Μετρητής ροής φωσφορικού οξέος

Τα ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα μπορούν να μετρήσουν εξαιρετικά διαβρωτικό φωσφορικό οξύ. Περιλαμβάνουν επίσης χρήσιμες τεχνικές πληροφορίες, όπως επιλογή ροόμετρου οξέος, οδηγίες εγκατάστασης κ.λπ.

Τι είναι το φωσφορικό οξύ;

Οι ευρείες εφαρμογές φωσφορικού οξέος απαιτούν μέτρηση ροής

Το φωσφορικό οξύ έχει τον χημικό τύπο HPO₄. Είναι ένα πολύ σημαντικό οξύ που δεν είναι οργανικό. Είναι ένα διαυγές, άχρωμο υγρό που έχει δυσάρεστη γεύση και μπορεί να σας βλάψει. Το φωσφορικό οξύ είναι αρκετά σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά μπορεί να διαβρώσει γρήγορα τα μέταλλα. Ανάλογα με το πόσο ισχυρό είναι, το φωσφορικό οξύ μπορεί να μετατραπεί σε ασθενείς και ισχυρές μορφές. Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται συνήθως στην κατασκευή σε συγκέντρωση περίπου 85%.

Στη βιομηχανία, το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται με πολλούς και διάφορους τρόπους. Χρησιμοποιείται γενικά για την παρασκευή φωσφορικών λιπασμάτων, όπως το υπερφωσφορικό και το φωσφορικό διαμμώνιο, τα οποία είναι ιδιαίτερα ζωτικής σημασίας για την παραγωγή καλλιεργειών. Το φωσφορικό οξύ είναι επίσης ένας κοινός ρυθμιστής ξινής γεύσης και συντηρητικό στη βιομηχανία τροφίμων. Χρησιμοποιείται επίσης για την απαλλαγή από τη σκουριά και τη φωσφάτωση μεταλλικών επιφανειών. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή ορισμένων φωσφορικών φαρμάκων στον φαρμακευτικό τομέα.

Πού να χρησιμοποιήσετε φωσφορικό οξύ;

Υπάρχουν πολλές χρήσεις για το φωσφορικό οξύ, αλλά οι πιο δημοφιλείς είναι:

Ευρείες εφαρμογές μετρητών ροής φωσφορικού οξέος

Περισσότερο από το 80% του φωσφορικού οξέος χρησιμοποιείται από τη βιομηχανία λιπασμάτων. Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται για την παρασκευή μιας σειράς φωσφορικών λιπασμάτων, όπως υπερφωσφορικό, μονοαμμωνιακό φωσφορικό και διαμμωνιακό φωσφορικό. Αυτά τα λιπάσματα παρέχουν στις καλλιέργειες τον φώσφορο που χρειάζονται για να ευδοκιμήσουν και είναι ιδιαίτερα ζωτικής σημασίας για την αύξηση της γεωργικής παραγωγής.

Στη βιομηχανία τροφίμων, το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται γενικά για να μειώσει το pH, να διατηρήσει τα τρόφιμα φρέσκα και να τα κάνει πιο όξινα. Το φωσφορικό οξύ βρίσκεται σε πολλά από τα ανθρακούχα ποτά που πίνουμε, όπως τα αναψυκτικά τύπου κόλα. Μπορεί να κάνει το ποτό ξινό. Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται επίσης για να κάνει το κρέας να έχει καλύτερη γεύση και να συγκρατεί περισσότερο νερό στο μεταξύ.

Το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται γενικά στις μεταλλουργικές εργασίες για την εξάλειψη της σκουριάς και τη φωσφάτωση του μετάλλου. Μπορεί να αφαιρέσει τη σκουριά από την μεταλλική επιφάνεια και να δημιουργήσει μια προστατευτική μεμβράνη φωσφορικών αλάτων στην μεταλλική επιφάνεια, η οποία καθιστά το μέταλλο λιγότερο ευάλωτο στη διάβρωση. Πολλές εταιρείες, όπως αυτές που κατασκευάζουν οχήματα και οικιακές συσκευές, το χρησιμοποιούν πολύ.

