מדידה מדויקת של זרימת גופרית מותכת: מדי זרימת מסה של קוריוליס
בתעשיות מסוימות כמו כימיקלים, דשנים וזיקוק, מדידה מדויקת של נוזלים קשים כמו זרימת גופרית מותכת חיונית ליציבות התהליך, בטיחותו ויעילותו. גופרית מותכת מתמודדת עם אתגרים ייחודיים: טמפרטורות גבוהות (130-155°C / 266-311°F), קורוזיביות פוטנציאלית (H₂S, חומצה) והתמצקות מהירה אם מקוררים.
מדי זרימת מסה מסוג Coriolis (CMF) הם כיום פתרון מדידת הזרימה הטוב ביותר בשל יכולתם למדוד זרימת מסה ישירות ולעמוד בתנאים תובעניים אלה.
מדידת זרימת גופרית מותכת היא משימה קשה
מדוע מד זרימה קוריוליס עובד עבור גופרית מותכת
1.
מדידת זרימת מסה ישירה של גופרית נוזלית: צפיפות הגופרית המותכת משתנה עם הטמפרטורה (~1800 ק"ג/מ"ק). מדי זרימת נפח מסורתיים (
מד זרימת מערבולת ,
מגמטר ) זקוקים לחיישנים נוספים כדי לחשב את זרימת המסה, מה שמוסיף מורכבות ושגיאה ליד נקודת שינוי הפאזה של הגופרית. מדי קוריוליס מציגים זרימת מסה ישירות, ובכך מבטלים את מקור השגיאה הזה - אידיאלי לטמפרטורות גופרית מבוקרות היטב (כ-145°C רגילות). דיוק: ≤ ±0.5% מהקריאה, חזרתיות ≤ 0.05%.
מדידה ואינדיקציה ישירה של זרימת מסת גופרית נוזלית
2.
לא מושפע משינויים בנוזל: מדי קוריוליס אינם רגישים לשינויים בצמיגות, בלחץ ובטמפרטורה בטווח. צמיגות גופרית נמוכה (רגילה ~8 cP, טווח 7-10 cP) אינה משפיעה על דיוק מד הקוריוליס, מה שמבטיח מדידת זרימה אמינה.
3.
מטפל בנוזלי זיהום באמצעות מד זרימה קוריוליס: גופרית מותכת תעשייתית מכילה מוצקים (≤0.5% משקל - פחמן, אפר), גז H₂S מומס (≤700 ppm) ולחות (≤0.8% משקל). מדי קוריוליס סובלים זרימה דו-פאזית מינורית (מוצקים/גז, גז מכיל פחות מ-5%) טוב יותר מאשר חלופות רבות, כגון
מדי זרימה בעלי גלגלי שיניים אובליים , מדי זרימה בעלי גלגלי שיניים אובליים עלולים להיתקע על ידי זיהומים של נוזל. תוך שמירה על ביצועים במסגרת גבולות אלה. מד הזרימה קוריוליס מתאים ל"נוזל מוצק או מעורב דו-פאזי".
מדי קוריוליס מטפלים בקלות במדידת זרימת גופרית מותכת טמאה בחירה הנדסית קריטית לבחירת חיישן זרימת גופרית מותכת נכון
1. בחירת חומר חיישן זרימה (עמידות בפני קורוזיה חשובה)
- חלקים רטובים של מד זרימה (צינור, חיבורים): חייבים לעמוד בפני קורוזיה מגופרית מותכת וזיהומים (H₂S, חומצות). חלק מהקונים דורשים עמידה בתקן NACE MR0175/ISO 15156 (עמידות בפני סדקי מאמץ גופריתיים - SSC). מד הזרימה קוריוליס עשוי מחומר נירוסטה 316L שניתן להשתמש בו למדידת גופרית.
