מה הם ארגון נוזלי וארגון גז?
ארגון, גז אצילי, משמש ביישומים תעשייתיים שונים הן בצורת הנוזל והן בגז שלו.
- ארגון נוזלי: ארגון הופך לנוזל בטמפרטורות נמוכות במיוחד, בדרך כלל סביב -186 מעלות צלזיוס (87 קלווין). הוא משמש בעיקר בקריוגניקה, ריתוך, ייצור מתכות וכגז מגן בתהליכים תעשייתיים.
- ארגון גז: במצבו הגזי, הארגון נמצא בשימוש נרחב כגז מגן אינרטי בתהליכי ריתוך וחיתוך, וכן בייצור של מוליכים למחצה, נורות ועבור סוגים מסוימים של ספקטרוסקופיה.
שתי צורות הארגון מציגות אתגרים ייחודיים למדידת זרימה מדויקת בשל תכונותיהן הפיזיקליות ותנאי הפעולה שלהן.
אתגרים ונקודות כאב במדידת זרימת ארגון נוזלים וגז
- 1. טמפרטורות נמוכות במיוחד עבור ארגון נוזלי
- ארגון נוזלי פועל בטמפרטורות נמוכות מאוד, בדרך כלל ב-186 מעלות צלזיוס או מתחתיה. בטמפרטורות אלו, מדי זרימה קונבנציונליים עשויים שלא לפעול כראוי, במיוחד כאשר רכיבים רגישים כמו אטמים, חיישנים ואלקטרוניקה חשופים לטמפרטורות קפואות. נדרשים חומרים מיוחדים ושיקולי עיצוב כדי להבטיח פעולה אמינה. יש צורך במד זרימה קריוגני .
- 2. טווח טמפרטורות רחב לארגון גז
- ארגון גז יכול להשתנות בטמפרטורה מתנאים קרים במיוחד לטמפרטורת החדר או אפילו יותר. מגוון רחב זה מציג אתגרים הקשורים להתרחבות והתכווצות תרמית, אשר יכולים להשפיע על כיול החיישנים ועל הדיוק של קריאות הזרימה. בנוסף, התנהגות זרימת הגז רגישה יותר לתנודות טמפרטורה מאשר זרימת נוזל, מה שמקשה על מדידות מדויקות.
- 3. שינויים בצפיפות וצמיגות
- ארגון הוא גז בצפיפות נמוכה ובעל צפיפות שונה משמעותית כשהוא במצב נוזלי. הצפיפות של ארגון נוזלי יכולה להשתנות עם הטמפרטורה, מה שהופך את מדידות הזרימה למאתגרות במיוחד. באופן דומה, הצמיגות של ארגון נוזלי וגז עשויה להשתנות בהתאם לטמפרטורה וללחץ, ולהשפיע על קצב הזרימה ועל יכולת החיישן למדוד במדויק.
- 4. שינויים בלחץ ובקצב זרימה
- גם ארגון נוזלי וגם גז מועברים בדרך כלל בתנאי לחץ שונים. הלחץ יכול להשתנות משמעותית בתהליכים תעשייתיים, מה שיכול להשפיע על מאפייני הזרימה. יש לקחת בחשבון את השונות הזו בלחץ במערכת המדידה כדי להבטיח דיוק עקבי.
מדוע מדי זרימת מסה של Coriolis הם אידיאליים למדידת זרימת ארגון נוזלים וגז
עקרון מד הזרימה של קוריוליס
מדי זרימת המסה של קוריוליס פועלים על ידי זיהוי אפקט קוריוליס, המתרחש כאשר נוזל זורם דרך צינור רוטט. כשהנוזל עובר דרך הצינור, הוא גורם לשינוי בשלב הרטט, אותו ניתן למדוד כדי לקבוע את קצב זרימת המסה. שיטה זו שונה ממדדי זרימה נפחיים מסורתיים, המסתמכים על צפיפות הנוזל ומהירותו. על ידי מדידה ישירה של זרימת המסה, מדי Coriolis מציעים דיוק רב יותר, במיוחד כאשר צפיפות הנוזל או הטמפרטורה משתנה.