Στις φαρμακευτικές επιχειρήσεις, το φωσφορικό οξύ χρησιμοποιείται για την παρασκευή ορισμένων φωσφορικών φαρμάκων, όπως η φωσφορική χλωροκίνη και η φωσφορική κωδεΐνη. Αυτά τα φάρμακα είναι πραγματικά σημαντικά για την ανάρρωση.

Προβλήματα με τη μέτρηση του ρυθμού ροής φωσφορικού οξέος

Ήταν πάντα δύσκολο να ληφθούν σωστά αποτελέσματα μέτρησης ροής φωσφορικού οξέος στον βιομηχανικό αυτοματισμό λόγω των ακόλουθων λόγων:

αρκετά διαβρωτικό: Το φωσφορικό οξύ είναι αρκετά διαβρωτικό, ειδικά για τον κανονικό χάλυβα και ορισμένα κράματα. Αυτή η διαβρωτικότητα μπορεί να προκαλέσει γρήγορα ζημιά στον αισθητήρα ροής των τυπικών μετρητών ροής, γεγονός που μπορεί να μειώσει την ακρίβεια των μετρήσεων και να μειώσει τη διάρκεια ζωής της συσκευής. Το φωσφορικό οξύ μπορεί να διαβρώσει τα περισσότερα μέταλλα σε ποικίλους βαθμούς.

Πολλές αλλαγές στο ιξώδες: Το ιξώδες του φωσφορικού οξέος αλλάζει πολύ ανάλογα με τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση. Η ουσία γίνεται παχύτερη καθώς ψυχραίνει και συμπυκνώνεται περισσότερο. Αυτή η αλλαγή στο ιξώδες μπορεί να κάνει τους μετρητές ροής λιγότερο ακριβείς, ειδικά εκείνους που χρησιμοποιούν ρευστοδυναμική για τη μέτρηση της ροής.

Αλλαγή στην αγωγιμότητα: Η αγωγιμότητα του φωσφορικού οξέος αλλάζει με τη συγκέντρωση, κάτι που μπορεί να επηρεάσει ορισμένους μετρητές ροής. Το φωσφορικό οξύ μεταδίδει ηλεκτρική ενέργεια σε κάποια ποσότητα, αλλά αυτή η διαφορά στην αγωγιμότητα θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή ενός μετρητή ροής.

Τα προβλήματα με τους απαρχαιωμένους μετρητές ροής

Οι παραδοσιακοί μετρητές ροής αντιμετωπίζουν μερικές φορές τεράστια προβλήματα όταν έρχονται σε επαφή με ιδιαίτερα διαβρωτικές χημικές ουσίες όπως το φωσφορικό οξύ.

Το φωσφορικό οξύ έρχεται σε άμεση επαφή με τα κινούμενα μέρη των μηχανικών ροόμετρων, όπως τα ροόμετρα στροβίλου και τα ροόμετρα με οβάλ γρανάζια. Αυτό τα καθιστά επιρρεπή σε διάβρωση και θραύση. Το αυξημένο ιξώδες του φωσφορικού οξέος μπορεί επίσης να αλλάξει τον τρόπο λειτουργίας αυτών των κινούμενων μερών, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πρόσθετα σφάλματα στις μετρήσεις.

× Ροόμετρο διαφορικής πίεσης: Η επιλογή υλικών ανθεκτικών στη διάβρωση βοηθά στον μετριασμό των προβλημάτων διάβρωσης. Ωστόσο, η τιμή του αισθητήρα ροής θα είναι πολύ υψηλή εάν επιλέξετε υλικό τανταλίου.

Ο μετρητής ροής με οβάλ γρανάζια μπορεί επίσης να διαβρωθεί από οξύ.

