Няма най-добър разходомер за всеки химикал. Правилният измервателен уред се определя от течността и процеса, а не от размера на тръбата или името на продукта. Направете правилното съвпадение и ще защитите точността на дозиране, живота на материала и безопасността на инсталацията; сгрешите и глюкомерът все още може да показва число, което тихо води до предозиране, недостатъчно дозиране, корозия или нестабилна реакция.
Като бърза ориентация: за проводими киселини, алкали и химикали на-водна основа магнитният измервателен уред обикновено е началната точка по подразбиране. За дозиране-базирано на маса,-течности с промяна на плътността, разтворители и химикали с висока-стойност, измервателят на Кориолис обикновено е по-добрият избор. За големи линии, преоборудване или навсякъде, където предпочитате да не режете тръбата, ултразвуковият измервателен уред често е най-подходящ. Вискозните химикали се накланят към Кориолис или положително изместване; чистите течности с нисък-вискозитет могат да подхождат на турбинен измервателен уред; вихров костюм за пара и полезни газове; а химическите газове отговарят на топлинна маса. Останалата част от това ръководство показва как да приложите тази логика към собствените си условия.
Кой е най-добрият разходомер за химикали?
Най-добрият химически разходомер е този, който може да измервавашиятконкретна течност безопасно, точно и надеждно при условията, при които действително ще види - нейната проводимост, вискозитет, корозивност, температура, налягане и необходимата точност. Технология, която е отлична за един химикал, може да се провали в рамките на седмици на друг просто защото намокрените материали или принципът на измерване не отговарят на течността.
| Химическо приложение | Практичен първи избор |
|---|---|
| Проводими киселини, алкали, химикали на-водна основа | Магнитен разходомер |
| Химическо дозиране с висока{0}}стойност или-рецепта | Кориолисов разходомер |
| Разтворители и други не{0}}проводими течности | Кориолисов или ултразвуков разходомер |
| Прехвърляне на химикали или модернизиране на-тръби | Ултразвуков или магнитен разходомер |
| Вискозни химикали, полимери, добавки | Кориолисов или обемен разходомер |
| Чисти химикали с нисък{0}}вискозитет | Турбинен разходомер, ако материалите са подходящи |
| Химически газове | Термичен масов, вихров или кориолисов разходомер |
| Силно корозивна услуга | Всяко от горните, но облицовката, електродите и намокрените материали решават |
Най-добър разходомер по вид химикал
Повечето хора, които търсят химически разходомер, имат предвид конкретна течност. Таблицата по-долу дава разумна отправна точка за обичайните химикали, заедно с едно нещо, което най-често променя отговора. Отнасяйте се към него като към кратък списък, а не като окончателна спецификация - корозивността и проводимостта се променят с концентрацията и температурата.
| химически | Типична природа | Практичен стартов избор | Какво първо да проверите |
|---|---|---|---|
| Разредена сярна киселина | Проводим, корозивен | Магнитен, с PTFE/PFA облицовка и електроди от тантал или Hastelloy | Концентрация: концентрираната киселина и олеумът са много по-агресивни и губят проводимост, което може да ви тласне към Кориолис със специални материали |
| Солна киселина | Проводим, силно корозивен | Магнитна обвивка от PTFE/PFA с електроди от тантал или Hastelloy C | Хлоридна атака върху метали; потвърдете степента на електрода и уплътнението при работната температура |
| Натриев хидроксид (сода каустик) | Проводим, корозивен | Магнитна с PTFE/PFA облицовка | Високата концентрация плюс температура може да атакува обшивката и уплътненията |
| Метанол, етанол и подобни разтворители | Ниска проводимост, запалим | Кориолис за маса и плътност или ултразвуков за не-инвазивно измерване | Магнитният измервателен уред обикновено не ги отчита; потвърдете сертифициране за опасна{0}}зона |
| Полимери, смоли, вискозни добавки | Вискозен, често не{0}}проводим | Кориолисово или овално{0}}зъбно колело с положително изместване за чисти вискозни течности | Покритие, срязване и спад на налягането; една PD камера се нуждае от течността, за да остане чиста |
| Отпадъчни води и химикали за неутрализация | Проводим, често мръсен или абразивен | Магнитна с устойчива-на абразия подплата | Твърди вещества и замърсяване на електродите; помислете за-почистващи електроди |
| Хлор, азот, сгъстен въздух | газ | Термична маса, вихър или Кориолис за газ | Съвместимост с газ - хлорът по-специално е силно реактивен - плюс опасни-зони и оценки на налягането |
Важно:това са общи бележки за избор. Крайната съвместимост на материала трябва да бъде потвърдена спрямо химикала при неговата реална концентрация и температура, като в идеалния случай се използва диаграма за съвместимост и спецификация на производителя на измервателния уред. Когато се съмнявате, започнете отизбор на съвместим материал за облицовкапреди да коригирате технологията.
