فلومتر و فلوکنترلر جرمی گاز

فلومتر جرمی یا جریان سنج جرمی، شدت جریان جرمی سیال عبوری از داخل لوله را اندازه گیری می کند. شدت جریان جرمی برابر است با جرمی از سیال که از یک نقطه ثابت در واحد زمان عبور می کند، فلومتر جرمی، جرم عبوری را مستقیما اندازه گیری می کند.

اکثر فلومترهای متداول در صنعت، شدت جریان حجمی را اندازه می گیرند و برای داشتن شدت جریان جرمی در این دستگاه ها باید مقدار اندازه گیری شده را در چگالی سیال ضرب نمود. زمانی که دانسیته (چگالی) ثابت باشد (مایعات تک فاز)، این رابطه بسیار ساده است اما اگر سیال دارای چگالی متغیر باشد (مانند گازها یا جریان های چند فازی)، رابطه میان شدت جریان حجمی و جرمی به این سادگی نخواهد بود. دانسیته سیال ممکن است با دما، فشار، تغییر ترکیب درصد و حتی تغییر در سهم فازها (جریان چند فازی مانند گاز-مایع و دوغابی) به شدت دچار تغییر شود. در این صورت اندازه گیری دقیق جریان جرمی با استفاده از تجهیزاتی که ذاتا جریان حجمی را اندازه می گیرند کار دشواری خواهد بود. بنابراین استفاده از فلومتر جرمی یا جریان سنج جرمی این مشکل را حل خواهد کرد

فلوکنترلر جرمی برند Alicat

بسته به نوع جریان عبوری، در صورتی که جریان مایع باشد از فلومتر و فلوکنترلر سری L با نرخ جریان ccm0-0.05 تا Lpm 0-10 یا کنترلر سری LC با نرخ جریان ccm0-5  تا Lpm 0-10 استفاده می شود. اگر جریان عبوری، گاز باشد، لیستی از گازهای خالص و ترکیبی قابل استفاده توسط هر دستگاه کنترلر از قبل در آن تعبیه شده است. درصورتی که از نوع گازهای خورنده باشد، از سری S استفاده می شود.

کاربرد فلومتر و کنترل کننده های جریان جرمی ، در زمینه اندازه گیری، کنترل جریان و کالیبراسیون مقدار جریان می باشد. از فلوکنترلرها و فلومترهای جرمی، زیرمجموعه ای از تجهیزات ابزار دقیق، برای استفاده در افت فشار کم، فشار قوی یا گازهای خورند استفاده می شود. ویژگی های استاندارد آن شامل، خوانش زمان حقیقی، پاسخ سریع شیر و کالیبراسیون چندگازه می باشد. مدل­های بسیار زیادی را می توان برای نرخ جریان بالا 5000   slpm یا جریان های کم 0.0025 sccm سفارش داد.

 

فلوکنترلرهای جرمی، برای اندازه گیری و کنترل جریان در فرایندها استفاده می شوند. در انتخاب فلوکنترلر باید به چهار نکته بسیار مهم توجه نمود: محدوده جریان، شرایط گاز، میزان دقت (خطا) و ارتباطات.

  • محدوده جریان سیال

محدوده جریان، یکی از مهمترین نکات مورد توجه در انتخاب فلوکنترلر می باشد. بسیاری از سازندگان فلوکنترلر، دستگاه هایی با قابلیت اندازه گیری جریان از 200 سی سی بر دقیقه تا 30 لیتر بر دقیقه را تولید می کنند. برای داشتن محدوده دقیقی از جریان، تجهیزات داخلی ابزار دقیق تغییر می کنند. معمولا، ابتدا یک حداکثر جریانی مشخص می شود و دستگاه قابلیت کنترل و اندازه گیری جریان در کمتر از آن مقدار معین را دارد. بطور معمول   turndown 10:1  می باشد، در تولید بعضی از کارخانه ها، فلوکنترلرهایی با turndown 50:1 حتی 100:1 در دسترس است. تعریف واحدهای جریان بصورت زیر است:

  • جریان های بسیار کم با واحد سانتی مترمکعب در دقیقه (سی سی بر دقیقه)
  • جریان های فشارقوی با واحد لیتر بر دقیقه یا فوت مکعب در دقیقه

امکان تنظیم حداکثر جریان در جریان های بسیار کم مانند 10 سی سی بر دقیقه یا حتی 3 سی سی بر دقیقه و قابلیت اندازه گیری و کنترل جریان در نقطه کمتر از 2% وجود دارد. زمانی که جریان موردنظر بیشتر از 30 لیتر بر دقیقه باشد، اندازه فیزیکی فلوکنترلر کمی تغییر می کند و برای عبور جریان های بیشتر، معابر بزرگتری در داخل دستگاه وجود خواهد داشت. معمولا جریان هایی در حدود 100 لیتر بر دقیقه یا 200 لیتر بر دقیقه در این دسته قرار می گیرند.

کنترل کننده جریان برند Broonkhorst

 

  • شرایط گاز مورد استفاده

نوع گاز مورد استفاده، بسیار با اهمیت است. در استفاده از گازهای معمول و ساده همچون هوا، اکسیژن، نیتروژن، هلیوم، ارگان، هیدروژن،  CO یا CO2 ، طراحی ساده ای از فلوکنترلر ها وجود دارد، اما اگر گاز مورد استفاده بسیار خطرناک باشد، قضیه متفاوت است. اگر گاز مورد استفاده منجر به آلودگی همچون واکنش با رطوبت شود، داخل فلوکنترلر جرمی ممکن است جلا داده شود و اتصالات از اتصال پیچی یا مهره ای به اتصالات با خلوص بالا همچون VCR یا VCO که از آب بندی فلزی بهره می برد، تغییر کند و بیشتر زمانی که گاز با خلوص بسیار بالا مدنظر است استفاده می شود.

این محصولات را میتوانید از فروشگاه ابزار دقیق لاله زار خریداری کنید.

  • حداکثر فشار کاری بعضی از فلوکنترلرها 100 یا 500 Psi می باشد.
  • فلوکنترلرهای صنعتی معمولا در فشار 1500 Psi عمل می کنند ولی قابل افزایش تا فشار 4500 psi نیز می باشند که در تحقیقات کاتالیست، هیدروژنه کردن غذا یا دارو و بسیاری از فرایندهای پتروشیمی یافت می شود.
  • اگر فرایند، تحت خلا عمل کند طراحی فلوکنترلر باید طبق آن تنظیم شود.
  • رفتار گازها در فشار مثبت نسبت به زمانی که تحت خلا بالایی عمل می کند متفاوت است و کالیبراسیون یک فلوکنترلر برای خلا فرایندی دقیق است.

توجه به دمای گاز نیز بسیار مهم است. معمولا گازها در دمای نسبتا کمی اندازه گیری و کنترل می شوند و اگر فلوکنترلر به دمای بیشتری در فرایند نیاز داشته باشد دمای آن بالا برده می شود. در داخل فلوکنترلر محدوده جریانی وجود دارد که محاسبه این محدوده با توجه  به ویژگی های حرارتی گاز تعیین می شود. معمولا محدوده دمایی گازها در فلوکنترلرها، 160-140 فارنهایت می باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *