Почему электромагнитные расходомеры идеально подходят для измерения растворов ванадия
Если вы работаете с растворами ванадия, например, с теми, которые используются в проточных батареях, химической обработке или горнодобывающей промышленности, вы знаете, что эти жидкости могут быть сложными. Они часто бывают кислотными, едкими и содержат ионы металлов.
Например, мы используем
турбинные расходомеры жидкости и
вихревые расходомеры для измерения раствора ванадия. Ротор турбины жидкости и зонд вихревой дорожки изготовлены из металла и быстро подвергаются коррозии под действием раствора ванадия.
Точное измерение их расхода без повреждения оборудования? Это сложная задача. Вот где электромагнитные расходомеры (
магнитные расходомеры ) блистают. Давайте разберемся, почему они являются лучшим выбором для ванадиевых растворов.
Как работают магнитные расходомеры для измерения расхода ванадия?
Магнитометры используют закон электромагнитной индукции Фарадея. Вот простая версия:
Принцип действия магнитного расходомера
1. Когда проводящая жидкость (например, раствор ванадия) протекает по трубе, магметр генерирует магнитное поле.
2. При движении ванадиевой жидкости создается напряжение, пропорциональное скорости потока ванадия.
3.Электроды в ванадиевом датчике расхода определяют это напряжение, и устройство рассчитывает расход.
Растворы ванадия являются проводящими, поскольку содержат ионы (например, VO²⁺ или V³⁺), что делает их идеальными для магнитных счетчиков. Непроводящие жидкости? Электромагнитные расходомеры не подойдут. Но для ванадия это совпадение.
Магнитные расходомеры измеряют растворы ванадия
Почему магнитные расходомеры лучше справляются с растворами ванадия
1. Отсутствие движущихся частей, подверженных коррозии
Растворы ванадия, особенно кислые, разъедают металлы. Традиционные расходомеры (например, турбинный расходомер TUF, вихревые расходомеры, расходомеры с овальными шестернями) имеют металлические шестерни или лопасти, которые разрушаются. Магнитные расходомеры? Это просто гладкая труба с электродами. Это полнопроходный расходомер без потери давления. Меньше износа, меньше поломок.
2. Работает с агрессивными химическими веществами
Вкладыши магнитных расходомеров (часть, соприкасающаяся с жидкостью) могут быть изготовлены из таких материалов, как PTFE, PFA или F46, которые устойчивы к коррозии ванадия. Электромагнитные расходомеры могут быть оснащены танталовым материалом в качестве двух электродных материалов. Тантал — драгоценный металл, который имеет коррозионную стойкость ко многим кислым химическим средам, таким как ванадий, жидкость с хорошей коррозионной стойкостью. Они прослужат много лет даже в суровых условиях.
3. Отсутствие перепада давления
Полнопроходной расходомер и отсутствие потери давления
Поскольку поток ничем не блокируется, магнитные счетчики не замедляют ваш раствор ванадия. Это критически важно для процессов, требующих постоянной скорости потока, например, для ванадиевых редокс-батарей.
4. Простота обслуживания
Никаких засоров от частиц в растворе. Только периодическая очистка электродов (если происходит накопление).
Основные характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе магнитометра
Не все магнитометры одинаковы. Для ванадиевых растворов ищите:
- Материал вкладыша: ПТФЭ или ПФА для кислых растворов; керамика для высокотемпературных случаев.
Ниже приведена таблица, поясняющая резиновую и тефлоновую прокладку.
|
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 электрода: танталовый для коррозионной стойкости.
Тантал обладает хорошими характеристиками сопротивления эрозии, подобно стеклу; кроме плавиковой кислоты, дымящей азотной кислоты, щелочей, может противостоять эрозии почти всех химических сред (включая кипящую соляную кислоту, ванадий, азотную кислоту и серную кислоту ниже 150 ℃). Не устойчив к эрозии в щелочах.
- Точность: стандартная — ±0,5%, но у некоторых моделей она может достигать ±0,2%. Свяжитесь с silverinstruments.com, если вы хотите настроить необходимый вам высокоточный расходомер.
- Диапазон температур: от -4°F до 356°F (от -20°C до 180°C) охватывает большинство областей применения ванадия.
- Размер трубы: диаметр от 0,1 до 40 дюймов — выберите тот, который подходит для вашей системы.
Ниже приведена таблица диапазонов расхода для различных диапазонов расхода ванадия, соответствующих различным размерам магнитного расходомера.
Размер датчика магнитного потока
|
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
|
Если вам необходимо измерить нижний диапазон расхода ванадия ( расходомер с низким расходом ) или более высокий диапазон расхода, у silverinstruments.com есть решения.
Пример из реальной жизни: ванадиевые проточные батареи
В ванадиевых окислительно-восстановительных проточных батареях (VRFB) два раствора ванадиевого электролита циркулируют через систему. Магнитные счетчики здесь отслеживают скорость потока для оптимизации энергоэффективности. Если поток слишком медленный, батарея не работает должным образом; если слишком быстрый, вы тратите энергию насоса. Магнитные счетчики обеспечивают точный контроль, гарантируя золотую середину.
Как установить расходомер раствора ванадия
Несколько ограничений? Конечно.
Для магнитных счетчиков нужны проводящие жидкости (подходят растворы ванадия). Для точной работы им также требуется минимальная скорость потока (~0,3 фута/с). Но для большинства промышленных установок это не является решающим фактором.
Если вы перемещаете растворы ванадия, электромагнитные расходомеры предлагают надежное решение с низкими требованиями к обслуживанию. Они справляются с коррозией, избегают потери давления и предоставляют точные данные, что критически важно для отраслей, где нельзя игнорировать реактивность ванадия. Просто сопоставьте характеристики расходомера с pH, температурой и концентрацией ионов вашего раствора, и все будет хорошо.