Магнитни срещу Кориолис срещу ултразвукови за химикали
Тези три технологии покриват по-голямата част от приложенията на химическия поток, така че е полезно да ги видите една до друга, преди да навлезете в подробности. Цифрите за точност по-долу са типични диапазони и варират според модела и инсталацията.
| Собственост | Магнитни | Кориолис | Ултразвукова (със{0}}захващане) |
|---|---|---|---|
| Най--подходящите течности | Проводими течности, включително мръсни и суспензии | Повечето течности и газове, включително не{0}}проводими и вискозни | Разумно чисти проводими или-непроводими течности |
| Какво измерва | Обемен поток | Масов поток, плюс плътност и температура | Обемен поток |
| Типична точност | Около ±0,2 до ±0,5% от скоростта | Около ±0,1 до ±0,2% от скоростта | Около ±1 до ±2% (вградената макара е по-стегната) |
| Относителна цена | Умерен | Висока и нараства с размера на тръбата | Умерено и до голяма степен независимо от размера на тръбата |
| Загуба на налягане | Незначителен, пълен-проходен отвор | Някои, от измервателната тръба | Няма, сензорът не е-намокрен |
| Поддръжка | Ниска; наблюдавайте покритието на електродите | Ниска; без движещи се части | Ниска; нищо в пътя на потока |
| Монтаж | Вградена, тръбата трябва да остане пълна, има нужда от заземяване | Вграден, по-тежък, известна чувствителност към ориентация | Захванат отвън, без срязване на тръбата |
| Основно ограничение | Само проводими течности | Цена и размер при голям отвор; чувствителен към увлечен газ | Зависи от данните на тръбата, съединителя и състоянието на течността |
Накратко: магнитът печели при проводящ течен обем при ниска цена, Кориолис печели, когато масата, плътността или най-добрата точност са от значение, а ултразвукът печели, когато не можете да прекъснете линията. Ако искате да разгледате по-задълбочено първите две, струва си да прочетете едно целенасочено сравнениеултразвукови срещу електромагнитни измервателни уредипреди да реши.
Типове разходомери за химическо обслужване
Магнитни разходомери: проводими киселини, алкали и химикали на-водна основа
Магнитният измервателен уред -, наричан още електромагнитен измервателен уред или магнитен измервателен уред -, работи по закона на Фарадей: течащата течност действа като движещ се проводник и напрежението, което генерира през два електрода, е пропорционално на нейната скорост. Тъй като сигналът зависи от течността, носеща заряда, течността трябва да е проводима. Стандартните измервателни уреди обикновено се нуждаят от минимална проводимост от порядъка наоколо 5 µS/cm, със специализирани опции за ниска-проводимост, които отиват под това. Повечето водни -киселини, алкали, солни разтвори и потоци от отпадъчни води изчистват удобно тази лента.
Без препятствия и движещи се части в отвора,електромагнитни разходомерисе справят добре с корозивни и дори леко абразивни течности, при условие че обшивката и електродите са избрани за химикала. Същата физика определя и границите: те не могат да четат масла, рафинирани въглеводороди, повечето органични разтворители, дейонизирана вода, пара или газове и се нуждаят от пълна тръба, за да поддържат стабилен сигнал.
Инженерна бележка:на корозивна линия, ограничаващият фактор почти никога не е обхватът на потока - това е обвивката, електродът и уплътнението при реалната концентрация и температура. Първо ги посочете, а след това оразмерете измервателния уред.
