Jak regulovat nízký průtok kapalin 4/5

Související články

Kategorie článku

Odpovídající kategorie zboží

Související výrobce

Bronkhorst

V předchozím díle jsme si několikrát zdůraznili, jak důležité je zamezit rozpouštění plynu do kapaliny a jak velký vliv na stabilitu rozpuštěný plyn může mít, obzvláště u ultra malých průtoků. Pokud se chceme problémům spojeným s používáním tlakové nádoby vyhnout, je třeba použít čerpadlo, které bude generovat stabilní vstupní tlak.

Průtokoměr CORI-FLOW s čerpadlem a filtrem nečistot

Čerpadlo je zařízení schopné poskytovat stabilní tlak a průtok. Při použití čerpadla se plyn do kapaliny nedostane, protože tlak je vytvářen mechanickou prací čerpadla. Pokud čerpadlo žene kapalinu z jiné nádoby, lze kapalinu průběžně doplňovat, bez zastavení procesu. Takovou nádobu doporučujeme umístit do úrovně čerpadla, aby nedocházelo k tvoření vakua nebo k nasávání plynu při nižší hladině v nádobě. Je dobré mít mezi nádobou a čerpadlem umístěný uzavírací ventil, abychom zabránili, že kapalina z nádoby nateče do čerpadla aniž bychom chtěli.

Jaké zvolit čerpadlo

Pro zabezpečení dostatečného vstupního tlaku do regulátoru průtoku lze použít zubové nebo pístové čerpadlo. V zubovém čerpadle je pevný objem kapaliny hnán mezi zuby, což nepřetržitě generuje proud. U pístového čerpadla je každým tahem pístu vyplněn uvolněný prostor a následně vytlačen. Preferována jsou menší čerpadla, protože nabírají menší objem rychleji, což snižuje reakční čas systému. Důležitým aspektem při výběru čerpadla je materiál částí, které se dostanou do styku s kapalinou, vždy vybírejte takový, který bude kompatibilní s vaším procesem. Pro velmi malé průtoky je lepší volbou zubové čerpadlo, protože pracuje s menším objemem, takže produkovaný průtok je stabilnější. Limitem zubových čerpadel může být tlak, dosahují pouze okolo 10 až 15 bar. Pístová čerpadla dokáží generovat tlak na více než 100 bar, což není u malých průtoků neobvyklé.

Čerpadla používaná ve firmě Bronkhorst mají dva písty, které jsou vůči sobě posunuté ve fázi o 180°, tím dosahujeme velmi stabilního průtoku.

Použití průtokoměru s čerpadlem pro dosažení regulované smyčky

Hmotnostní průtokoměry Bronkhorst, obzvláště průtokoměry s Coriolisovým senzorem jsou ideální pro práci s čerpadly a pro zavedení regulované smyčky se stabilním průtokem. Jinou metodou pro dosažení takové smyčky je sestava na bázi tlaku. V takové sestavě je čerpadlo regulováno nikoli průtokoměrem, ale tlakoměrem pro dosažení stabilního vstupního tlaku. Současně je průtok regulován ventilem, který je ovládán průtokoměrem, například MINI CORI-FLOW M120.

Schéma regulované smyčky

Pro mnoho nízko průtokových aplikací nemusí být regulovaná smyčka nijak sofistikovaná, jako ta s průtokoměrem a regulátorem tlaku uvedená výše. Nejjednodušším způsobem pro použití čerpadla jako zdroje průtoku je nechat čerpat kapalinu a regulovat rychlost čerpadla signálem z průtokoměru. V praxi lze takovou „přímo“ řízenou sestavu použít například na stabilní dávkování nízko průtokových uhlovodíkových sloučenin bez pulsování pro vysokotlakou katalýzu.

Pro klidný chod a stabilní průtok v rozsahu regulace, lze do přímo řízeného systému zahrnout bypassové spojení s upravitelným omezením, typicky jehlovým ventilem. Použitím bypassové metody se zvýší rychlost čerpadla, což vyústí ve stabilnější průtok i regulaci tlaku, umožňující čerpadlu efektivnější běh a stabilnější výstup.

V pátém a posledním díle zjistíme, jak okolní podmínky ovlivňují regulaci průtoku. Zjistíme, co je dobré udělat, v procesu před zakoupení průtokoměru / regulátoru průtoku a co vše může průtok ovlivnit.

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 2/5, Jak regulovat nízký průtok kapalin 3/5, Jak vybrat průtokoměr?, nebo se podívat na naše další články, případně si projít kategorie související s tímto článkem (Měření a regulace průtoku, Průtokoměry a regulátory průtoku kapalin), nebo si prohlédnout relevantní produkt (). 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.