آیا می توان برای اندازه گیری جریان مایعات کرایوژنیک از جریان گرداب استفاده کرد؟

سلام! به عنوان تأمین کننده متر گرداب ، من اغلب از یک سؤال بسیار جالب پرسیده می شود: آیا می توان از یک متر گرداب برای اندازه گیری جریان مایعات کرایوژنیک استفاده کرد؟ خوب ، بیایید درست به این موضوع شیرجه بزنیم و دریابیم.

اول از همه ، بیایید کمی در مورد آنچه که گرداب جریان دارد صحبت کنیم. بوهاگرداب متر متردر اصل خیابان فون کرمن گرداب کار می کند. هنگامی که یک سیال از بدنه بلوف (یک شیء غیر ساده) عبور می کند ، گردابهای متناوب را در هر دو طرف بدن بلوف ایجاد می کند. فرکانس این گردابها به طور مستقیم با سرعت جریان سیال متناسب است. با اندازه گیری این فرکانس ، می توانیم سرعت جریان سیال را محاسبه کنیم.

اکنون ، مایعات کرایوژنیک موادی هستند که در دماهای بسیار کم ، معمولاً زیر -150 درجه سانتیگراد نگهداری می شوند. نمونه هایی از مایعات کرایوژنیک شامل نیتروژن مایع ، اکسیژن مایع و هلیوم مایع است. این مایعات خاصیت منحصر به فردی دارند که آنها را از مایعات معمولی جدا می کند.

یکی از عوامل اصلی که باید هنگام استفاده از یک متر گرداب برای مایعات کرایوژنیک در نظر بگیریم ، ماده کنتور جریان است. دمای کرایوژنیک می تواند باعث شود که مواد منقبض شده و شکننده شوند. بنابراین ، اجزای کنتور جریان گرداب باید از موادی تهیه شوند که می توانند بدون از دست دادن خصوصیات مکانیکی خود در برابر این دمای پایین مقاومت کنند. فولاد ضد زنگ یک انتخاب محبوب است زیرا از چقرمگی درجه حرارت کم برخوردار است. این می تواند بدون ترک خوردگی یا تغییر شکل ، سرماخوردگی را انجام دهد ، که برای عملکرد دقیق کنتور جریان بسیار مهم است.

جنبه دیگر ویسکوزیته مایعات کرایوژنیک است. ویسکوزیته بر نحوه جریان مایعات در اطراف بدن بلوف در متر گرداب تأثیر می گذارد. در دمای کرایوژنیک ، ویسکوزیته مایعات در مقایسه با شرایط دمای اتاق می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند. به عنوان مثال ، ویسکوزیته نیتروژن مایع بسیار پایین تر از آب در دمای اتاق است. این ویسکوزیته پایین به این معنی است که مایع می تواند به راحتی در اطراف بدن بلوف جریان یابد ، که می تواند بر شکل گیری و ریختن گردابها تأثیر بگذارد. با این حال ، کنتورهای گرداب مدرن به گونه ای طراحی شده اند که این تغییرات ویسکوزیته را به خود اختصاص دهند. آنها برای کار دقیق در طیف گسترده ای از ویسکوزیت ها کالیبره شده اند ، بنابراین حتی با ویسکوزیته منحصر به فرد مایعات کرایوژنیک ، آنها هنوز هم می توانند اندازه گیری جریان قابل اعتماد را ارائه دهند.

چگالی مایعات کرایوژنیک نیز یک عامل مهم است. چگالی در رابطه بین فرکانس گرداب و سرعت جریان نقش دارد. مایعات کرایوژنیک به طور کلی متراکم تر از همتایان گازی خود در دمای طبیعی هستند. کنتور جریان باید بتواند بر اساس چگالی مایع کرایوژنیک ، جریان را به طور دقیق اندازه گیری کند. بیشتر مترهای جریان گرداب با کیفیت بالا ساخته شده اند - در الگوریتم های جبران چگالی. این الگوریتم ها اندازه گیری جریان را بر اساس چگالی شناخته شده مایع کرایوژنیک خاص که اندازه گیری می شوند ، تنظیم می کنند. این تضمین می کند که خواندن سرعت جریان تا حد امکان دقیق است.