Разходомери на Кориолис: масов поток, дозиране и високо{0}}стойностни химикали
Кориолисовият метър измерва масовия поток директно, вместо да го прави извод от обема. катоNIST описва принципа, течността, движеща се през вибрираща тръба, създава измеримо фазово изместване между сензорите, което е пропорционално на масовия поток, докато честотата на вибрациите проследява плътността. Това кара един инструмент да отчита поток, плътност и температура наведнъж - точно от каква рецепта, на базата на тегло-или концентрация-дозирането се нуждае.
Кориолис е естественият отговор за скъпи или опасни химикали, за не-проводими разтворители, които магметърът не може да види, и за течности, чиято плътност се променя по време на процеса. Компромисите-са цена, размер и тегло, които се изкачват стръмно при големи тръби, и чувствителност към дву-фазен поток: увлеченият газ нарушава вибрациите на тръбата и разваля отчитането, така че всяка течност, която може да носи или освобождава мехурчета, трябва да бъде проверена преди пускане в експлоатация. Ако искате основната теория, този преглед на това какуредът на Кориолис отчита масовия потоке полезна отправна точка.
Ултразвукови разходомери: не-инвазивно и широко{1}}измерване
Ултразвуковите-метри за транзитно време изпращат звукови импулси със и срещу потока и преобразуват малката разлика във времето в скорост. Версиите със скоба- се монтират от външната страна на тръбата, така че сензорът никога не докосва химикала - истинско предимство при агресивни среди или където спирането за срязване на тръбата не е реалистично. Те също така остават икономични при големи диаметри, където Кориолисът става скъп.
Уловката е, че измерването е толкова добро, колкото и акустичният път. Газови мехурчета и суспендирани твърди частици разсейват и отслабват сигнала, а материалът на тръбата, дебелината на стената, облицовката и качеството на съединителя влияят върху резултата; нестабилният профил на потока също го прави. Ето защо данните за тръбите и грижата за монтажа са толкова важни. Когато условията са подходящи,ултразвукови разходомериса трудни за преодоляване за преоборудване и големи линии - простоследвайте скобата-в бележките за монтаж на сензораотблизо. Често срещано използване с ниска-смущения еултразвуков измервателен уред за охлаждащи{0}}водопроводив химически завод.
Обемни разходомери: вискозни и ниско{0}}течни химикали
Обемните измервателни уреди улавят и пропускат фиксирани обеми течност, което ги прави силни при вискозни течности и при ниски скорости на потока, където много други технологии имат проблеми. За полимери, смоли, лепила, масла и добавки, които се нуждаят от висока повторяемост,овални-метри за положително изместванеса често срещан вариант. Тъй като имат подвижни части, те не са подходящи за абразивни среди, за течности, които могат да кристализират или се втвърдят вътре в камерата, и за места, където достъпът за поддръжка е труден - и самите движещи се части трябва да са съвместими с химикала.
Турбинни разходомери: чисти химикали с нисък{0}}вискозитет
Турбинните измервателни уреди дават добра точност при чисти течности с нисък{0}}вискозитет със стабилен профил на потока и са рентабилни-за по-малко критично обслужване. Тяхната слабост са роторът и лагерите: мръсни, вискозни, корозивни или абразивни химикали съкращават живота или изкривяват показанията. Те са най-добре запазени за чисти разтворители и помощни течности, където материалите наистина отговарят на течността, така че проверете съвместимостта, преди да изберететурбинни разходомериза химическо задължение.
Вихрови разходомери: пара, газ и тръбопроводи
Вихровите измервателни уреди отделят редуващи се вихри зад блъфово тяло със скорост, пропорционална на потока, което е подходящо за пара, сгъстен въздух, азот и други полезни газове, плюс някои чисти течности с нисък-вискозитет. Те се нуждаят от стабилен профил и осезаем скоростен диапазон и не са правилният инструмент за много нисък поток, силно вискозни течности или тежка суспензия. В химически завод,вихрови разходомериобикновено живеят от помощни колектори, а не от агресивни дозиращи линии.