× Ροόμετρο οβάλ γραναζιών: Το ροόμετρο οβάλ γραναζιών είναι ένα είδος ροόμετρου θετικής μετατόπισης, τα υγρά μέρη του αισθητήρα είναι από χυτοσίδηρο, χυτό χάλυβα ή ανοξείδωτο χάλυβα. Παρόλο που έχει υψηλή ακρίβεια για τη μέτρηση της ροής οξέος, τα οβάλ γρανάζια θα μπορούσαν εύκολα να διαβρωθούν.

× Ροόμετρο στροβίλου: Το ροόμετρο στροβίλου μπορεί να μετρήσει ένα μόνο καθαρό υγρό, αλλά το διάλυμα φωσφορικού οξέος είναι διαβρωτικό και μπορεί να διαβρώσει την πτερωτή, καθιστώντας τη διάρκεια ζωής του ροόμετρου στροβίλου πολύ σύντομη. Επομένως, δεν συνιστάται.

Πώς λειτουργεί το μαγνητικό ροόμετρο για το φωσφορικό οξύ;

Ένα μαγόμετρο λειτουργεί λόγω του νόμου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday. Όταν ένα αγώγιμο υγρό, όπως ένα διάλυμα φωσφορικού οξέος, διέρχεται από ένα μαγνητικό πεδίο, δημιουργεί μια επαγόμενη ηλεκτρεγερτική δύναμη. Η ταχύτητα ροής του υγρού σχετίζεται άμεσα με την ισχύ αυτής της ηλεκτρεγερτικής δύναμης.

Πώς λειτουργεί το μαγνητικό ροόμετρο για το φωσφορικό οξύ

Για να παραχθεί ένα μαγνητικό πεδίο που είναι κάθετο στον άξονα του αγωγού, το μαγνητικό ροόμετρο σειράς SHD τοποθετεί ένα ζεύγος πηνίων διέγερσης στον σωλήνα μέτρησης του μαγμέτρου. Η δύναμη Lorentz θα ασκηθεί στα ιόντα σε ένα αγώγιμο υγρό, όπως το φωσφορικό οξύ, όταν αυτό ρέει μέσα από αυτό το μαγνητικό πεδίο. Αυτό θα κάνει τα θετικά και τα αρνητικά ιόντα να μεταναστεύσουν προς τα δύο άκρα του αγωγού. Αυτό θα δημιουργήσει μια διαφορά δυναμικού στα ηλεκτρόδια και στα δύο άκρα του αγωγού. Η διαφορά δυναμικού είναι αυτή που προκαλεί την επαγόμενη ηλεκτρεγερτική δύναμη και το μέγεθός της συνδέεται άμεσα με την ταχύτητα που ρέει κατά μέσο όρο το υγρό.

Για να βρείτε τον ογκομετρικό ρυθμό ροής του υγρού, μπορείτε να μετρήσετε την επαγόμενη ηλεκτρεγερτική δύναμη και να την πολλαπλασιάσετε με την εγκάρσια διατομή του αγωγού. Το υγρό που μετριέται δεν θα υποστεί ζημιά από τη διαβρωτική του φύση, επειδή δεν υπάρχουν κινούμενα μηχανικά μέρη που να το αγγίζουν.

Τα μαγνητικά ροόμετρα της σειράς SHD είναι απίστευτα ακριβή και μπορούν να μετρήσουν ροές φωσφορικού οξέος από πολύ μικρή έως πολύ μεγάλη ροή. Η απώλεια πίεσης είναι επίσης σχεδόν μηδενική, επομένως δεν θα εμποδίσει την επεξεργασία.

