Jak regulovat nízký průtok kapalin 2/5

logo D-Ex info@dex.cz | +420 541 423 211
  • Jak regulovat nízký průtok kapalin 2/5

    V této části se budeme věnovat optimalizaci a stabilizaci malých/nízkých průtoků v systému, podělíme se o rady a doporučení, jaké rozměry jsou nejvhodnější, jaký materiál použít a které jsou nejlepší procedury.

    Jádrem systému je samozřejmě průtokoměr nebo regulátor průtoku. Výběr správného zařízení pro nízký průtok z velké části záleží na požadavcích na stabilitu a přesnost. Při výběru však nelze zanedbávat ani roli prostředí nebo kapaliny, jejich vlastnosti mohou hrát také velmi důležitou roli.

    Kdy zvolit průtokoměr s teplotním senzorem a kdy s Coriolisovým

    Pro aplikace s nízkým a ultra nízkým průtokem se z portfolia produktů Bronkhorst nejvíce hodí ty s teplotním a Coriolisovým senzorem. Vzhledem k principu, na kterém senzory pracují se každý hodí pro jinou aplikaci.

    V zařízeních s teplotním senzorem se vytváří stabilní teplotní rozdíl mezi dvěma místy na kapiláře, ve chvíli, kdy kapilárou proudí kapalina, energie potřebná k zachování teplotního rozdílu je přímo úměrná hmotnostnímu průtoku.

    V zařízeních obsahujících Coriolisův senzor proudí kapalina tenkou trubičkou a způsobuje, že se tato trubička kroutí, míra kroucení je opět přímo úměrná hmotnostnímu průtoku, navíc je vibrační frekvence úměrná hustotě kapaliny.

    Coriolisův senzor

    • Velice dobře pracuje v situacích, kde je třeba absolutní přesnost a stabilita
    • Měření je dlouhodobě stabilní a citlivost na změny teploty je zanedbatelná
    • Je dobrou volbou pro situace, kdy je mimo průtok potřeba měřit nebo monitorovat hustotu
    • Lze jej použít na směsi neznámých vlastností (tedy je nezávislý na médiu)
    • Je relativně citlivý na vibrace a rezonanci
    • Některé frekvence vyžadují použití tlumičů

     

     

     

    Teplotní senzor

    • Je levnější volbou do míst se stabilní teplotou kapaliny a prostředí
    • Hodí se v místech, kde je opakovatelnost přednější nad přesností
    • Vyžaduje specifikaci kapaliny, její hustotu, viskozitu, teplotní vodivost a tepelnou kapacitu
    • Obecně způsobuje malou tlakovou ztrátu, což napomáhá zabránit rozpouštění plynu v kapalině
    mini CORI-FLOW s regulačním ventilem

    mini CORI-FLOW s regulačním ventilem

    Rady a doporučení

    Vybírejte průtokoměr nebo regulátor průtoku, který je vhodný pro vaše provozní podmínky

    Na stránkách Bronkhorst se nachází Product selector tool, tedy nástroj pro výběr přístroje, který vám může pomoci při výběru průtokoměru nebo regulátoru průtoku na základě zadaných parametrů, jako jsou maximální průtok (hmotnostní nebo objemový), operační tlak a teplota (nachází se v nižší části stránky po výběru kategorie plyn nebo kapalina). Zařízení s teplotním senzorem zvládají průtok 2 g/h, respektive 0,25g až 5 g/h v nejnižším rozsahu. Zařízení s Coriolisovým senzorem zvládají maximální průtok až 200 g/h, ale lze je snadno přeškálovat na 5 g/h při zachování stejné relativní přesnosti. Jejich nejmenší měřitelný průtok je 50 mg/h.

    Zajistěte stabilní vstupní tlak kapalinového systému

    Vysoce stabilní vstupní tlak před regulátorem průtoku je předpokladem pro stabilní průtok. Pro dosažení existují dvě metody. Lze použít tlakovou nádobu, kde plyn vytláčí kapalinu nebo čerpadlo.

    V případě, že používáte tlakovou nádobu, snažte se zabránit nečistotám a rozpouštění plynu do kapaliny

    Vzduch, bubliny plynu rozpuštěné v kapalině nebo pohybující se s tokem mají negativní vliv na stabilitu průtoku, proto:

    • Pokud je k natlakování používán plyn, zabraňte jeho rozpouštění do kapaliny pomocí membrány.
    • Popřípadě použijte plyn s nízkou rozpustností jako je helium nebo dusík pro natlakování v případě, kdy je potřeba, aby plyn přišel do přímého kontaktu s kapalinou. Použijte pokud možno co nejnižší tlak a vyvarujte se tlakových ztrát podél celého toku kapaliny. To samozřejmě záleží na provozním tlaku aplikace, jako poslední možnost lze použít odplyňovač.

    Pro přesnou regulaci kapalin s nízkým průtokem zvolte piezo ventil

    Rychlá doba odezvy, malý vnitřní objem a nízké zahřívání piezo ventilu jsou obzvlášť výhodné, pokud je k natlakování kapaliny používán plyn. Pro provoz s vyšším tlakem, než je 5 bar lze jako alternativu použít solenoidový ventil. Ideální umístění přístroje je mezi ventilem a procesem.

    Snažte se dosáhnout co nejnižšího vnitřního objemu mezi průtokovým zařízením a procesem

    Tím zkrátíte dobu napouštění a omezíte vnější rušení.

    • Potrubí dělejte co nejkratší s co nejmenším průměrem
    • Pevné potrubí z nerezové oceli je lepší než ohebné
    • Vyhněte se „mrtvým objemům“ v ohybech a ventilech, kde se mohou zachytit bublinky plynu. Zařízení μ-FLOW a mini CORI-FLOW L120 obsahují nepřerušovanou kapiláru s malým mrtvým objemem

    Před uvedením do provozu odvzdušněte systém

    To je obzvláště důležité pro sestavy v ocelovém rámu. Nejprve zapojte všechna zařízení a odvzdušněte je před spuštěním měření nebo regulace. Sestavy v ocelovém rámu Bronkhorst jsou vybaveny nastavením pro odvzdušnění.


    Následující, třetí díl článku „Jak regulovat nízký průtok kapalin“ se zaměřuje na případy, kdy je jako zdroj tlaku použita tlaková nádoba.

    Autor článku: Jan Veleba - D-Ex Instruments, s.r.o.

    Kam dál?

    Můžete si přečíst související články Jak regulovat nízký průtok kapalin 1/5, Jak regulovat nízký průtok kapalin 3/5, Jak regulovat nízký průtok kapalin 4/5, Jak vybrat průtokoměr?, nebo se podívat na naše další články, případně si projít kategorie související s tímto článkem (Průtokoměry a regulátory průtoku kapalin, Měření a regulace průtoku), nebo si prohlédnout relevantní produkty (mini CORI-FLOW ML120, Coriolis pro nejmenší průtoky, LIQUI-FLOW, termický kapalinový průtokoměr). Bližší informace a výpis všech výrobků najdete na stránkách výrobce Bronkhorst.

    Pokud budete potřebovat více informací, nebo byste nám rádi něco sdělili, neváhejte kontaktovat přímo našeho specialistu, ať už přes formulář, nebo emailem.


    Novinky