Топлинни масови разходомери: химически газове
Измервателите на топлинна маса правят извода за газовия масов поток от това как газът отвежда топлината от сензора, което удобно включва голяма част от компенсацията на налягането и температурата. В химическите заводи те се появяват на линии за наблюдение или дозиране на въздух, азот и подобни газове и съставът на газа трябва да бъде известен и стабилен, за да може калибрирането да се поддържа.Топлинни масови разходомериса газова технология и не се използват за измерване на течни химикали.
Ключови фактори при избора на химически разходомер
Съвместимост с-омокрен материал и обшивка
Това е първото правило, тъй като идеално точният измервателен уред все още се поврежда бързо, ако намокрените части не могат да устоят на химикала. Проверете всяка повърхност, до която се докосва течността, спрямо химикала при нейната реална концентрация и температура:
- Подплата:PTFE, PFA или PVDF за агресивни киселини и основи.
- Електроди (магметри):316L неръждаема стомана, Hastelloy, титан или тантал, избрани за специфичната корозивност.
- Уплътнения и гарнитури:FKM, EPDM или Kalrez, съобразени с течността и температурата.
- Тяло и други намокрени части:потвърдено за натиск и химическо излагане.
Същият материал може да бъде добър при разредена употреба и да се провали, когато химикалът е концентриран или горещ, така че никога не избирайте само името на химикала.
Проводимост, вискозитет и диапазон на потока
Проводимостта решава дали магнитният измервателен уред изобщо е опция; под прага не може да формира използваем сигнал, поради което разтворителите и маслата се насочват към Кориолис или ултразвук вместо това. Вискозитетът променя профила на потока, спада на налягането и реакцията на измервателния уред - много вискозните или лепкави течности могат да покрият повърхности или да износят движещи се части и си струва да се разберекак вискозитетът влияе на показаниятапреди оразмеряване. Диапазонът на потока има значение и в двата края: дозиращите системи често работят с малка част от капацитета на тръбата, така че измервателен уред, оразмерен за максималния размер, може да остане под надеждния си минимум при скорости на дозиране, където точността се срива. Проверете минималния поток и намаляване толкова внимателно, колкото пиковия капацитет.
Точност, температура и налягане
Не всяко задължение се нуждае от същата точност. Общият трансфер може да понесе умерена точност; високо{1}}дозирането, контролът на рецептите и опасното захранване оправдават по-строгата точност и повторяемост на кориолисовия измервателен уред. Температурата и налягането се връщат към дизайна на корпуса, избора на обвивка, избора на уплътнение и разположението на електрониката, така че потвърдете нормалните и максималните стойности, всякакви скокове, налягането на парите на химикала и дали тръбата винаги е пълна.
Инсталация, опасна зона и изходи
Размерът на тръбата определя както цената, така и осъществимостта: вградените магнитни или Кориолисови измервателни уреди са подходящи за малки и средни линии, докато ултразвуковите или магнитните измервателни уреди често са по-икономични при много големи тръби. Когато правата тръба е ограничена, вие или избирате толерантен дизайн, или планирате пускането с достатъчноправа{0}}тръба нагоре и надолу по течението. Много химически области също изискват инструменти,-защитени от експлозия, така че потвърдете сертификацията - в международен план това обикновено еIECEx схема, наред с ATEX в Европа или рейтинги за клас/дивизия в Северна Америка - и комуникационния изход, от който се нуждаете, независимо дали е 4–20 mA, импулсен, HART, Modbus RS485, Profibus или Ethernet протокол.
Работен процес за избор на химически разходомер в 5 стъпки
Когато не сте сигурни, преминете през течността и процеса в ред, вместо да започнете от продукт:
-
Определете течността
- Фаза (течност, газ или суспензия), проводимост, вискозитет, плътност, корозивност, концентрация и температура.
-
Решете обем или маса
- Ако дозирането се основава на тегло, концентрация или рецепта, имате нужда от масов поток и Кориолис се придвижва към върха; простият обемен трансфер отваря магнитни и ултразвукови опции.
-
Проверете обвивката на потока
- Минимален, нормален и максимален поток, както и намаляването, от което се нуждаете - обърнете специално внимание на ниските скорости на дозиране.
