العربية
أربعة عدادات تدفق، أربعة سوائل: كيف قمنا بتجهيز حلقة تبريد بالأمونيا الصناعة : التبريد الصناعي / التكييف والتهوية | السوائل : الأمونيا اللامائية، محلول الأمونيا، الماء منزوع المعادن، الماء المبرد | العلامات: من FT-01 إلى FT-04
عدادات تدفق لأنظمة التبريد بالأمونيا وأنظمة المياه المبردة
إجابة سريعةجاءنا عميلٌ مزودٌ بأربعة أجهزة قياس تدفق لنظام تبريد أحادي الأمونيا ونظام مياه مبردة. كانت السوائل المستخدمة هي الأمونيا اللامائية (FT-01)، والماء منزوع المعادن (FT-02)، ومحلول الأمونيا بنسبة 25% (FT-03)، والماء المبرد (FT-04). احتاج جهازان إلى مقياس كوريوليس، ليس لأنه مُحدد افتراضيًا، بل لأن قياس التدفق الكتلي مع حساب الإجمالي كان متطلبًا أساسيًا للعملية. أما الجهازان الآخران، فقد زُوّدا بمقياس دوامي. تُخرج جميع الأجهزة الأربعة تيارًا يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير إلى وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)، والأجزاء الملامسة للسائل مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L، ومُزودة بشفة ANSI، ومصنفة بدرجة حماية IP55. |
يُستخدم الأمونيا كمادة تبريد منذ أكثر من 150 عامًا. ولا يزال غاز التبريد R717 يتفوق على معظم البدائل الاصطناعية من حيث الكفاءة الديناميكية الحرارية، ولذلك يُستخدم في المخازن المبردة الكبيرة، ومصانع تجهيز الأغذية، وأنظمة التبريد بالامتصاص. لكنّ التعامل معه يُمثل تحديًا. فالأمونيا سامة عند تركيز يزيد عن 25 جزءًا في المليون في الهواء، وتتفاعل مع النحاس وسبائكه عند ملامستها، كما تتطلب استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ SS316L في جميع المكونات الملامسة للسائل. معظم المهندسين الذين يُصممون أنظمة الأمونيا على دراية بهذه المعلومات، لكن ما قد يغفلونه أحيانًا هو جانب أجهزة القياس.
يعمل هذا النظام تحديدًا بدورة تبريد بالامتصاص. الأمونيا اللامائية هي سائل التشغيل الأساسي. يدور محلول الأمونيا بنسبة 25% في جانب التوزيع. يغذي الماء منزوع المعادن مرحلة الخلط. يذهب الماء المبرد إلى الحمل. توجد أربع نقاط لقياس التدفق، وقد احتاج الفريق الهندسي إلى إجابة مختلفة لكل نقطة - سائل مختلف، وتصنيف ضغط مختلف، ومتطلبات دقة مختلفة، وسبب مختلف لاختيار نوع عداد دون آخر.
يتم التحكم في النظام بواسطة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC). تُخرج جميع أجهزة إرسال التدفق الأربعة إشارات تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير مباشرةً إلى لوحة التحكم المنطقية. مصدر الطاقة في جميع أنحاء النظام هو 220 فولت تيار متردد . تصنيف المنطقة آمن (غير خطر) لجميع المواقع الأربعة.
| الوسم | سائل | يكتب | مقاس | نطاق التدفق | ضغط | درجة حرارة. | دقة | اتصال |
| FT-01 | الأمونيا اللامائية | كوريوليس | 1" | 100-3000 كجم/ساعة | 25 بار | 100 درجة مئوية | ±0.1% | 1 بوصة ANSI 300 |
| FT-02 | ماء منزوع المعادن | كوريوليس | 3" | 9780–24450 كجم/ساعة | 10 بار | 100 درجة مئوية | ±0.1% | 3 بوصة ANSI 150 |
| FT-03 | محلول الأمونيا 25% | دوامة | 2" | 10–28.3 م³/ساعة | 25 بار | 100 درجة مئوية | ±2.0% | 2 بوصة ANSI 300 |
| FT-04 | ماء بارد | دوامة | 4" | 40-240 م³/ساعة | 10 بار | 100 درجة مئوية | ±2.0% | 4 بوصة ذات حواف |
FT-01 — الأمونيا اللامائية، 1 بوصة كوريوليس، 100-3000 كجم/ساعة
مقياس تدفق كوريوليس لقياس الأمونيا السائلة
السائل: أمونيا نقية لا مائية، في الحالة السائلة. الكثافة 611 كجم/م³ عند 20 درجة مئوية، اللزوجة 0.14 ملي باسكال.ثانية. ضغط التشغيل 19 بار، ضغط التصميم 25 بار.
