Akışkanlar Mekaniği ve Dinamikler
Temel ve Katılımcı Akış Sensörleri: Zorluklar ve Çözümleri
Table of Contents
Akış sensörleri, hareket eden endüstrilerde kritik cihazlardır, süreç veya gözlemler ve katılımcı akışkanlar. Bu sıvılar, madencilik kuyruklarından ve çimento salımının her şeyi içeren, su ceza ve kimyasal süspansiyonlar için, kayıp malzemelerde standart temiz-liquid sensörlerin başa çıkamayacağı bir dizi ölçüm meydan okuması sunar.Bu ortamlardaki doğru akış ölçümler sadece optimizasyonla ilgilidir; doğrudan güvenlik, ekipman uzunluğu, yasal uyum ve operasyonel maliyetle ilgilidir.
Temel zorluk, fiziksel ahşap yapıların doğasından ortaya çıkıyor: mekanik aşınmaya, dayanıklı, sık sık kororatif, ve çapı birkaç santimetreye kadar uzanan parçacıkları içeriyor. Sonuç olarak, mühendisler ve bitki yöneticileri, mekanik aşınmaya dayanabilen, dayanıklı olmayan ve uzun vadeli güvenilirliklere rağmen güvenilir bir şekilde kontrol altına almak için bilgisayar mühendisleri ve bakım stratejilerine karşı dikkatli bir şekilde seçilmelidir.
Temel Limitlerin Temel Zorlukları
Abrasion ve Wear
Bir arurry uygulamasındaki herhangi bir akış sensörüne en acil fiziksel tehdit, sert parçacıklar - etkili alanı ve kalibrasyonlarını azaltmak - yüksek ve konumlarda, kademeli olarak eroding ıslak parçalar için, ya da sertleştirici sensörler için, bıçakların önde gelen kenarlarını kapatabilir, etkili alanı azaltır ve kalibrasyonlarını azaltır.
Klonlama ve Fouling
Büyük parçacıklar, fibrous malzemeleri veya yapışkan çamurlar ile ilgili olarak, özellikle de parmak izi ile sensörlerde, su içi veya küçük ölçekli yüzeylerde, sert bir mil etrafında sarmalı, sürüklenme ve erroneous okumalara eğilimlidir.Bu, ultrasonik transdüserlerde, çöp kutusuyla, çöp torbalarında, çöp torbalarında da sabitlenmiş sinyallerin üzerine inşa edebilir.
Değişken Rheology ve Parçacık Yoğunlaştırma
Slurries nadiren sabit özelliklere sahiptir. Parçacık büyüklüğü dağılımı, konsantrasyon ( ağırlık veya hacime güvenen sağlam), ve taşıyıcı sıvının vizyumu hızla değiştirebilir.Yeniton sıvıları, büyük hataları ortaya çıkarabilir. Ayrıca, düşük akış ve konumlardaki sağlam vizoloji değişikliklerini, sabit bir kalibrasyona veya ısıtıcı olmayan bir akış ölçümlere veya ısıtıcı olmayan bir akışta yüksek çözünürlükte oluşturabilir.
Turbulence ve Flow Profile Disturbances
Katı parçacıklar ek türbülans tanıtıyor ve hız profilini değiştirebilir. Coarse parçacıkları sıvının arkasına düşmesine eğilimlidir, kayma hızı yaratır; yüksek konsantrasyonlarda, parçacık-parça etkileşimleri, profilin veya distortların tam olarak gelişmiş olması için ivme transferine neden olur. Upstream borular, dirsekler ve kısmen valfler kapalıdır. Çoğu akış sensörleri, düzelmedeki bir sabit boru hattının sabitlenmesi ve altta akışın tam olarak gelişmiş olması için daha uzundur.In slurry installations, düzelmeler, düzelmeler, düzelmeler için daha uzun sürebilir.
Elektriksel Davranış Limitasyon
Manyetik akış metre, iletken slurries için en popüler seçimlerden biri, minimum elektrik iletkenliği gerektirir - manyetik alan ve birçok model için sinyal bazlı kanallar için 5 μS /cm. Hydrokarbon bazlı, bazı kimyasallar ve sıvılar çok düşük çözülmemiş iyon içeriği bu eşiği aşağıda olabilir. ek olarak, en iyi hava veya gaz balonları manyetik alanı kırabilir ve sinyal-noise oranını azaltır.
Particulate-Laden Akışkanlar için Gelişmiş Sensör Teknolojileri
Ultrasonik Akış Ölçümleri
Ultrasonik akış metresi, borunun dışında fikre sahip olmayan seçeneklerdir, aşınma ve baskı tamamen azalır. İki birincil tip kullanılır: Doppler ve transit zaman. Doppler metre bir ses dalgasına ek olarak, sıvıya ve frekans geçişi doğrulanmış partiküller veya balonlar için iyi çalışır. -% 100-200 ppm) ve orta ve homojen bir profiller için yüksek çözünürlükte kalır.