Πώς να επιλέξετε ένα ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο που μπορεί να μετρήσει τη ροή φωσφορικού οξέος;

Όταν επιλέγετε ηλεκτρομαγνητικούς μετρητές ροής για τον έλεγχο του φωσφορικού οξέος, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τα εξής:

Επενδύσεις και ηλεκτρόδια μαγνητικών ροόμετρων

Το πιο σημαντικό είναι να επιλέξετε τα κατάλληλα υλικά για τα ηλεκτρόδια. Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316L, το Hastelloy C, το μέταλλο ταντάλιο και άλλα υλικά δεν διαβρώνονται όταν έρχονται σε επαφή με φωσφορικό οξύ. Οι περισσότερες ποσότητες υγρού λειτουργούν καλά με ηλεκτρόδια ανοξείδωτου χάλυβα 316L. Αλλά εάν χρειάζεστε υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση ή εργάζεστε με υψηλά επίπεδα φωσφορικού οξέος, συνιστάται η χρήση ηλεκτροδίων κατασκευασμένων από μέταλλο ταντάλιο.

Επιλογή υλικού επένδυσης: Το υλικό επένδυσης στο εσωτερικό του σωλήνα μέτρησης είναι εξίσου σημαντικό. Το πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE ή Teflon) είναι η καλύτερη επιλογή, καθώς δεν αλλάζει την αγωγιμότητα του φωσφορικού οξέος και είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη διάβρωση. Επίσης, η τιμή του PTFE (Teflon) είναι χαμηλή, ωστόσο το silverinstruments.com μπορεί επίσης να παρέχει πιο ανθεκτικό υλικό επένδυσης όπως PFA και F46, το οποίο μπορεί να αντέξει υψηλότερες θερμοκρασίες περίπου 150-160 °C.

Παρακάτω παραθέτουμε το υλικό της επένδυσης του μαγνητόμετρου και των ηλεκτροδίων για διαφορετική θερμοκρασία και διαφορετική συγκέντρωση φωσφορικού οξέος.

Πίνακας επιλογής υλικού ηλεκτροδίων και επένδυσης για ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα

Συμβατότητα με φωσφορικό οξύ

A - Κατάλληλο/Συνιστώμενο | B - Χρησιμοποιήσιμο/Αποδεκτό | C - Δεν συνιστάται | N - Δεν είναι κατάλληλο | X - Ανθεκτικό στη διάβρωση (για ορισμένες συνθήκες) | R - Θερμοκρασία δωματίου | Κορεσμένο - Κορεσμένο | (W) - Η υψηλότερη συνιστώμενη θερμοκρασία για αυτό το υλικό

Η φλάντζα και το περίβλημα του μαγνητικού ροόμετρου σειράς SHD είναι από ανθρακούχο χάλυβα σε κανονικές συνθήκες, επιλογή με ανοξείδωτο χάλυβα

Επιλογή υλικού περιβλήματος μαγνητικού ροόμετρου: Το υλικό του περιβλήματος και της φλάντζας του ροόμετρου δεν έρχεται σε επαφή με φωσφορικό οξύ. Υπό κανονικές συνθήκες, ένα περίβλημα από ανθρακούχο χάλυβα είναι επαρκές. Ωστόσο, το περιβάλλον στο οποίο χρησιμοποιείται το ροόμετρο μπορεί μερικές φορές να είναι διαβρωτικό και οι χρήστες ανησυχούν ότι το περίβλημα του ροόμετρου μπορεί να διαβρωθεί μετά από μακροχρόνια χρήση. Το silverinstruments.com προσφέρει επιλογές περιβλήματος από ανοξείδωτο χάλυβα 304 και 316, με το περίβλημα από ανοξείδωτο χάλυβα να είναι πιο ανθεκτικό σε διαβρωτικά περιβάλλοντα.