- אפשרויות נפוצות:
- • פלדת אל-חלד 316L (SS316L): מד זרימה קוריוליס מבית silverinstruments.com מציין זאת עבור בית וחלקים רטובים. פלדת אל-חלד 316L מציעה עמידות טובה בפני קורוזיה כללית ועמידות סבירה בפני כלוריד. זהו פתרון חסכוני ונמצא בשימוש נרחב עבור תנאים הנמצאים בטווח המפרט של גופרית מותכת (H₂S≤700ppm, חומציות≤0.02% משקל H₂SO4, ≤155°C, ≤150 psig / ~10.3 bar).
|
M
|
Tube Material
|
|
M1
|
316L
|
|
M2
|
Hastelloy alloy C-276
|
|
M4
|
Hastelloy alloy B3
|
|
M5
|
Alloy20（N08020）
|
|
M6
|
Titanium (ASTM B265)
|
|
M7
|
Tantalum (ASTM B708)
|
|
M8
|
C4 steel ASTM A600T12004
|
|
M9
|
Copper-nickel alloy
|
|
M10
|
Nickel-based alloy
|
- • סגסוגות Hastelloy (C-276/B3): למכשירי Silver Automation יש אפשרויות עם סגסוגות Hastelloy, המספקות עמידות מעולה בפני קורוזיה בתנאים קשים יותר (זיהומים גבוהים יותר, חומצות חזקות יותר, T/P קיצוניים). יש להשתמש אם 316L אינו מספיק לגופרית נוזלית, בהתחשב בעליית העלות המשמעותית. יש לבחור על סמך הערכת קורוזיה.
2. מעיל חימום קיטור עבור מד זרימת קוריוליס
למה חובה שיהיה מעיל בידוד לגופרית מותכת?
גופרית מתמצקת בטמפרטורה של כ-115 מעלות צלזיוס. התמצקות בתוך חיישן הזרימה או הצינורות גורמת לחסימות ועלולה לגרום נזק לצינורות חיישן זרימת המסה. כיסוי קיטור הוא הכרחי לחלוטין.
- • עיצוב ובחירה: חימום אחיד: המעיל מכסה את כל גוף החיישן;
- • אספקת קיטור מספקת: קיטור נדרש לגופרית (T=147°C / ~297°F ו-P=64 psia / ~4.4 bar). פרמטרי הקיטור חייבים לשמור על טמפרטורת הגופרית הרבה מעל
- •התמצקות (בדרך כלל ≥130-135°C), תוך התחשבות באובדן חום סביבתי. טמפרטורת קיטור (147°C) > טמפרטורת התהליך (145°C) היא תכנון תקין.
- • מבנה חזק: חומר המעטפת (למשל, פלדת פחמן, SS304) תואם ועמיד בפני קיטור. ריתוכים/חיבורים אטומים לדליפות.
איך נראה מד זרימת מסה של מעיל קיטור חיישן זרימה קוריוליס יכול למדוד נוזלים בטמפרטורה גבוהה, עם טמפרטורת נוזל מקסימלית של עד 350 מעלות צלזיוס, דבר קריטי עבור גופרית מותכת בטמפרטורה גבוהה שאינה מרפאה. בעת תכנון מד זרימה קוריוליס בטמפרטורה גבוהה, בחרנו במשדר זרימה אלקטרוני מפוצל כדי להגן על המשדר האלקטרוני מפני שריפה בטמפרטורות גבוהות.
מד זרימה בטמפרטורה גבוהה לגופרית מותכת
- נקודות מפתח למפרט טכני:
- • טווח זרימה של מד זרימה לגופרית מותכת
|
DN
|
Flow Range
|
|
1.5
|
0~4 kg/h
|
|
3
|
0~40 kg/h
|
|
6
|
0~100 kg/h
|
|
8
|
0~200kg/h
|
|
10
|
0~0.5 T/h
|
|
15
|
0~1.0 T/h
|
|
20
|
0~3.0 T/h
|
|
25
|
0~10 T/h
|
|
40
|
0~20 T/h
|
|
50
|
0~30 T/h
|
|
65
|
0~50 T/h
|
|
80
|
0~100 T/h
|
|
100
|
0~150 T/h
|
|
125
|
0~200 T/h
|
|
150
|
0~400 T/h
|
|
200
|
0~500 T/h
|
- • דירוג לחץ: מד זרימה קוריוליס יכול לעמוד בלחץ מקסימלי של 100 מגה פסקל,
- •דירוג טמפרטורה, חיישן הזרימה של מד הזרימה של קורוליס יכול לעמוד בטווח טמפרטורות נמוך מטווח הטמפרטורות.
|
T
|
Temperature
|
|
T1
|
(-50~150℃)
|
|
T2
|
(-50~250℃)
|
|
T3
|
(-50~350℃)
|
|
T4
|
(-200~150℃)
|
- • בחירת חומרים: יש לנו מספר סוגים של אפשרויות חומרים לחלקים רטובים של מדי זרימה. בדרך כלל מספיקה פלדת אל-חלד 316L ליישום גופרית.