Manyetik Akış Ölçümleri
Manyetik akış hesaplarıHa (mantık metre) akış ölçümlerini sağlar, çünkü sıvı uçlu parçalara ayrılırlar ve elektrolizliler için yüksek çözünürlükte kalınır.
Vortex Flow Ölçümleri
Vortex metre aktığını tespit ederek, hedding patternini ve partikülleri, sabit pusulalar için gerekli olan minimum Wilson numarasına sahip olabilir, yüksek hacimli veya yavaşça hareketlerde elde edilemeyebilir. Bazı üreticiler sertleştirilmiş kobalt ile versiyonları sunabilirler.
Impeller ve Paddlewheel Sensörleri
Taklit sensörleri basit ve düşük maliyetlidir, ancak camları uzak tutan en büyük aşınma ve fouling riskleriyle karşı karşıyadır.Sürekli görevler için üreticiler sertleştirilmiş bıçaklar sunar (örneğin, Tırk sensörleri düşük seviyeli, seramik veya poliurethane-kodlu) ve tamamen zayıf tasarımlara ve camdan uzak tutmalı tasarımları genellikle 6 ay boyunca yeniden temizlemeyi ve takmayı engelleyebilirler.
Coriolis Mass Flow Ölçümleri
Coriolis metre kütle akışını doğrudan bir veya daha fazla tüple ölçerek ve koklama işlemine yol açan faz değişimini tespit ederek, Coriolis etkisinden kaynaklanan olağanüstü derecede doğru (kullanıcıların% 0.1'i) ve ayrıca basınç yoğunluğu ve sıcaklıkları da önemli olabilir. Ancak, demiryolları ince (örneğin, yüksek çözünürlükte) ve betonda yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) uygulamalardır.
Termal Kitle Akışı Ölçümleri
Sıcak metreler ısıtılmış bir sensör etkisini izleyerek akışlar. Onlar neredeyse hiç de sübvansiyonlar için uygun değildir, çünkü parçacıkların sensör yüzeyini kirletmesi, ısı transfer özelliklerini büyük ölçüde değiştirir. Fouling acil ve öngörülemeyen hatalarına yol açar. nadir durumlarda, kuru partikül akışlarında (örneğin, pnömatik taşıma) kullanılabilirler.
Radar ve Mikrodalga bazlı Yaklaşımlar
Radar (iletişim) teknolojisi, kanal hız ve seviyenin üzerinde yoğunlaşan bir akış ölçümünün ortaya çıktığı ortaya çıkıyor - bu yöntem, aşındırıcı sıvı ile tüm temastan kaçınır ve madencilik ve su arıtmalarında kanalda doğruluk ve hız sağlar.
Temel Akış Sensörleri için seçim Kriterleri
Bir slurry uygulaması için doğru akış sensörü seçmek, birkaç anahtar parametrenin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir:
- [FONT=0)Partikül büyüklüğü ve konsantrasyon:[Döneticiler için 5 mm'den daha büyük parçalar için, dar pasajlarla metreden kaçının (Coriolis, küçük mag metre) veya piddlewheels için yüksek konsantrasyonlar için (>% 30 katı), yüksek elektrotlar için ultrasonik veya mag metreler tercih edilir.
- [FONT:0]Abrasiveness ve sertlik: Mohs sertlik ölçeği yardımcı olur. Silica (hardness 7) ve diğer sert mineraller sensörleri hızla giyer; seramikler, sert çelikler veya değiştirilebilir ketenler için, standart malzemeler yeterli olabilir.
- [FONT:0)Conductivity:[Dönetici:[Dönetici: 0,3|Dönetici:[0)))))))) 5 μS/cm Aşağıda, mag metre bir seçenek değildir; ultrasonik veya Coriolis (if aralık izin verir) veya özel yüksek hassasiyet devreleri ile elektromanyetik metre ekler.
- [FONT:0)Flow hızı ve rheoloji: Low velocities (<1 m/s) increase settling and stratification. If the slurry is non‑Newtonian, ensure the sensor’s calibration accounts for varying viscosity. Velocity must be high enough to keep solids in suspension (typically >) 1.2 m /s) ancak bu kadar yüksek değildir (>4-5 m/s) lineerlere izin verebilir.
- [FONT=0)Maintenance erişim:[Dönetici:[Dönetici:0) Uzak veya tehlikeli alanlarda, non-vazif olmayan ultrasonik veya fikre seçenekleri bakım maliyetlerini azaltır. yüksek giyim yerleri için, varsayılan çarşaflar ile sensörler seçin veya plakalar.
