العربية
بالنسبة لمحاليل الأسمدة السائلة المركزة في غرفة مضخات التسميد، يُعد مقياس التدفق الكهرومغناطيسي الخيار الأمثل. استخدم أقطابًا من التيتانيوم مع بطانة من مادة PTFE للأسمدة العامة، بما في ذلك UAN-32 وKTS وCAN-17 ومزيج NPK والمغذيات الدقيقة المخلبية. استخدم أقطابًا من التنتالوم مع بطانة من مادة PTFE للخطوط التي تحمل حمض الفوسفوريك أو حمض الكبريتيك. يدعم كلا النوعين مخرجات النبضات ومخرجات 4-20 مللي أمبير لوحدة التحكم في الجرعات أو التكامل مع وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC).
محاليل الأسمدة السائلة المركزة ليست مياهًا نقية. قبل تخفيفها في خط الري الرئيسي، تكون تركيزاتها عالية، وقد يتذبذب الرقم الهيدروجيني من أقل من 2 (حمض الفوسفوريك) إلى أكثر من 11 (كربونات البوتاسيوم)، كما أن محتواها من الأملاح قوي لدرجة كافية لإتلاف عداد الري الخاطئ خلال موسم واحد. لذا، فإن اختيار المواد المناسبة للري أهم من اختيار نطاق التدفق الصحيح.
تتناول هذه المقالة كيفية اختيار مقياس تدفق الأسمدة لخطوط التخزين المركزة، والمواد التي يجب تحديدها للمواد الكيميائية الشائعة المستخدمة في التسميد، ومتى يكون استخدام مقياس واحد أكبر حجماً أكثر منطقية من استخدام وحدات أصغر متعددة.
التفصيل الأساسي الذي يغفل عنه معظم المهندسين: يقيس العداد محلولًا مركزًا قبل التخفيف، وليس الماء المخفف في الخط الرئيسي. يزود خزان UAN-32 العداد بمحلول نيتروجين بنسبة 32% مباشرةً. وهذا يختلف تمامًا عن محلول النيتروجين بنسبة 0.1% الذي تتلقاه النباتات في نهاية خط الري بالتنقيط.
استنادًا إلى برامج التسميد النموذجية للوز في جنوب أستراليا، تشمل المواد الكيميائية التي من المحتمل أن يراها مقياس مستودع المضخات ما يلي:
| مادة كيميائية / منتج | المكونات الرئيسية | الرقم الهيدروجيني (مركز) | قطب كهربائي | البطانة / الأختام |
| UAN-32 (نترات اليوريا والأمونيوم) | اليوريا، نترات الأمونيوم | 6.5 - 7.5 | التيتانيوم | المطاط الصلب أو EPDM |
| CAN-17 (نترات الكالسيوم والأمونيوم) | نترات الكالسيوم، نترات الأمونيوم | 5.5 - 6.5 | التيتانيوم | المطاط الصلب أو EPDM |
| KTS (ثيوكبريتات البوتاسيوم) | ثيوسلفات البوتاسيوم | 7.0 - 8.5 | التيتانيوم | المطاط الصلب أو EPDM |
| محلول كربونات البوتاسيوم | K2CO3 | 11 - 12 | التيتانيوم | بطانة من مادة PTFE، وأختام من مادة EPDM |
| مزيج NPK السائل | اليوريا/أسيتونيتريل + الفوسفات + أملاح البوتاسيوم | 4 - 9 | التيتانيوم | يوصى باستخدام بطانة PTFE |
| مخلب الزنك (Zn-EDTA) | زنك إيدتا | 6 - 8 | التيتانيوم | المطاط الصلب أو EPDM |
| محلول البورون | حمض البوريك / بورات الصوديوم | 6 - 9 | التيتانيوم | المطاط الصلب أو EPDM |
| حمض الفوسفوريك (52-85% H3PO4) | حمض الأورثوفوسفوريك | < 2 | التنتالوم | بطانة من مادة PTFE، وأختام من مادة PTFE |
| حمض الكبريتيك (للتحكم في درجة الحموضة) | H2SO4 | < 2 | التنتالوم | بطانة من مادة PTFE، وأختام من مادة PTFE |
أقطاب مقياس التدفق المغناطيسي
تُغطي أقطاب التيتانيوم نطاقًا واسعًا من الأسمدة، من المحاليل المتعادلة إلى القلوية، بالإضافة إلى الخلطات ذات الرقم الهيدروجيني المتوسط. وهي أكثر مقاومة للتآكل بشكل ملحوظ من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في المحاليل عالية الملوحة التي تحتوي على الأمونيوم، كما أن الزيادة في التكلفة مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ 316L في هذه الأحجام من الأنابيب طفيفة.
تُستخدم أقطاب التنتالوم في خطوط الأحماض. يتميز التنتالوم بمقاومة عالية لحمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك بتركيزات عالية، حيث يتآكل التيتانيوم. وتُكمل بطانة PTFE وحلقات منع التسرب المصنوعة من PTFE تصميم مقاومة الأحماض. إذا كان العداد نفسه مُصممًا لحقن الأحماض في بعض الأيام والأسمدة المحايدة في أيام أخرى، يُنصح باستخدام التنتالوم وPTFE في جميع أجزاء العداد بدلًا من استخدام مجموعتين منفصلتين من المواد الملامسة للأحماض.
مقياس التدفق المغناطيسي للأسمدة
تتميز محاليل الأسمدة المركزة بموصلية كهربائية. تتجاوز موصلية معظم الأسمدة السائلة 50 ميكروسيمنز/سم، وهو الحد الأدنى المطلوب لمقاييس التدفق الكهرومغناطيسية. عمليًا، تصل موصلية محلول اليوريا والأمونيا المشبع (UAN-32) ومحلول كبريتات البوتاسيوم (KTS) إلى عدة آلاف من الميكروسيمنز/سم، مما يجعل مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية فعالة في هذه الحالة.
