Чому електромагнітні витратоміри ідеально підходять для вимірювання розчинів ванадію
Якщо ви працюєте з розчинами ванадію, такими як ті, що використовуються в проточних батареях, хімічній обробці або гірничій справі, ви знаєте, що ці рідини можуть бути складними. Вони часто є кислотними, корозійними та містять багато іонів металів.
Наприклад, ми використовуємо
витратоміри рідинних турбін та
вихрові витратоміри для вимірювання розчину ванадію. Ротор рідинної турбіни та зонд вихрової вулиці виготовлені з металу та швидко піддаються корозії розчином ванадію.
Точно вимірювати витрату без пошкодження обладнання? Це складне завдання. Саме тут електромагнітні витратоміри (
магнітні лічильники ) сяють. Давайте розберемося, чому вони є найкращим вибором для ванадієвих розчинів.
Як працюють магнезіальні лічильники для вимірювання витрати ванадію?
Магнітометри використовують закон електромагнітної індукції Фарадея. Ось спрощений варіант:
Принцип магнітного витратоміра
1. Коли струмопровідна рідина (наприклад, розчин ванадію) протікає через трубу, магнетометричний прилад генерує магнітне поле.
2. Під час руху рідкого ванадію створюється напруга, пропорційна швидкості потоку ванадію.
3. Електроди у ванадієвому датчику витрати виявляють цю напругу, і пристрій розраховує швидкість потоку.
Розчини ванадію є провідними, оскільки вони містять іони (наприклад, VO²⁺ або V³⁺), що робить їх ідеальними для магнітних вимірювачів. Непровідні рідини? Електромагнітні витратоміри не підійдуть. Але для ванадію вони підходять.
Магнітні витратоміри вимірюють розчини ванадію
Чому магнітні витратоміри краще справляються з розчинами ванадію
1. Відсутність рухомих частин, що піддаються корозії
Розчини ванадію, особливо кислотні, руйнують метали. Традиційні витратоміри (такі як турбінні витратоміри TUF, вихрові витратоміри, витратоміри з овальними шестернями) мають металеві шестерні або лопаті, які руйнуються. Магнітні витратоміри? Вони являють собою просто гладку трубу з електродами. Це повнопрохідний витратомір без втрати тиску. Менше зносу, менше поломок.
2. Працює з агресивними хімічними речовинами
Вкладиші магнітних витратомірів (частина, що торкається рідини) можуть бути виготовлені з таких матеріалів, як PTFE, PFA або F46, що стійкі до корозії ванадію. Електромагнітні витратоміри можуть бути оснащені танталом як двома електродними матеріалами. Тантал – це дорогоцінний метал, стійкий до корозії багатьох кислотних хімічних середовищ, таких як ванадій, рідина з хорошою корозійною стійкістю. Вони прослужать багато років навіть у суворих умовах.
3. Без перепаду тиску
Повнопрохідний витратомір та без втрати тиску
Оскільки ніщо не блокує потік, магнетичні лічильники не уповільнюють ваш розчин ванадію. Це критично важливо для процесів, що потребують стабільної швидкості потоку, таких як ванадієві окисно-відновні батареї потоку.
4. Легке обслуговування
Жодних засмічень від частинок у розчині. Тільки періодичне очищення електродів (якщо відбувається накопичення).
Ключові характеристики, які слід перевірити під час вибору магнітного лічильника
Не всі магнієметри однакові. Для розчинів ванадію зверніть увагу на:
- Матеріал вкладиша: PTFE або PFA для кислих розчинів; кераміка для випадків з високою температурою.
Ось таблиця, що пояснює гумову та тефлонову підкладки
|
Liner Material
|
Main Function
|
Application
|
|
Hard
Rubber
|
Resistant to Hydrochloric acid, acetic acid ,oxalic acid, ammonia water, phosphoric acid and 50% Sulfuric acid, sodium hydroxide and potassium hydroxide in normal temperature
avoid enhancer
|
1. Temp. less than 65 °C
2. Common acid, alkali, salt solution
|
PTFE
F46
PFA
|
Most steady plastic of chemical living energy; resist boiling hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, nitro- hydrochloric acid, thick alkali and all kinds of organic solvent;
Poor abrasion and adhesion performance
|
1. -40°C ~130°C(PTFE)
-40°C ~180°C(F46)
-40°C ~180°C(PFA )
2. Strong corrosive fluids such as acid and alkali
3. For sanitary purpose
|
- Тип електрода: тантал для стійкості до корозії.
Тантал має хороші характеристики опору ерозії, подібні до скла; окрім плавикової кислоти, димлячої азотної кислоти та лугів, він може протистояти ерозії майже в усіх хімічних середовищах (включаючи киплячу соляну кислоту, ванадій, азотну кислоту та сірчану кислоту за температур нижче 150℃). Не стійкий до ерозії в лугах.
- Точність: стандартно ±0,5%, але іноді вона знижується до ±0,2%. Зверніться до silverinstruments.com, якщо хочете налаштувати потрібний вам високоточний витратомір.
- Діапазон температур: від -20°C до 180°C (від -4°F до 356°F) охоплює більшість застосувань ванадію.
- Розмір труби: від 0,1 дюйма до 40 дюймів у діаметрі — оберіть ту, яка підходить для вашої системи.
Нижче наведено таблицю діапазонів витрат для різних діапазонів витрат ванадію, що відповідають різним розмірам магнітних витратомірів
Розмір датчика потоку Mag
|
Mag flow sensor size
(mm)
|
Vanadium Flow Range
(m3/h)
|
DN15 (1/2 inch)
DN20 (3/4 inch)
DN25 (1 inch)
DN32 (1-1/4inch)
DN40 (1-1/2 inch)
DN50 (2 inch)
DN65 (2-1/2 inch)
DN80 (3 inch)
DN100 ( 4 inch)
DN125 (5 inch)
DN150 (6 inch)
|
0.06~6.36
0.11~11.30
0.18~17.66
0.29~28.94
0.5~45.22
0.71~70.65
1.19~119.40
1.81~18.086
2.83~282.60
4.42~441.56
6.36~635.85
|
Якщо вам потрібно виміряти нижній діапазон витрати ванадію ( витратомір для низької витрати ) або виміряти вищий діапазон витрати, silverinstruments.com має рішення.
Приклад з реального світу: проточні ванадієві батареї
У ванадієвих окисно-відновних проточних батареях (VRFB) по системі циркулюють два розчини ванадієвих електролітів. Магнітні вимірювачі тут відстежують швидкість потоку для оптимізації енергоефективності. Якщо потік занадто повільний, батарея працює неефективно; занадто швидкий — ви даремно витрачаєте енергію насоса. Магнітні вимірювачі забезпечують точний контроль, забезпечуючи оптимальний режим роботи.
Як встановити витратомір розчину ванадію
Кілька обмежень? Звичайно.
Для вимірювачів магнію потрібні струмопровідні рідини (розчини ванадію відповідають вимогам). Для точної роботи їм також потрібна мінімальна швидкість потоку (~0,3 фута/с). Але для більшості промислових установок це не є вирішальним фактором.
Якщо ви переміщуєте розчини ванадію, електромагнітні витратоміри пропонують надійне рішення, яке не потребує особливого обслуговування. Вони стійкі до корозії, запобігають втраті тиску та надають точні дані, що критично важливо для галузей, де не можна ігнорувати реакційну здатність ванадію. Просто зіставте характеристики вимірювача з pH, температурою та концентрацією іонів вашого розчину, і все готово.