حال ، بیایید در مورد نصب یک متر گرداب برای کاربردهای مایع کرایوژنیک صحبت کنیم. نصب مناسب برای اندازه گیری های دقیق ضروری است. کنتور جریان باید در یک بخش مستقیم از خط لوله نصب شود. این اجازه می دهد تا مایعات به طور یکنواخت و به طور مساوی در اطراف بدن بلوف جریان یابد و از تشکیل گرداب مداوم اطمینان حاصل شود. علاوه بر این ، خط لوله باید به خوبی عایق بندی شود تا از انتقال حرارت به مایع کرایوژنیک جلوگیری شود. اگر مایعات گرم شود ، می تواند حالت خود را از مایع به گاز تغییر دهد ، که اندازه گیری جریان را به طور کامل از بین می برد.

از نظر محیطی که در آن از جریان سنج استفاده می شود ، برنامه های کاربردی کرایوژنیک اغلب در محیط های صنعتی مانند گیاهان گاز طبیعی مایع (LNG) یا آزمایشگاه های تحقیقاتی انجام می شود. این محیط ها می توانند خشن و با قرار گرفتن در معرض بالقوه در برابر ارتعاشات ، تداخل الکترومغناطیسی و سایر عوامل خارجی باشند. متر جریان گرداب ساخته شده است تا در برابر این تأثیرات خارجی مقاوم و مقاوم باشد. آنها برای محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی به محافظ مجهز شده اند و برای مقاومت در برابر ارتعاشات بدون تأثیر در صحت اندازه گیری جریان طراحی شده اند.

یکی از مزایای استفاده از یک متر گرداب برای مایعات کرایوژنیک ، نسبت گسترده آن است. نسبت Turndown نسبت بین حداکثر و حداقل سرعت جریان است که یک متر جریان می تواند به طور دقیق اندازه گیری کند. مترهای جریان گرداب به طور معمول می توانند طیف گسترده ای از سرعت جریان را کنترل کنند ، که در کاربردهای کرایوژنیک بسیار مفید است. به عنوان مثال ، در یک گیاه LNG ، سرعت جریان مایع کرایوژن بسته به سطح تولید می تواند متفاوت باشد. توانایی متر جریان گرداب برای اندازه گیری دقیق سرعت جریان بالا و پایین به این معنی است که می توان در کل فرآیند تولید بدون نیاز به متر چند متر استفاده کرد.

با این حال ، برخی از چالش ها نیز وجود دارد. یکی از اصلی ترین چالش ها پتانسیل تشکیل یخ است. اگر رطوبت در خط لوله یا در محیط اطراف وجود داشته باشد ، می تواند بر روی اجزای کنتور جریان در دمای کرایوژنیک یخ بزند. تشکیل یخ می تواند جریان مایعات را در اطراف بدن بلوف مختل کرده و بر ریختن گرداب تأثیر بگذارد و منجر به اندازه گیری جریان نادرست شود. برای مقابله با این ، خط لوله و کنتور جریان باید قبل از استفاده به درستی از رطوبت پاک شود. برخی از کنتورهای پیشرفته گرداب همچنین دارای عناصر گرمایشی یا پوشش های ضد بستنی برای جلوگیری از تشکیل یخ هستند.

در نتیجه ، قطعاً می توان از یک جریان گرداب برای اندازه گیری جریان مایعات کرایوژنیک استفاده کرد. با انتخاب مناسب مواد ، نصب مناسب و کالیبراسیون ، می تواند اندازه گیری جریان دقیق و قابل اعتماد را در کاربردهای کرایوژنیک ارائه دهد. این که آیا شما در یک گیاه LNG ، آزمایشگاه تحقیقاتی یا هر صنعت دیگری که با مایعات کرایوژنیک سروکار دارد ، با کیفیت بالا کار می کنیدگرداب متر مترمی تواند یک انتخاب عالی برای نیازهای اندازه گیری جریان شما باشد.

اگر در بازار یک متر گرداب برای کاربردهای مایع کرایوژنیک در بازار هستید ، دوست دارم با شما گپ بزنم. ما طیف گسترده ای از متر جریان گرداب داریم که به طور خاص برای برآورده کردن نیازهای منحصر به فرد محیط های کرایوژنیک طراحی شده اند. برای شروع بحث در مورد نیازهای خاص خود با ما تماس بگیرید و بیایید با هم کار کنیم تا راه حل اندازه گیری کامل جریان را برای شما پیدا کنیم.

منابع

• "کتابچه راهنمای اندازه گیری جریان" توسط ریچارد دبلیو میلر
• مقالات فنی در مورد اندازه گیری جریان مایعات کرایوژنیک از کنفرانس های صنعت