لا توجد أجزاء متحركة، ولا يوجد انخفاض في الضغط خارج تجويف الأنبوب، ولا يوجد حد أدنى لسرعة التدفق يُعتد به عند معدلات التدفق هذه. جسم العداد عبارة عن قطعة مستقيمة من أنبوب مُبطّن مزود بقطبين كهربائيين. لا يوجد شيء في مسار التدفق يتآكل أو ينسد.
تُستخدم عدادات التوربينات أحيانًا في عمليات التسميد المائي. تعمل هذه العدادات على سوائل نظيفة منخفضة اللزوجة، إلا أن محامل الدوار تكون مُعرَّضة لمحلول السماد. تُسبب محاليل نترات الأمونيوم المركزة تآكل المحامل بمرور الوقت، كما أن تبلور محلول اليوريا والأمونيا (UAN-32) خلال الليالي الباردة قد يُؤدي إلى توقف الدوار ميكانيكيًا. نلاحظ هذا النوع من الأعطال بشكل متكرر في المواقع الأسترالية حيث تنخفض درجات الحرارة ليلًا إلى أقل من 5 درجات مئوية في فصل الشتاء.
تُناسب عدادات التروس البيضاوية السوائل ذات اللزوجة العالية، لكنّ مخاليط الأسمدة المركزة عند درجات حرارة الحقن المعتادة ليست لزجة بما يكفي لتتطلب قياس الإزاحة الموجبة. كما أن عدادات التروس البيضاوية تتميز بفجوات داخلية ضيقة تجعلها عرضة لتراكم الجسيمات في المحلول.
يُحقق كلا التكوينين نفس الإنتاجية الإجمالية. ويعتمد الاختيار على عدد خطوط الحقن المستقلة التي يجب مراقبتها بشكل منفصل.
توفر تسعة عدادات أصغر (من DN25 إلى DN40، بمعدل 5 م³/ساعة لكل منها) قراءات تدفق فردية لكل نقطة حقن. وهذا مهم إذا تلقت قطاعات أو مناطق مختلفة برامج تسميد مختلفة وفق جداول زمنية منفصلة. ويمكن لكل عداد إرسال نبضة خرج خاصة به إلى وحدة تحكم المنطقة.
تُقلل ثلاثة عدادات أكبر (من DN50 إلى DN65، بمعدل 15 متر مكعب/ساعة لكل منها) من تكلفة التركيب، وتعقيد مشعب الصمامات، وعدد إشارات خرج النبضات التي يجب إدارتها. وينجح هذا النظام إذا أمكن تجميع نقاط الحقن المتعددة في ثلاث دوائر تعمل دائمًا بنفس البرنامج في وقت واحد.
عند معدل تدفق 5 م³/ساعة، يسجل مقياس التدفق المغناطيسي ذو القطر الاسمي 25 حوالي 1.8 م/ث، وهي قيمة تقع في منتصف نطاق التشغيل. أما عند معدل تدفق 15 م³/ساعة في أنبوب قطره الاسمي 50، فتكون السرعة حوالي 2.1 م/ث. كلا القراءتين مناسبتان. لا توجد ميزة في دقة أي من التكوينين من وجهة نظر القياس.
المواصفات الموصى بها لمقياس مغناطيسي لمضخة التسميد المائي
| المعلمة | الأسمدة العامة (قطب التيتانيوم) | حمض الفوسفوريك / حمض الكبريتيك (قطب التنتالوم) |
| نوع العداد | الكهرومغناطيسية | الكهرومغناطيسية |
| مادة القطب الكهربائي | التيتانيوم | التنتالوم |
| مادة البطانة | مادة PTFE | مادة PTFE |
| الفقمات | مادة PTFE | مادة PTFE |
| إشارة الخرج | 4-20 مللي أمبير + نبضة | 4-20 مللي أمبير + نبضة |
| مزود الطاقة | 24 فولت تيار مستمر أو 85-265 فولت تيار متردد | 24 فولت تيار مستمر أو 85-265 فولت تيار متردد |
| تصنيف الحماية | IP67 (مخزن مضخات خارجي) | IP67 |
| حجم الأنبوب المناسب لمعدل تدفق 5 م³/ساعة | من DN25 إلى DN32 | من DN25 إلى DN32 |
| حجم الأنبوب المناسب لمعدل تدفق 15 متر مكعب/ساعة | من DN50 إلى DN65 | من DN50 إلى DN65 |
ملاحظة عملية بخصوص محلول اليوريا والأمونيا-32 في المناطق الباردة: إذا انخفضت درجات الحرارة ليلاً إلى أقل من 5-10 درجات مئوية، فقد يتراكم نترات الأمونيوم المتبلورة في جسم العداد وأنابيب التغذية العلوية خلال فترات انخفاض التدفق أو انعدامه. يُمكن منع ذلك بتركيب نظام تسخين على قسم العداد، أو على الأقل نقطة تصريف لغسل الخط بعد كل عملية حقن.
تُوفر شركة سيلفر أوتوميشن إنسترومنتس عدادات تدفق كهرومغناطيسية لتطبيقات حقن الأسمدة والتسميد المائي. لإعداد عرض سعر، يُرجى إرسال المعلومات التالية إلى البريد الإلكتروني sales@silverinstruments.com :
اطلع على مجموعة عدادات التدفق الكهرومغناطيسية على موقع silverinstruments.com للاطلاع على خيارات البطانة والأقطاب الكهربائية والرسومات الأبعاد واختيار الطراز.
