζιών

Ο μετρητής ροής με οβάλ γρανάζια είναι μια οικονομικά αποδοτική επιλογή που χρησιμοποιείται ευρέως στον έλεγχο διεργασιών, τη φόρτωση παρτίδων και άλλες εφαρμογές.

Το ροόμετρο με οβάλ γρανάζια είναι ένα είδος ροόμετρου θετικής μετατόπισης, το οποίο υπολογίζει τον ρυθμό ροής μετρώντας τον αριθμό των φορών που διέρχεται ένας σταθερός όγκος υγρής γλυκόλης και ανήκει σε έναν τύπο μηχανικού ροόμετρου. Τα ροόμετρα με οβάλ γρανάζια και τα ροόμετρα με ελικοειδή γρανάζια είναι συνήθως χρησιμοποιούμενοι τύποι ροόμετρων PD στη μέτρηση της αιθυλενογλυκόλης.

Ο οβάλ μετρητής ροής γραναζιών υπολογίζει τη γλυκόλη μετρώντας τους χρόνους του γραναζιού

Το ροόμετρο με οβάλ γρανάζια έχει τα χαρακτηριστικά απλής δομής και υψηλής ακρίβειας μέτρησης και εκτελεί αξιόπιστη και ακριβή μέτρηση ροής γλυκόλης. Λόγω της εξαιρετικής απόδοσης λίπανσης της γλυκόλης, μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη φθορά μεταξύ των γραναζιών και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής των ροόμετρων. Η ακρίβεια μέτρησης αυτού του τύπου ροόμετρου μπορεί συνήθως να φτάσει το ± 0,2%, το οποίο είναι κατάλληλο για τη μέτρηση μικρών και μεσαίων ρυθμών ροής υγρής γλυκόλης.

Το ροόμετρο με οβάλ γρανάζια χρησιμοποιεί δύο αλληλοσυνδεόμενα οβάλ γρανάζια ως στοιχεία μέτρησης, τα οποία έχουν καλή αναπαραγωγιμότητα στη μέτρηση της αιθυλενογλυκόλης. Λόγω των χαρακτηριστικών ιξώδους της αιθυλενογλυκόλης, το ροόμετρο με οβάλ γρανάζια μπορεί να επιτύχει καλό αποτέλεσμα στεγανοποίησης και να μειώσει τα σφάλματα διαρροής.

Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι οι ογκομετρικοί μετρητές ροής απαιτούν υψηλή καθαρότητα ρευστού και οι ακαθαρσίες στην αιθυλενογλυκόλη μπορεί να επηρεάσουν την ακρίβεια των μετρήσεων και οι ακαθαρσίες μπορούν ακόμη και να προκαλέσουν κόλλημα και σπάσιμο του μετρητή ροής PD.

Το κύριο πλεονέκτημα ενός ροόμετρου με οβάλ γρανάζια είναι ότι η μέτρησή του δεν επηρεάζεται από αλλαγές στις ιδιότητες του ρευστού και έχει καλή προσαρμοστικότητα σε μέσα με μεγάλες αλλαγές ιξώδους όπως η αιθυλενογλυκόλη. Ταυτόχρονα, αυτός ο τύπος ροόμετρου μπορεί να μετρήσει εξαιρετικά χαμηλούς ρυθμούς ροής, όπως εύρος ροής 10 ml/min με ελάχιστο μετρούμενο ρυθμό ροής αρκετών χιλιοστόλιτρων ανά λεπτό, καλύπτοντας τις ανάγκες καταστάσεων χαμηλής ροής.

Χαμηλές απαιτήσεις για ευθύγραμμα τμήματα σωλήνων κατά την εγκατάσταση οβάλ γραναζωτού μετρητή ροής για γλυκόλη

Ο μετρητής ροής με οβάλ γρανάζια μπορεί να λειτουργήσει χωρίς εξωτερική τροφοδοσία ρεύματος (μηχανικός μετρητής).

Μηχανικός μετρητής ροής για μέτρηση ροής γλυκόλης

Ροόμετρο μεταλλικού σωλήνα για μέτρηση γλυκόλης

Αρχή:

Ένας κατακόρυφα τοποθετημένος, κωνικός μεταλλικός σωλήνας περιέχει έναν ελεύθερα κινούμενο πλωτήρα. Η αιθυλενογλυκόλη ρέει προς τα πάνω μέσω του σωλήνα, ανυψώνοντας τον πλωτήρα μέχρι το δακτυλιοειδές κενό μεταξύ του πλωτήρα και του τοιχώματος του σωλήνα να δημιουργήσει ισορροπία. Ο ρυθμός ροής υποδεικνύεται από το ύψος του πλωτήρα (άμεση ένδειξη) ή μετατρέπεται σε ηλεκτρικά σήματα.

Πλεονεκτήματα της χρήσης ροόμετρου μεταλλικού σωλήνα

• Δεν απαιτείται τροφοδοσία ρεύματος για τοπική οπτική ένδειξη
• Αντιμετωπίζει τις αλλαγές στο ιξώδες (π.χ., εύρος γλυκόλης 16,5–57 cP)
• Χαμηλή πτώση πίεσης και ελάχιστοι περιορισμοί εγκατάστασης
• Στιβαρή κατασκευή (εξ ολοκλήρου από μέταλλο, ανθεκτική στις ιδιότητες της γλυκόλης)
• Οικονομικά αποδοτικό για μη κρίσιμες εφαρμογές

Μειονεκτήματα:

• Μέτρια ακρίβεια (±1–5% FS), ακατάλληλο για μεταφορά επιμέλειας
• Περιορισμένη απόδοση (συνήθως 10:1)
• Κινούμενα μέρη (πλωτήρες) που είναι ευαίσθητα σε κολλήματα με μολυσμένη γλυκόλη
• Οι επιλογές εξόδου (π.χ., 4–20mA) προσθέτουν κόστος σε σχέση με τα βασικά οπτικά μοντέλα

Ιδανικό για:

Μη κρίσιμη παρακολούθηση της αιθυλενογλυκόλης σε συστήματα HVAC, βιομηχανικούς βρόχους ψύξης ή δοσολογία χημικών όπου δεν απαιτείται εξαιρετική ακρίβεια. Αποφύγετε τη χρήση για επαγγελματικό ή υψηλής ακρίβειας έλεγχο.