- [FONT:0)İkinci parametreler:[Dönetici:[Dönetici: 0,0)[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler: 0,4,0) Eğer yoğunluk veya kütle akışı gerekliyse, Coriolis en iyisidir.
Kurulum ve Bakım En İyi Uygulamalar
Proper Sensör Pozisyoning
Sensör türüne bakılmaksızın, kurulum yeri başarıyı belirler.In-line mag ve Coriolis metre, borunun her zaman dolu olduğu yükleme - hava toplarının nerede toplandığını veya daha uzun süre düz bir şekilde (en azından 10 boru çapı) sabit bir profil için.In ultrasonik fikre sahip olmak için borular ölçeksiz olmalıdır.
Düzenli Temizlik ve Muayene
Elektronlar, ultrasonik transducer yüzleri ( ıslak tipler için), ve paddles. Ağır hizmette, her ay presler, kimyasal küller veya yüksek basınçlı su jetleri uygun olarak kullanılabilir. manyetik metre için, portatif bir kalibrasyon doğrulama için her ay önbellek testi) önbellek giyebilir.
Wear Parçalar Yeniden Oluşturun
Sınırlı bileşenleri tanımlayın -kesin bıçakları, lineerler, elektrotlar, gazketleri - ve yedek parçalar envanterini korur. Trend verileri kullanarak önceden tahmin edilebilir bakım (örneğin, sıfır yükseldi veya düşük çıktı amplitüdünüz) felaket bir başarısızlıktan önce yeniden kurulabilir.For paddle ve vortex metre, yedek bluff vücut veya rotorları el üzerinde tutar.
Süreçler
Mümkün olursa, aşırı aşınmadan kaçınmak için yarık hız kontrol etmek. Akışkanlar veya değişken hız sürücüleri, en uygun aralıkta hız tutmak için pompalar veya taşlamacılar yüklemek için üst düzeye kadar parçacık boyutunu azaltmak için sabit bir konudur. manyetik metre için, zeminleme halkaları elektrode erozyonu hızlandırabilecek şekilde sabit değildir.
Endüstri Uygulamaları ve Gerçek Dünya Çözümleri
Madencilik ve Mineraller İşleme
bakır koncentratörlerde, plastik keten elektrotları ile manyetik akış metreküpüre ve titanyum elektrotlar, 50-60'ta krema beürleri bezberleri için yaygın olarak kullanılır.Spekler bazen 2 m /s'ı dengeye ve süspansiyona kadar tutulur. demir veya kuyrukta büyük-diameter mag metre (yaklaşık 1200 mm'ye kadar) poliurethane keten keten keten keten keten keten keten keten ketenli parmak izleri için yaygındır. -----solosluklar bazen geçici tanılar veya daha küçük çizgiler için kullanılır.
Atıksu Tedavisi
Temel çamur (kesinlikle, katı olmayan) ve aktif çamur (biyolojik flok) genellikle manyetik aktı ile ölçülür. Anahtar zorluk yağ ve fiber inşa edilir; elektrotlar yüksek frekanslı AC temizlik döngüsü (Fırhne gibi bazı üreticiler tarafından yapılır) ve yüksek basınçlı makinelere ihtiyaç duyar.
Kimyasal İşleme
Phosphoric asit üretimi, son derece koreatif, aşındırıcı fosfat kaya slurries. Sensörler, Plakları veya Hastelloy'dan yapılan parçacıkların çok iyi olduğu, Coriolis metresi doğru kütleli fosforik asit-rock karışımı için uygulanır.
Gıda ve İçecek (Slurry Thinkations)
Meyve safları, et slurries ve çikolata kütleleri yenitonian değildir ve yumuşak partiküller içerebilir. İşte, hijyenik manyetik metre tri-kliamp parçaları ve pürüzsüz çizgileyiciler tercih edilir. Coriolis metre her iki akış ve yoğunluk ölçülmelidir (örneğin, Brix kontrolü) ama sanitary-grad tüpün bitmesini gerektirir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Sabit ve katılımcı için akış sensörü seçimi, Coriolis, piddle-faceted mühendislik kararının, doğruluğu, dayanıklılık ve toplam mülkiyet maliyetinin olduğu çok yönlü bir mühendislik kararıdır. evrensel sensör yoktur; her teknoloji –ultrasonik, manyetik, vortex, Coriolis, paddle-up-sevcut uygulamaları, sabitlenme ve bakım operatörlerinin en güvenli ölçüm yöntemlerine karşı ölçülmesini ve daha güvenli çalışmalarını öngörerek, daha güvenli çalışma yöntemlerin belirlenmesi gerekir.