مقياس تدفق سائل الليثيوم/الصوديوم

ما هو الليثيوم السائل والصوديوم؟

الليثيوم السائل (Li) والصوديوم السائل (Na) كلاهما عناصر معدنية صلبة في درجة حرارة الغرفة والضغط ولكن يمكن أن تتحول إلى سائل في ظل ظروف معينة.
- الليثيوم السائل: يستخدم بشكل أساسي في تطوير بطاريات الليثيوم، وأنظمة إدارة الحرارة العالية، وبعض تطبيقات الطاقة النووية.
- الصوديوم السائل: يستخدم بشكل أساسي كمبرد في المفاعلات النووية وكسائل لنقل الحرارة في بعض العمليات الكيميائية.
على الرغم من تطبيقاتها المفيدة، فإن قياس تدفق الليثيوم والصوديوم السائل يطرح تحديات فريدة بسبب خصائصهما الفيزيائية والكيميائية.

التحديات في قياس تدفق الليثيوم والصوديوم السائل

1. مشكلات قياس التدفق عند درجات الحرارة المرتفعة
يتمتع الليثيوم السائل والصوديوم بنقاط انصهار منخفضة نسبيًا، حيث يذوب الليثيوم عند 180.5 درجة مئوية والصوديوم عند 97.8 درجة مئوية. ونتيجة لذلك، غالبًا ما تتم القياسات في درجات حرارة عالية، مما قد يتسبب في فشل أجهزة استشعار التدفق التقليدية وأجهزة التدفق والمكونات الكهربائية بسبب التمدد الحراري أو ضعف موثوقية التوصيل. تعد أجهزة استشعار التدفق عالية الحرارة والمعدات المتخصصة ضرورية لمنع هذه المشكلات.

2. الاستقرار الحراري
تخضع المعادن السائلة مثل الليثيوم والصوديوم لتقلبات كبيرة في درجات الحرارة، مما قد يؤثر على دقة قياسات التدفق. تحتاج أجهزة القياس إلى ثبات حراري قوي وقابلية للتكيف للحفاظ على الدقة في ظل ظروف درجات الحرارة المتغيرة.

3. تغير الكثافة مع درجة الحرارة
تتغير كثافة الليثيوم والصوديوم السائلين بشكل كبير مع درجة الحرارة، مما يعقد قياسات التدفق. تعتمد طرق قياس التدفق التقليدية القائمة على الحجم، مثل مقاييس التدفق الدوامية ومقاييس تدفق التوربينات ، على كثافة السائل. ومع تغير كثافة المعادن السائلة، قد تتأثر دقة طرق قياس التدفق هذه، خاصة مع مقاييس التدفق التقليدية مثل أجهزة إرسال تدفق التوربينات.

4. تأثيرات اللزوجة
على الرغم من أن الليثيوم والصوديوم السائلين لهما لزوجة منخفضة نسبيًا، إلا أن لزوجتهما قد تتغير مع درجة الحرارة، مما يؤثر على خصائص تدفقهما. وقد يتداخل هذا التغيير في اللزوجة مع الأداء السليم لمستشعرات التدفق ويؤثر على دقة القياس الإجمالية.

5. صعوبة اختيار طرق القياس
بسبب التحديات المذكورة أعلاه، قد لا تكون العديد من تقنيات قياس التدفق الشائعة مثل أجهزة قياس تدفق التوربينات أو أجهزة قياس التدفق ذات المساحة المتغيرة مناسبة لليثيوم والصوديوم السائل. لمعالجة هذه المشكلات، عادة ما تكون هناك حاجة إلى تقنيات قياس التدفق المتقدمة، مثل أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس.

مزايا أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس للليثيوم السائل والصوديوم

توفر مقاييس تدفق كوريوليس حلاً فريدًا ودقيقًا للغاية لقياس تدفق الليثيوم والصوديوم السائل، ومعالجة التحديات التي تفرضها خصائصها.

1. يمكن تحقيق دقة عالية تصل إلى 0.1%
تقيس أجهزة قياس تدفق كوريوليس تدفق الكتلة بشكل مباشر، دون أن تتأثر بتقلبات درجة الحرارة أو الكثافة أو الضغط، مما يجعلها مثالية للسوائل مثل الليثيوم والصوديوم، والتي تشهد اختلافات كبيرة في الكثافة ودرجة الحرارة.

2. غير متأثر بخصائص السوائل
على عكس الأنواع الأخرى من أجهزة قياس التدفق، لا تعتمد أجهزة قياس التدفق كوريوليس على التوصيل أو اللزوجة أو سرعة تدفق السائل. وهذا يجعلها فعالة بشكل خاص للسوائل ذات خصائص التدفق الخاصة مثل الليثيوم السائل والصوديوم.

