مقياس تدفق اليوريا المنصهرة

ما هي اليوريا المنصهرة؟

في مجالات المعالجة الكيميائية والزراعية والصناعية، يلعب اليوريا المنصهر دورًا محوريًا كمنتج وسيط أو نهائي رئيسي.

اليوريا المنصهرة هي شكل سائل يتكون عن طريق تسخين اليوريا فوق نقطة انصهارها (حوالي 275 درجة فهرنهايت، أو 135 درجة مئوية)، وهو أمر بالغ الأهمية لعمليات مثل إنتاج الأسمدة وتصنيع الراتنجات والطلاءات الصناعية.

لماذا نحتاج إلى قياس دقيق لتدفق اليوريا المنصهرة؟

إن قياس التدفق الدقيق لليوريا المنصهرة لا يرتبط فقط بالكفاءة التشغيلية، بل هو أيضًا حجر الزاوية في مراقبة الجودة وإدارة التكاليف والإشراف على الامتثال.

بدون بيانات دقيقة لقياس تدفق اليوريا المنصهرة، قد يواجه المصنّعون مخاطر مثل الاستهلاك المفرط للمواد الخام، وتدهور جودة المنتج، أو عدم القدرة على تلبية معايير السلامة والبيئة الصناعية. لذا، من الضروري للشركات التي تستخدم اليوريا المنصهرة إيجاد مقياس تدفق يتكيف مع خصائصها الفريدة.

لماذا يصعب قياس اليوريا المنصهرة؟

يواجه قياس اليوريا المنصهرة سلسلة من التحديات الفريدة التي تختلف عن مهام قياس السوائل التقليدية.

يلزم وجود مقياس تدفق عالي الحرارة.

يتمثل التحدي الرئيسي في متطلبات درجة الحرارة العالية: تتراوح درجة حرارة تشغيل الوسط بين 275 درجة فهرنهايت و 305 درجة فهرنهايت (135 درجة مئوية و 152 درجة مئوية)، وهي أعلى بقليل من نقطة انصهاره، مما يعني أن أي معدات قياس يجب أن تتحمل بيئة درجة الحرارة العالية هذه لتجنب الأعطال.

يلزم وجود مقياس تدفق لغلاف البخار .

الأمر الأكثر تعقيدًا هو أن معدات القياس تحتاج إلى أن تكون مزودة بغلاف بخاري - إذا بردت اليوريا المنصهرة إلى أقل من 275 درجة فهرنهايت، فسوف تتصلب، وتسد خط الأنابيب، وتتسبب في توقف الإنتاج بالكامل.

يجب أن يعتمد قياس مقياس التدفق على تغير الكثافة

يتمثل التحدي الرئيسي الآخر في تباين الخصائص الفيزيائية للسائل: تتغير كثافته قليلاً مع درجة الحرارة، حيث تبلغ 1.33 جم/سم³ عند 275 درجة فهرنهايت و1.32 جم/سم³ عند 305 درجة فهرنهايت؛ وهناك عدم يقين في اللزوجة، حيث تتراوح القيم المبلغ عنها من مصادر مختلفة من 1.3 ملي باسكال.ثانية إلى 12.3 ملي باسكال.ثانية عند درجات حرارة التشغيل النموذجية (300 درجة فهرنهايت، أي 149 درجة مئوية).

قياس التدفق الواسع

بالإضافة إلى ذلك، يتطلب هذا التطبيق عادةً نطاق تدفق واسع، مثل الحاجة إلى 3 إلى 6 جالونات في الدقيقة أثناء التشغيل العادي، مع نطاق أقصى مثالي من 0 إلى 45 جالونًا في الدقيقة، مما يضيف مستوى آخر من التباين إلى اختيار عدادات التدفق المناسبة.

لماذا نختار مقياس تدفق كوريوليس لليوريا المنصهرة؟

ولهذا السبب تحديداً أصبح مقياس التدفق كوريوليس حلاً مثالياً لقياس اليوريا المنصهرة.

يتحمل مقياس تدفق كوريوليس درجات الحرارة العالية

أولاً، تتناسب قدرتها العالية على تحمل درجات الحرارة تمامًا مع المتطلبات: يمكن لمقاييس التدفق كوريوليس المتقدمة التعامل بسهولة مع درجة حرارة تشغيل اليوريا المنصهرة من 275 إلى 305 درجة فهرنهايت، ويمكن للنماذج من silverinstruments.com تحمل درجات حرارة قصوى تصل إلى 350 درجة مئوية.