מדוע מדי זרימה של קוריוליס מתאימים לארגון נוזלי וגז
1. מדידת זרימת מסה
מדי זרימת Coriolis מודדים זרימת מסה ישירות, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור גזים ונוזלים שחווים שינויי צפיפות משמעותיים עם טמפרטורה ולחץ, כגון ארגון נוזלי וגז. מכיוון שזרימת המסה אינה תלויה בצפיפות, מדי קוריוליס שומרים על דיוקם גם בתנאים משתנים.
2. טווח טמפרטורות רחב
מדי זרימה של Coriolis יכולים לפעול בסביבות טמפרטורות קיצוניות, מטמפרטורות קריוגניות נמוכות כמו -200 מעלות צלזיוס ועד 150 מעלות צלזיוס ומעלה. זה הופך אותם למושלמים למדידת ארגון נוזלי בטמפרטורות קריוגניות וגם ארגון גזי בטווח של טמפרטורות.
3. דיוק ואמינות גבוהים
העיצוב של מדי זרימה Coriolis מאפשר מדידות דיוק גבוה עם דיוק של עד 0.1%. זה חשוב במיוחד ביישומים שבהם אפילו שינויים קטנים בקצב הזרימה יכולים להשפיע על התהליך, כגון במערכות קריוגניות ועיבוד גז תעשייתי.
4. חסין פיצוץ ובטוח עבור סביבות מסוכנות
מדי זרימת Coriolis יכולים להיות מצוידים באישורי ATEX חסיני פיצוץ, מה שהופך אותם לבטוחים לשימוש בסביבות שבהן עשויים להיות גזים או נוזלים דליקים. זה חיוני במיוחד במסגרות תעשייתיות בהן נעשה שימוש בארגון כחלק מתהליכים שעלולים לכלול תנאים נדיפים או מסוכנים.
מקרה מבחן: מדי זרימת מסה של קוריוליס עבור ארגון נוזלי וגז
לדוגמה,
מד הזרימה Coriolis מסדרת SH-CMF נועד למדוד זרימת ארגון נוזלי ביישומים תעשייתיים. הוא כולל טווח זרימה של 0-3.0T/h, 0-7 t/h, 0-20 t/h וכן הלאה, טווח טמפרטורות של -200°C עד +150°C, ודיוק של 0.2% . הוא כולל גם אישור ATEX חסין פיצוץ עבור אזורים מסוכנים, מה שהופך אותו לאידיאלי לטיפול בארגון נוזלי קריוגני בסביבות מסוכנות.
עבור ארגון גזי, מד הזרימה DN20 Coriolis יכול למדוד עד 120,000 ליטר לשעה, ומציע פתרון מדויק ליישומים הדורשים מדידת ארגון גז בטווח טמפרטורות רחב מ-185°C עד +20°C. סוג זה של מד מבטיח מדידת זרימת מסה מדויקת עבור ארגון גז גם כאשר הלחץ והטמפרטורה משתנים במהלך פעולות תעשייתיות.
מַסְקָנָה
מדידת זרימת ארגון נוזל וגז מציבה אתגרים רבים, כולל טמפרטורות קיצוניות, שינויים בצפיפות וצמיגות, והצורך במכשירים בעלי דיוק גבוה. מדי זרימת מסה Coriolis, עם יכולתם למדוד ישירות זרימת מסה ללא קשר לשינויי צפיפות, מספקים פתרון אמין ומדויק ליישומי ארגון נוזלי וגז כאחד. סבילות הטמפרטורה הגבוהה, הדיוק והבטיחות שלהם הופכים אותם לאידיאליים לשימוש בסביבות קריוגניות ותעשייתיות, מה שמבטיח בקרת תהליכים מדויקת ואופטימיזציה בתעשיות כגון ריתוך, קריאוגניקה וייצור מוליכים למחצה.