Το φωσφορικό οξύ άγει τον ηλεκτρισμό σε κάποιο βαθμό, αλλά εξακολουθεί να είναι ζωτικής σημασίας να καθοριστεί η ελάχιστη αγωγιμότητα του φωσφορικού οξέος που ελέγχεται πριν από τη χρήση ενός ηλεκτρομαγνητικού ροόμετρου. Τις περισσότερες φορές, η αγωγιμότητα του φωσφορικού οξέος πληροί όλα τα πρότυπα για τους ηλεκτρομαγνητικούς ροόμετρα. Αλλά αυτό πρέπει να ελεγχθεί για οποιοδήποτε συγκεκριμένο αραιωμένο φωσφορικό οξύ.

Βαθμολογία θερμοκρασίας και πίεσης: Επιλέξτε την κατάλληλη βαθμολόγηση θερμοκρασίας και πίεσης για τις συνθήκες της διεργασίας. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το φωσφορικό οξύ διαβρώνει τα υλικά πιο γρήγορα. Αυτό σημαίνει ότι όταν εργάζεστε με υψηλές θερμοκρασίες, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε υλικά που είναι λιγότερο πιθανό να σκουριάσουν.

Επίπεδο προστασίας: Δεδομένου ότι το σημείο όπου παράγεται φωσφορικό οξύ μπορεί να είναι σκληρό, συνιστάται η επιλογή ηλεκτρομαγνητικών ροόμετρων με υψηλότερα επίπεδα προστασίας, όπως IP67 ή IP68, για να βεβαιωθείτε ότι αποδίδουν καλά σε αυτές τις συνθήκες.

Επιλέξτε την κατάλληλη ακρίβεια και εύρος με βάση αυτό που πραγματικά χρειάζεστε. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο υψηλής ακρίβειας που έχει ακρίβεια ± 0,2% εάν χρειάζεται να μετρήσετε πράγματα με μεγάλη ακρίβεια.

Πώς να εγκαταστήσετε σωστά το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο για το φωσφορικό οξύ;

Όταν μετράτε πράγματα όπως το φωσφορικό οξύ που είναι δύσκολο να βρεθούν, είναι πολύ σημαντικό να εγκαταστήσετε τους ηλεκτρομαγνητικούς μετρητές ροής με τον σωστό τρόπο, ώστε να προσφέρουν ακριβείς τιμές.

Εγκαταστήστε σωστά τον μετρητή ροής οξέος για να έχετε το καλύτερο αποτέλεσμα μέτρησης.

Επιλογή της καλύτερης θέσης εγκατάστασης: Τοποθετήστε το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο στο τμήμα του συστήματος αγωγών όπου το γεμίζει το υγρό. Για να αποτρέψετε τον σχηματισμό φυσαλίδων, δεν πρέπει να τοποθετείται κοντά στην κορυφή του αγωγού. Θα πρέπει επίσης να αποφεύγετε να το τοποθετείτε σε σημεία όπου είναι πιθανό να δημιουργηθεί αρνητική πίεση, καθώς αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει ζημιά στην επένδυση.

Για να βεβαιωθείτε ότι οι μετρήσεις είναι σωστές, θα πρέπει να υπάρχουν αρκετά ευθύγραμμα τμήματα σωλήνων πριν και μετά το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο. Το ευθύγραμμο τμήμα του σωλήνα που βρίσκεται πριν από τον σωλήνα θα πρέπει να έχει 5 έως 10 φορές τη διάμετρο του σωλήνα και το ευθύγραμμο τμήμα του σωλήνα που βρίσκεται μετά τον σωλήνα θα πρέπει να έχει 2 έως 3 φορές τη διάμετρο του σωλήνα. Το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος του σωλήνα πρέπει να είναι μεγαλύτερο εάν υπάρχουν γωνίες και βαλβίδες ανάντη που εμποδίζουν τη ροή.