Σύγκριση απόδοσης τριών τύπων μετρητών ροής

Από την άποψη της ακρίβειας μέτρησης, το ροόμετρο Coriolis έχει την υψηλότερη ακρίβεια, ακολουθούμενο από το ροόμετρο με οβάλ γρανάζια, και το ροόμετρο υγρού στροβίλου είναι σχετικά χαμηλότερο. Στη μέτρηση της γλυκόλης, το ροόμετρο Coriolis μπορεί να παρέχει ακρίβεια μέτρησης ± 0,1%, η οποία δεν επηρεάζεται από αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες του μέσου. Η ακρίβεια του ροόμετρου με οβάλ γρανάζια είναι περίπου ± 0,5%, κατάλληλη για σταθερές συνθήκες εργασίας. Η ακρίβεια του ροόμετρου υγρού στροβίλου είναι ± 0,5% έως ± 1,0% και πρέπει να ληφθεί υπόψη η διόρθωση του ιξώδους.

Λαμβάνοντας υπόψη την ακρίβεια, ο Coriolis είναι ο καλύτερος

Από την άποψη της απώλειας πίεσης, οι μετρητές ροής με οβάλ γρανάζια έχουν την υψηλότερη απώλεια πίεσης, ακολουθούμενοι από τους μετρητές ροής Coriolis, και οι μετρητές ροής υγρού στροβίλου είναι σχετικά μικρότεροι. Στο σύστημα μεταφοράς γλυκόλης, η απώλεια πίεσης είναι ένας σημαντικός παράγοντας εξέτασης.

Από την άποψη του κόστους συντήρησης, τα ροόμετρα υγρού στροβίλου έχουν το χαμηλότερο κόστος συντήρησης, ακολουθούμενα από τα ροόμετρα με οβάλ γρανάζια που έχουν σχετικά υψηλότερο κόστος συντήρησης λόγω μηχανικής φθοράς. Το ροόμετρο Coriolis δεν διαθέτει κινούμενα μέρη μέσα στον αισθητήρα, επομένως χρειάζεται μικρότερο κόστος συντήρησης.

Το κόστος του μετρητή στροβίλου είναι χαμηλό, αλλά έχει κινούμενα μέρη στο εσωτερικό του.

Προτάσεις επιλογής και προοπτικές υποβολής αιτήσεων

Συνιστάται η χρήση διαφορετικών τύπων ροόμετρων για διαφορετικά σενάρια εφαρμογής. Για απαιτήσεις μέτρησης υψηλής ακρίβειας σε περιπτώσεις παράδοσης εμπορίου γλυκόλης (μεταφορά επιμέλειας), συνιστάται η χρήση ροόμετρων Coriolis.

Όταν εξετάζετε το ροόμετρο μεταφοράς επιμέλειας, το Coriolis είναι το καλύτερο

Για παραγωγικές διαδικασίες με υψηλές απαιτήσεις ελέγχου διεργασιών, οι μετρητές ροής με οβάλ γρανάζια αποτελούν ιδανική επιλογή.

Ο οβάλ μετρητής ροής γραναζιών είναι καλός για τον έλεγχο της διεργασίας γλυκόλης και τον έλεγχο παρτίδων

Για γενικές εφαρμογές παρακολούθησης και ελέγχου, οι μετρητές ροής υγρού στροβίλου έχουν καλή σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας.

Για τη γενική παρακολούθηση και τον έλεγχο της γλυκόλης, ο μετρητής ροής τουρμπίνας είναι αρκετός.

Με την ανάπτυξη της Βιομηχανίας 4.0 και της έξυπνης κατασκευής, η τεχνολογία μέτρησης ροής γλυκόλης εξελίσσεται συνεχώς. Η εφαρμογή νέων υλικών έχει βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση των μετρητών ροής και η εισαγωγή της ψηφιακής τεχνολογίας έχει βελτιώσει το επίπεδο της έξυπνης μέτρησης.

Στο μέλλον, η μέτρηση πολλαπλών παραμέτρων, η απομακρυσμένη διάγνωση και η προγνωστική συντήρηση θα αποτελέσουν την κατεύθυνση ανάπτυξης της τεχνολογίας μέτρησης ροής αιθυλενογλυκόλης.

Λαμβάνοντας υπόψη την ακρίβεια, την οικονομία και την αξιοπιστία των μετρήσεων, το μηχανικό και το τεχνικό προσωπικό θα πρέπει να επιλέγουν τον κατάλληλο τύπο ροόμετρου με βάση τις συγκεκριμένες απαιτήσεις της εφαρμογής και να λαμβάνουν πλήρως υπόψη τα χαρακτηριστικά του μέσου της αιθυλενογλυκόλης κατά την εγκατάσταση και τη χρήση, ώστε να διασφαλίζεται η μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία του συστήματος μέτρησης.