كان مقياس كوريوليس هو الخيار الصحيح هنا، وليس مقياس الدوامة. يجب قياس تدفق مادة التبريد الأمونيا اللامائية بوحدات الكتلة (كجم/ساعة) لأن حساب حمل التبريد يعتمد على الطاقة. لا يُجدي قياس التدفق الحجمي نفعًا دون معرفة الكثافة عند ظروف التشغيل، والتي تتغير بتغير درجة الحرارة والضغط. يقيس مقياس كوريوليس التدفق الكتلي مباشرةً، بغض النظر عن تغيرات حالة السائل.
يتراوح معدل التدفق بين 100 و3000 كجم/ساعة على خط قطره بوصة واحدة. وهذا يُمثل نسبة تخفيض 30:1 ، وهي نسبة ضمن قدرة نظام كوريوليس. تبلغ دقة القياس ±0.1% من القراءة. تم تفعيل وظيفة حساب الإجمالي على هذه البطاقة، مما يعني أن وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) تجمع كمية الأمونيا المُمررة بالكيلوجرام لأغراض حساب العملية. تتوافق حواف ANSI 300 مع فئة خطوط الضغط العالي.
FT-02 — ماء منزوع المعادن، 3 بوصات كوريوليس، 9780–24450 كجم/ساعة
السائل: ماء منزوع المعادن عند درجة حرارة 70 درجة مئوية، كثافة 978 كجم/م³، لزوجة 0.40 ملي باسكال.ثانية. ضغط التشغيل 4.5 بار. الخط 1003.
يُستخدم الماء منزوع المعادن في عملية خلط امتصاص الأمونيا. وتُعدّ دقة تحديد كمية الماء المُضاف بالغة الأهمية هنا، إذ تُحدد نسبة الأمونيا إلى الماء تركيز محلول الأمونيا الناتج (FT-03) بشكل مباشر. ويؤدي أي خطأ في معدل تغذية الماء منزوع المعادن إلى إنتاج محلول أمونيا غير مطابق للمواصفات، مما يؤثر على دورة التبريد بأكملها.
لهذا السبب تم اختيار مقياس التدفق كوريوليس بدلاً من مقياس التدفق الكهرومغناطيسي، على الرغم من أن DMW سائل موصل للكهرباء، حيث يكون المقياس الكهرومغناطيسي هو الخيار الافتراضي عادةً. طلب مهندس العمليات قياس التدفق الكتلي الإجمالي، وليس الحجمي. يوفر مقياس كوريوليس، المزود بشفة ANSI 150 قياسًا مباشرًا للتدفق. يتراوح نطاق التدفق بين 9780 و24450 كجم/ساعة بدقة ±0.1%.
FT-03 — محلول أمونيا بنسبة 25%، دوامة 2 بوصة، 10-28.3 م³/ساعة
مقياس تدفق دوامي من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L لمحلول الأمونيا
السائل: محلول أمونيا مائي، 25% NH3 وزناً، 75% ماء. الكثافة 916 كجم/م³ عند 10 درجة مئوية، اللزوجة 0.76 ملي باسكال.ثانية. ضغط التشغيل 16.45 بار، ضغط التصميم 25 بار. الخط 1002.
يقع جهاز FT-03 أسفل نقطة المزج. وبحلول وصول محلول الأمونيا إلى هذه الحلقة، يكون تركيزه قد حُدِّد مسبقًا بواسطة موازنة الكتلة في جهازي FT-01 وFT-02 الموجودين في المنبع. لذا، يكفي هنا قياس التدفق الحجمي فقط، فلا حاجة لقياس الكتلة. استخدمنا جهاز الخلط الدوامي بقطر 2 بوصة وفقًا لمعيار ANSI 300، بنطاق تدفق يتراوح بين 10 و28.3 متر مكعب/ساعة.
ملاحظة هامة: محلول الأمونيا ذو لزوجة منخفضة عند 0.76 ملي باسكال.ثانية (0.76 سنتي بواز). تتطلب عدادات الدوامة حدًا أدنى لرقم رينولدز، عادةً ما يكون أكبر من 10000 لضمان التشغيل الموثوق. عند معدل تدفق 10 م³/ساعة على أنبوب قطره 2 بوصة، يكون رقم رينولدز أعلى بكثير من هذا الحد. لا داعي للقلق بشأن الحد الأدنى للتدفق. لا يلزم حساب إجمالي التدفق على هذه البطاقة.
FT-04 — ماء مبرد، دوامة 4 بوصات، 40-240 م³/ساعة
السائل: ماء مبرد عند درجة حرارة 8.4 درجة مئوية، كثافة 1000 كجم/م³، لزوجة 1.37 ملي باسكال.ثانية. ضغط التشغيل 4 بار. خط ذو حافة 4 بوصات.