-
Проверете съвместимостта на намокрените-материали
- Обшивка, електроди, уплътнения и тяло срещу химикала при неговата действителна концентрация и температура.
-
Потвърдете инсталирането и интегрирането
- Вградени спрямо-захванати, условия на права-и пълна-тръба, сертифициране за опасни-зони и изхода или протокола, който вашата система за управление очаква.
Примерни сценарии за избор
Това са илюстративни сценарии, а не реални проекти, но те показват как протича работният процес.
Примерен сценарий: плъзгач за дозиране на сода каустик
Натриевият хидроксид е проводим, така че магнитен измервателен уред с PTFE обвивка е очевидната отправна точка. Истинският проектен риск тук е ниският поток на дозиране и поведението на обвивката и електрода при концентрация и температура -, така че измервателният уред е оразмерен около минималния си измерим поток, а не неговия максимален. Ако скоростта на дозиране е много ниска и изискването за точност е високо, измервателният уред на Кориолис става по-добрият отговор.
Примерен сценарий: линия за пренос на метанол
Метанолът по същество е не-проводим и запалим, което изключва използването на магнитен измервателен уред и повишава изискването за-опасна зона. Кориолисовият метър е подходящ, когато има значение маса, плътност или висока точност и е налична сертифицирана версия; скоба-на ултразвуков измервателен уред пасва, когато линията не трябва да се прекъсва и условията на течността и тръбата поддържат чист акустичен сигнал.
Примерен сценарий: голямо модернизиране-на вода за охлаждане
Водата е проводима, но тръбата е голяма и не може да бъде затворена, така че рязането й за вграден водомер е непрактично. Скоба-на ултразвуков измервателен уред дава не-натрапчиво отчитане без прекъсване на линията; ако може да се монтира макара по време на планирано прекъсване, вграденият магнитен измервателен уред е точна алтернатива.
Често срещани грешки при избора на химически разходомери
Няколко повтарящи се грешки причиняват повечето неуспехи. Най-често срещаният е определянето на магнитен измервателен уред за не-проводим разтворител, масло или газ, където физиката просто няма да работи - винаги първо потвърждавайте проводимостта. Тясно свързано е третирането на намокрени материали като последваща мисъл; грешната облицовка, електрод или уплътнение ще корозира, ще протече или ще се повреди. Изборът само по размер на тръбата игнорира обхвата на потока, скоростта, вискозитета, проводимостта, налягането и точността, всички от които са толкова важни, колкото и отворът. Поставянето на измервателен уред за подвижни-части на мръсни или абразивни химикали води до износване и приемането, че скоба-на ултразвук ще работи навсякъде, пренебрегва зависимостта му от данните за тръбата, съединителя и състоянието на течността. И накрая, много проблеми с дозирането се връщат към минималния поток - проверете настройката преди да купите, а не след това.
Какво да подготвите, преди да поискате оферта?
Добрата оферта зависи от добрите данни за процеса. Наличието на тези готови позволява на доставчика да избегне препоръчването на грешен измервателен уред:
- Химично наименование и концентрация
- Фаза: течност, газ, суспензия или смесена
- Проводимост, вискозитет и плътност
- Нормален и максимален дебит
- Размер на тръбата и материал на тръбата
- Работно и максимално налягане и температура
- Необходима точност
- Тип инсталация: вградена, вмъкната или със скоба-
- Изисквания за-овлажнен материал
- Класификация на{0}}опасните зони
- Изходен сигнал или комуникационен протокол
- Дали тръбата винаги е пълна и дали процесът е непрекъснат, партиден или дозиращ
Ако все още претегляте опциите, най-простата следваща стъпка е дасподелете вашите условия на процесаи нека селекцията се провери спрямо реални числа.
ЧЗВ
В: Кой е най-добрият разходомер за сярна киселина?
A: За разредена, проводима сярна киселина, магнитен измервателен уред с PTFE или PFA облицовка и електроди от тантал или Hastelloy обикновено е практическият избор. Концентрираната киселина и олеумът са много по-агресивни и губят проводимост, така че много концентрираната услуга често се премества към измервателен уред на Кориолис с внимателно подбрани намокрени материали.