3. التوافق مع درجات الحرارة العالية
يمكن لأجهزة قياس التدفق كوريوليس العمل في بيئات ذات درجات حرارة عالية؛ حيث يمكنها تحمل درجة حرارة تصل إلى 350 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة لقياس المعادن السائلة، والتي تعمل عادةً في درجات حرارة مرتفعة. وهذه القدرة ضرورية للقياس الدقيق في التطبيقات الواقعية.

المواصفات الفنية لمقياس تدفق كوريوليس

- نطاق قياس التدفق: أجهزة قياس تدفق كوريوليس متعددة الاستخدامات، وقادرة على القياس من معدلات تدفق منخفضة إلى معدلات تدفق عالية في تطبيقات المعادن السائلة. على سبيل المثال، يمكن لمقياس تدفق الكتلة 3/8 بوصة التعامل مع تدفق 1500 كجم/ساعة من الليثيوم والصوديوم، ويمكن لمقياس تدفق الكتلة السائل 1 بوصة التعامل مع تدفق 13 طن/ساعة، ويمكن لمقياس تدفق الكتلة 2 بوصة قياس 33 طن/ساعة، ويمكن لمقياس التدفق 4 بوصات قياس تدفق 0-160 طن/ساعة. اتصل بـ sales@silverinstruments.com إذا كنت تريد أن يكون لنطاقات تدفق الليثيوم والصوديوم الخاصة بك حجم مقياس تدفق مناسب.
- مقاومة درجات الحرارة: تعمل هذه العدادات عادةً في نطاقات درجات حرارة تتراوح من -200 درجة مئوية إلى +350 درجة مئوية، مع قدرة بعض الطرز على تحمل درجات حرارة أعلى. وهذا النطاق يجعلها مناسبة لليثيوم السائل (بنقطة انصهار تبلغ 180.5 درجة مئوية) والصوديوم السائل (بنقطة انصهار تبلغ 97.8 درجة مئوية).
- تصنيف الضغط: يمكن لمقاييس تدفق كوريوليس التعامل مع البيئات ذات الضغط العالي، مما يجعلها مثالية للاستخدام في خطوط الأنابيب المضغوطة والأنظمة المختومة، تصنيف الضغط القياسي لدينا لمقياس تدفق الكتلة هو 16 بار، إذا كنت تريد 25 بار، 40 بار، 1000 رطل / بوصة مربعة، 2000 رطل / بوصة مربعة، يمكننا جميعًا تلبية طلبك.

- يتمتع مقياس تدفق كوريوليس بالقدرة على قياس السوائل الصعبة، بما في ذلك الليثيوم المنصهر والصوديوم، والتي تتميز بلزوجة عالية نسبيًا. وهذا يجعل مقياس تدفق كوريوليس مناسبًا بشكل خاص لمثل هذه القياسات.

كيفية تركيب مقياس تدفق السائل الليثيوم / الصوديوم؟

يوصى بتثبيت العلم عند قياس السوائل ذات اللزوجة العالية أو السوائل ثنائية الطور السائلة-الصلبة أو السوائل المتصلبة بسهولة، على سبيل المثال سائل الليثيوم/الصوديوم، لن يؤثر تثبيت العلم على دقة قياس تدفق Li & Na، ولكن يجب أن يكون اتجاه التدفق من الأسفل إلى الأعلى.
مبدأ عمل مقياس تدفق كتلة كوريوليس هو الاهتزاز، لذلك يجب أن يكون موقع التثبيت خاليًا من الاهتزازات قدر الإمكان، كما يلزم وجود دعم قوي لخط أنابيب التثبيت.
إذا كانت هناك حاجة إلى أجهزة التحكم في التدفق، مثل صمامات التحكم في التدفق، فيجب تركيبها عند مخرج مقاييس التدفق.

يجب على المستخدمين تثبيت صمام القفاز عند مدخل ومخرج مقياس التدفق، والذي سيكون مناسبًا للمعايرة بعد التثبيت.

يجب أن يكون مقياس التدفق بعيدًا عن مخرج المضخة، وخاصة المضخة الترددية.

خاتمة

توفر أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس مزايا كبيرة لقياس تدفق الليثيوم والصوديوم السائل، بما في ذلك الدقة العالية والتنوع والمرونة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي. تعد أجهزة إرسال تدفق كوريوليس هذه ضرورية للصناعات التي تتطلب قياسًا دقيقًا لتدفق الكتلة في ظروف صعبة، مما يضمن عمليات موثوقة وآمنة في التطبيقات التي تتراوح من إنتاج الطاقة إلى المعالجة الكيميائية المتقدمة.

من خلال الاستفادة من تكنولوجيا القياس المتقدمة مثل مقاييس تدفق كتلة كوريوليس، يمكن للصناعات تحقيق قياسات تدفق دقيقة للغاية، مما يساهم في تحسين التحكم في العملية والسلامة والكفاءة في التعامل مع الليثيوم السائل والصوديوم.