2. התקנה:
- אין צורך בצינורות ישרים במעלה/מורד הזרם (יתרון משמעותי עבור מד קוריוליס, וזה די טוב כאשר אין צורך במקטעי כניסה ויציאה עבור מד הזרימה).
- יש לוודא שהצינורות תמיד מלאים בגופרית מותכת.
- התקינו את צנרת מעיל הקיטור בצורה נכונה, בידדו אותה וכללו מלכודות קיטור.
3. אותות והספק: השתמשו בספק כוח בלולאה של 24VDC או בספק כוח AC של 220V. יציאה: 4-20mA + HART + Modbus, משתלבים בקלות עם DCS/PLC לניטור, סיכום זרימת מסה, צפיפות, מדידת טמפרטורה ורישום נתונים.
4. סביבה: משתמשים יכולים לבחור משדר זרימה מתאים לטמפרטורת הסביבה (-29 עד +65°C / -20 עד 149°F), הגנה מפני חדירה (IP67) וסיווג אזור (לא מסווג לפי גיליון הנתונים, אך המד תומך בהסמכת ATEX במידת הצורך).
למדידת זרימת גופרית מותכת מאתגרת, מדי זרימת מסה של Coriolis מספקים פתרון אמין, מדויק ודורש תחזוקה מועטה. נקודות החוזק העיקריות שלהם - מדידת זרימת מסה ישירה, מדידת צפיפות וטמפרטורה, דיוק גבוה, חוסר רגישות לשינויים בנוזל - בשילוב עם בחירת חומרים קפדנית (למשל, מוסמך NACE 316L) ומעילי קיטור חיוניים, מספקים למהנדסים שליטה מדויקת. זה הופך את מדי הזרימה המותכת (CMF) לכלי הזרימה הקריטי לפעולה בטוחה, יעילה, ארוכת טווח וחסכונית. יש להתאים תמיד בקפדנות את תנאי התהליך למפרטי מד הזרימה במהלך הבחירה.
מוצרים קשורים
מד זרימת ציוד סגלגל עם מעיל חום חיצוני2019/07/09מד זרימת הילוכים אובאלי מסדרת LC עם לולאות מדידה חיצוניות מחוממות מתאים למדידת נוזלים בצמיגות גבוהה, כגון מדידת קצב זרימת אספלט, ביטומן או זפת. סוג נוזלי צמיג זה ...view
מד זרימת מסה עם מעיל2022/11/30מהו מד זרימת מסה עם מעיל? מד זרימת מסה עם מעיל מתייחס למד זרימת מסה Coriolis עם מעיל תרמי, ניתן להזריק את המעיל אדים, מים חמים, שמן העברת חום או משמר חום אחר...view
מד זרימה של רוטאמטר עם מעיל חימום2021/04/15מהו מד זרימת רוטאמטר עם מעטפת חימום? ניתן להעביר למעיל מדיום חימום כמו קיטור, מים חמים או שמן חם כדי לחמם את הנוזלים העוברים את מד הזרימה של האזור המשתנה, או קירור ...view
מדי זרימה של שרף אפוקסי ומקשה2024/05/26בתעשיות בהן נעשה שימוש בשרף אפוקסי ומקשה, מדידה מדויקת של הזרימות שלהם היא חיונית להבטחת איכות ועקביות בייצור. מדי זרימת קוריוליס הם כלים חיוניים ל...view
מד זרימת הילוכים סגלגל עם צמיגות גבוהה (תזוזה חיובית)2019/06/04מד זרימת הילוכים אליפסה עם צמיגות גבוהה יכול לזהות צמיגות נוזלים 2000 כ"ס. מד זרימה אובאלי מכני וגם עם משדר זרימה זמין.view
בקר זרימת קוריוליס2024/05/14כיצד פועל בקר זרימת Coriolis? בקר זרימת Coriolis הוא כלי מתוחכם המשמש לניהול נוזלים. הוא ממזג את היכולות של מד זרימה Coriolis עם אלה של שסתום בקרה...view