Απαιτήσεις γείωσης: Οι ηλεκτρομαγνητικοί μετρητές ροής πρέπει να είναι σωστά γειωμένοι για να λειτουργούν σωστά. Βεβαιωθείτε ότι τόσο ο εξοπλισμός όσο και το σύστημα αγωγών είναι σωστά γειωμένα. Πρέπει να τοποθετήσετε ειδικούς δακτυλίους γείωσης εάν ο αγωγός δεν είναι κατασκευασμένος από μέταλλο ή είναι καλυμμένος με υλικά που δεν άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα. Γενικά, οι σωλήνες φωσφορικού οξέος μπορεί να είναι πλαστικοί σωλήνες και όχι συνήθως χρησιμοποιούμενοι σιδερένιοι σωλήνες, καθώς τα διαλύματα φωσφορικού οξέος έχουν ισχυρή διαβρωτικότητα. Κατά την εγκατάσταση ηλεκτρομαγνητικών μετρητών ροής σε πλαστικούς σωλήνες, απαιτείται δακτύλιος γείωσης και πρέπει να επιλέξουμε έναν δακτύλιο γείωσης που να είναι το ίδιο με το υλικό του ηλεκτροδίου.

Στήριξη αγωγών : Οι μαγνητικοί μετρητές ροής είναι μερικές φορές πολύ βαριοί, ειδικά οι αισθητήρες ροής μαγνητών με μεγάλες διαμέτρους, όπως οι μετρητές ροής οξέος 4” ή οι μετρητές ροής οξέος 6 ιντσών. Για την ελαχιστοποίηση της καταπόνησης που δημιουργείται από τους αγωγούς στο σώμα των μετρητών ροής, πρέπει να τοποθετούνται στηρίγματα κοντά στους αισθητήρες των μετρητών ροής.

Ηλεκτρικοί ακροδέκτες μαγνητικού ροόμετρου

Ηλεκτρική σύνδεση: Ακολουθήστε τις οδηγίες χρήσης του μαγνητικού ροόμετρου σειράς SHD για να το συνδέσετε στην παροχή ρεύματος. Παρακαλούμε σημειώστε την πινακίδα τύπου στο ροόμετρο, είτε πρόκειται για 24VDC είτε για 220V AC. Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στον τρόπο γείωσης και μεταφοράς του καλωδίου σήματος. Τα ζητήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας θα πρέπει να λαμβάνονται περισσότερο υπόψη όταν υπάρχουν πολλές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.

Δώστε προσοχή στην πινακίδα τύπου του μετρητή ροής οξέος.

Συντήρηση: Όταν εγκαθιστάτε το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο από το silverinstrument.com, πρέπει να σκεφτείτε πώς θα πρέπει να συντηρείται στο μέλλον και να βεβαιωθείτε ότι υπάρχει αρκετός χώρος γύρω του για επιθεώρηση από μηχανικό και για την εκτέλεση των εργασιών τακτικής συντήρησης.

Λόγω του τρόπου λειτουργίας και της κατασκευής του, το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο είναι η ιδανική τεχνική για τη μέτρηση του ρυθμού ροής του φωσφορικού οξέος. Δεν έχει κινούμενα μέρη και το φωσφορικό οξύ δεν το διαβρώνει. Είναι πολύ σταθερό, έχει χαμηλή απώλεια πίεσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλά πράγματα.

Όταν επιλέγετε και χρησιμοποιείτε ένα ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο για τη μέτρηση φωσφορικού οξέος, το πιο σημαντικό είναι να επιλέξετε τα κατάλληλα υλικά, ειδικά για την επένδυση και τα ηλεκτρόδια. Επίσης, η σωστή εγκατάσταση και συντήρηση είναι σημαντικές για να διασφαλιστεί ότι ο εξοπλισμός λειτουργεί σωστά και παραμένει σταθερός με την πάροδο του χρόνου.

Τα ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα θα βελτιώνονται συνεχώς στη μέτρηση διαβρωτικών μέσων καθώς η τεχνολογία βελτιώνεται. Αυτό θα τα καταστήσει έναν καλύτερο τρόπο για την ποσοτικοποίηση χημικών ουσιών όπως το φωσφορικό οξύ.