В: Какъв разходомер работи за натриев хидроксид (сода каустик)?
О: Содата каустик е проводима, така че магнитният измервателен уред с PTFE или PFA облицовка обикновено е подходящ. При висока концентрация и температура потвърдете, че обвивката и уплътненията са оценени, а за много нисък-поток, висока-точно дозиране помислете за измервателен уред на Кориолис.
Въпрос: Може ли магнитен разходомер да измерва разтворители като метанол или етанол?
О: Обикновено не. Тези разтворители имат много ниска проводимост, така че магнитният измервателен уред не може да формира надежден сигнал. Използвайте кориолисов метър за маса и плътност или ултразвуков метър за не-инвазивно измерване и не забравяйте, че запалимите разтворители водят до изискване за опасна-зона.
В: Кой е най-добрият разходомер за дозиране на химикали с нисък{0}}поток?
О: Дозирането с нисък{0}}поток е мястото, където много избори се грешат, тъй като измервателен уред, оразмерен за пиков дебит, може да остане под своя надежден минимум при скорости на дозиране. Изберете измервателен уред с отклонение и ниска-точност на дебита, който се нуждае от работата - често измервателен уред на Кориолис за точност и контрол на масата или обемен уред за чисти вискозни течности.
Въпрос: Магнитно срещу Кориолис за дозиране на химикали - кое е по-добро?
О: Кориолис е по-добър, когато имате нужда от директен масов поток, най-висока точност, измерване на плътност или измерване на не-проводим химикал. Магнитният измервателен уред често е по-икономичният избор, когато течността е проводима и обемният поток е достатъчен.
Въпрос: Какъв разходомер е най-подходящ за корозивни химикали?
О: За проводими корозивни течности често най-силният вариант е магнитен измервателен уред с правилната обшивка и електроди. За не-проводими корозивни химикали или дозиране с висока-точност, измервателният уред на Кориолис със съвместими намокрени материали обикновено е по-добър. И в двата случая изборът на материал, проверен при реалната концентрация и температура, решава успеха.
В: Могат ли ултразвуковите разходомери да измерват химикали и мехурчетата влияят ли им?
О: Да, ултразвуковите измервателни уреди могат да измерват много химически течности, особено когато е необходим не-инвазивен монтаж или -монтиране със скоби. Газовите мехурчета и суспендираните твърди частици наистина намаляват точността, защото разпръскват и отслабват звуковия сигнал, а работата също зависи от материала на тръбата, дебелината на стената и качеството на монтажа.
Въпрос: Какъв разходомер трябва да използвам за хлор или други химически газове?
О: Химическите газове обикновено се измерват с топлинна маса, вихрови или кориолисови метри, в зависимост от състава, налягането, температурата, обхвата на потока и точността. Съвместимостта с газове е критична - особено хлорът е силно реактивен - и изискванията за опасни-зони винаги трябва да се проверяват.
Въпрос: Как мога да измеря потока, ако не мога да изключа или прережа тръбата?
О: Скоба-на ултразвуков измервателен уред е обичайният отговор, тъй като се монтира от външната страна на тръбата без прекъсване на процеса. Ако течността е проводима и може да се монтира макара по време на планирано прекъсване, вграденият магнитен измервателен уред е точна алтернатива.
Заключение
Най-добрият разходомер за химикали се избира според условията на процеса, а не според категорията. Посегнете към магнитен измервателен уред за проводими киселини, основи и химикали на-водна основа; измервател на Кориолис за масов поток, дозиране на рецепта, разтворители и течности с висока -стойност; ултразвуков измервателен уред за големи линии и не-инвазивни модернизации; положително изместване за чисти вискозни течности; турбина за чисти течности с нисък-вискозитет; вортекс за пара и битови газове; и топлинна маса за химически газове. Преди да се ангажирате, потвърдете проводимост, вискозитет, обхват на потока, точност, температура, налягане и монтаж - и проверете съвместимостта на намокрения-материал при реалната концентрация и температура на химикала. Постигането на това правилно в началото предотвратява повечето проблеми с поддръжката, грешки при дозиране и скъпи прекъсвания по-късно.