مقياس تدفق بتصميم غلاف بخاري

يُعد تصميم غلاف البخار المتوافق معه إنجازًا كبيرًا - حيث يمكن للمصنعين دمج غلاف البخار مباشرة في غلاف مقياس التدفق، مما يحافظ على اليوريا المنصهرة عند درجة حرارة ثابتة أعلى من نقطة الانصهار لمنع التصلب.

قياس مباشر لتدفق كتلة اليوريا المنصهرة بدقة عالية

إضافةً إلى مقاومتها العالية للحرارة، تتميز مقاييس تدفق كوريوليس بدقة وتعدد استخدامات لا تضاهيها التقنيات الأخرى. فعلى عكس مقاييس التدفق الحجمية، مثل مقياس التدفق الإزاحي الموجب، ومقياس التدفق ذي التروس البيضاوية، ومقياس التدفق الدوامي، أو مقاييس التدفق المغناطيسية، تقيس أجهزة إرسال تدفق كوريوليس تدفق كتلة اليوريا مباشرةً دون الحاجة إلى تصحيح بناءً على تغيرات الكثافة، وهي خاصية بالغة الأهمية لقياس اليوريا المنصهرة ذات التقلبات الطفيفة في الكثافة.

مستشعر تدفق بدون أجزاء متحركة

لا يحتوي مقياس التدفق كوريوليس على أجزاء متحركة، مما يقلل من التآكل والتمزق، ويقلل من متطلبات الصيانة، ويتجنب خطر الانسداد الشائع الناجم عن تصلب اليوريا في مقاييس التدفق الميكانيكية.

مقياس تدفق من الفولاذ المقاوم للصدأ

وأخيرًا، من الضروري التأكد من أن مكونات التيار الزائد لمقياس التدفق مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L)، وأن جميع الأجزاء المبللة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل الطفيف لليوريا المنصهرة لفترة طويلة.

باختصار، تتطلب خصائص درجة الحرارة العالية، والخصائص الفيزيائية المتغيرة، ونطاق التدفق الواسع لليوريا المنصهرة حلول قياس تدفق تتسم بالمتانة والدقة والموثوقية وقابلية التكيف المرنة. يلبي مقياس التدفق كوريوليس هذه المتطلبات على أكمل وجه، بفضل مزايا مثل التوافق مع أغلفة البخار، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والقياس المباشر لمعدل تدفق الكتلة، ونسبة النطاق الواسعة، مما يجعله الحل الأمثل لهذا التطبيق المعقد. باختيار مقاييس تدفق كوريوليس المناسبة للمعايير الفنية المحددة لعملية اليوريا المنصهرة، تضمن الشركات بيانات تدفق مستقرة ودقيقة، وتحافظ على استمرارية الإنتاج، وتضمن تحقيق عوائدها الاقتصادية.

المعايير الفنية لمقياس تدفق كوريوليس لليوريا المنصهرة

• الوسط: اليوريا المنصهرة
• دقة التدفق: ±0.2% ~ ±0.1% من التدفق
• دقة قياس الكثافة: ±0.002 جم/سم³، ±0.001 جم/سم³
• قابلية التكرار: ±0.10%، ±0.05%
• ضغط التشغيل: قياسي 16 بار، خيار بضغط 25 بار أو 40 بار أو أعلى مثل 900 رطل
• نطاق درجة حرارة اليوريا المنصهرة: من -50 درجة مئوية إلى +350 درجة مئوية
• درجة حرارة البيئة: من -20 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية لأجهزة الإرسال، ومن -40 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية لأجهزة الاستشعار
• إشارة الخرج:

(1) إشارة تيار تدفق من 4 إلى 20 مللي أمبير، مع مقاومة حمل ≤ 500 أوم
(2) 0-10 كيلو هرتز، إشارة تردد التدفق اللحظي.
(3) بروتوكول الاتصال RS485
(4) بروتوكول هارت

• جهد مصدر الطاقة: 24 فولت تيار مستمر أو 220 فولت تيار متردد
• مادة أنبوب القياس: الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو سبيكة هاستيلوي C، التيتانيوم
• معتمد من ATEX

حجم مقياس التدفق ونطاق تدفق اليوريا المنصهرة المقابل