تُعدّ دائرة توزيع المياه المبردة الدائرة ذات أعلى معدل تدفق في هذا النظام، حيث يتراوح بين 40 و240 مترًا مكعبًا في الساعة. ويُمثّل هذا نطاق تخفيض بنسبة 6:1 بدقة عالية تُضاهي دقة شبكات المياه العامة. يُعدّ مقياس التدفق الدوامي الخيار الأمثل من حيث التكلفة والموثوقية لتوفير مياه مبردة نظيفة عند هذه المعدلات. ولا يتطلب وظيفة حساب إجمالي التدفق.
يُستخدم مطاط النتريل بوتادين (NBR) كمادة أساسية في هذا النظام الدائري، حيث تستخدم أنابيب جانب الحمل بطانة مطاطية قياسية بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ، بما يتوافق مع ممارسات توزيع المياه المبردة ذات الضغط المنخفض. أما مقياس التدفق نفسه، فيستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L للأجزاء الملامسة للسائل، وهو الخيار الصحيح بغض النظر عن مادة أنابيب جانب التدفق.
يلجأ معظم المهندسين إلى استخدام نوع واحد من العدادات في جميع أنحاء النظام إن أمكن. فهو أسهل في التخزين والصيانة والشرح لقسم المشتريات. ولكن في هذا المشروع، كان استخدام عداد كوريوليس في جميع العدادات الأربعة سيُعدّ تصميمًا مُبالغًا فيه بالنسبة للعدادين FT-03 وFT-04، بينما كان استخدام عداد الدوامة في العدادين FT-01 وFT-02 سيُفقدنا متطلبات تدفق الكتلة تمامًا. لذا، تم اختيار عدادين من نوع كوريوليس وعدادين من نوع الدوامة، مع توضيح السبب لكل منهما.
| المعلمة | كوريوليس (FT-01، FT-02) | Vortex (FT-03, FT-04) |
| مخرجات القياس | معدل التدفق الكتلي المباشر (كجم/ساعة) | معدل التدفق الحجمي (م³/ساعة) |
| دقة | ±0.1% من القراءة | ±2.0% من القراءة |
| الشمولية | نعم — مطلوب بموجب المواصفات | نعم |
| الحد الأدنى للزوجة | لا أجزاء متحركة، لا حدود | للسوائل منخفضة اللزوجة |
| كثافة السائل | يقيس الكثافة مباشرة | يتطلب كثافة معروفة |
| التطبيق النموذجي | تحديد الجرعات بدقة، ونقل الحضانة | حلقات المرافق ذات الحجم الكبير |
باختصار: إذا كانت العملية تتطلب معرفة كمية الكيلوغرامات المارة - لأغراض الجرعات، أو حساب الطاقة، أو الحفظ - فاستخدم طريقة كوريوليس. أما إذا كنت تحتاج فقط إلى معرفة معدل التدفق في حلقة مرافق حيث تكون الكثافة ثابتة ومتطلبات الدقة متواضعة، فإن طريقة الدوامات تؤدي الغرض بتكلفة أقل.
الأمونيا غير متوافقة مع النحاس والنحاس الأصفر ومعظم سبائك النحاس. جميع عدادات التدفق في هذا المشروع تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L كمادة ملامسة للسائل. تم اختيار 316L (منخفض الكربون) بدلاً من 316 لتقليل خطر التآكل بين الحبيبات في الوصلات الملحومة المعرضة للأمونيا عند درجات حرارة مرتفعة.
تعمل حلقات الأمونيا اللامائية ومحلول الأمونيا عند ضغط تصميم يبلغ 25 بارًا ، ولذلك تم استخدام حواف ANSI 300 في FT-01 وFT-03. أما حلقات الماء منزوع المعادن والماء المبرد فتعمل عند ضغط 10 بار ، مما يسمح باستخدام حواف ANSI 150 في FT-02 وحواف قياسية في FT-04.
درجة حرارة التصميم 100 درجة مئوية لجميع الأجهزة الأربعة. يتميز خط الأمونيا اللامائية بنطاق درجة حرارة تصميم مزدوج يتراوح بين -50 درجة مئوية و100 درجة مئوية، مما يعكس ظروف التبريد الشديد المحتملة أثناء إيقاف تشغيل المصنع أو التهوية الطارئة. تغطي عدادات كوريوليس المحددة هذا النطاق دون أي مشاكل تتعلق بالمواد أو منع التسرب.
إذا كانت لديك متطلبات مماثلة لأجهزة قياس متعددة السوائل - الأمونيا، أو المبردات، أو مياه العمليات، أو المحاليل الكيميائية - فأرسل لنا ما يلي وسنوصي بنوع وحجم العداد المناسب في غضون 24 ساعة:
للتواصل مع شركة سيلفر أوتوميشن إنسترومنتس: inquiry@silverinstruments.com | واتساب +86-18936759191 | مقياس تدفق كوريوليس | مقياس تدفق دوامي
