العربية
دراسة حالة: تطبيق مقياس التدفق الكتلي الحراري لخمسة غازات - الهيدروجين، والبروبان، والأكسجين، والنيتروجين، والكلور التطبيق: التحكم في غازات المختبرات/العمليات | المنتج: مقياس التدفق الكتلي الحراري الدقيق Silver SRK-DL | الوسوم: MFC-140101 إلى MFC-140105
قامت شركة Silver Automation Instruments بتوريد خمسة عدادات تدفق كتلي حراري دقيقة من طراز SRK-DL لتطبيق مختبري متعدد الغازات، يغطي الهيدروجين والبروبان والأكسجين والنيتروجين والكلور. تشترك جميع العدادات الخمسة في وصلة ملولبة قياسها 1/4 بوصة وقوة تحملها 3000 رطل، وواجهة 24 فولت تيار مستمر / 4-20 مللي أمبير / RS485، وهيكل يتحمل ضغطًا يصل إلى 3 ميجا باسكال. وقد تم اختيار هذه العدادات كبديل اقتصادي لأجهزة قياس التدفق الكتلي من العلامات التجارية الغربية، والتي تتمتع بأداء قياس مكافئ.
أرسل لنا أحد العملاء ورقة بيانات لجهاز تحكم بخمسة وحدات تحكم في التدفق الكتلي على مخطط تدفق وجهاز واحد (P&ID) - B01-100-PR-DWG-14-002 . كل وحدة تحكم تعمل بغاز مختلف: الهيدروجين، البروبان، الأكسجين، النيتروجين، والكلور. معدلات التدفق منخفضة، وتتراوح جميعها بين 0.02 و0.2 كجم/ساعة في الظروف العادية. ضغط التصميم 6 بار. الوصلة ملولبة بالكامل، قياس 1/4 بوصة، قوة تحمل 3000 رطل.
نصّت المواصفات الأصلية على استخدام صمامات تحكم كروية مزودة بمحددات موضع (إشارة 4-20 مللي أمبير، مدخل كابل M20x1.5، خاصية النسبة المئوية المتساوية). وكان العميل يبحث عن مصدر إمداد كفء واقتصادي لتغطية جزء القياس من هذا النطاق. اقترحنا مقياس التدفق الكتلي الحراري من سلسلة SRK-DL - منصة واحدة، خمسة غازات، نفس التوصيلات، نفس الإشارة.
| الوسم | سائل | MW | التدفق الطبيعي | أقصى تدفق | ضغط | ملحوظات |
| MFC-140101 | الهيدروجين (H2) | 2.02 | 0.1 كجم/ساعة | 0.2 كجم/ساعة | 2 بارا / 6 بارج | مجموعة 002L، مطاط فلوري |
| MFC-140102 | البروبان (C3H₈) | 44.1 | 0.1 كجم/ساعة | 0.2 كجم/ساعة | 2 بارا / 6 بارج | نطاق 500 درجة مئوية، مطاط فلوري |
| MFC-140103 | الأكسجين (O2) | 32 | 0.1 كجم/ساعة | 0.2 كجم/ساعة | 2 بارا / 6 بارج | نطاق 200 درجة مئوية، تنظيف بالأكسجين |
| MFC-140104 | النيتروجين (N2) | 28 | 0.15 كجم/ساعة | 0.25 كجم/ساعة | 2 بارا / 6 بارج | نطاق 200 درجة مئوية، مطاط فلوري |
| MFC-140105 | الكلور (Cl2) | 70.9 | 0.1 كجم/ساعة | 0.2 كجم/ساعة | 2 بارا / 6 بارج | نطاق 200 درجة مئوية، تأكد من ترطيب السجادة. |
MFC-140101 — غاز الهيدروجين
يُعدّ الهيدروجين أخفّ الغازات في هذه القائمة، بوزن جزيئي يبلغ 2.02. هذه الكثافة المنخفضة تعني أن نطاق التدفق المكافئ لـ SLM واسع نسبيًا بالنسبة لتدفق كتلي صغير. لقد حددنا نطاق 2 SLM (002L)، مما يوفر تغطية مريحة عند الحد الأقصى المُعلن عنه وهو 0.2 كجم/ساعة. تعمل موانع التسرب المصنوعة من المطاط الفلوري بكفاءة عالية عند ضغط المدخل العادي البالغ 2 بار.
تجدر الإشارة إلى أمرٍ هام: تُظهر ورقة البيانات درجات حرارة تصميمية منخفضة تصل إلى -253 درجة مئوية (قريبة من درجة حرارة الهيدروجين السائل). بينما يُصنّف جهاز SRK-DL للعمل في درجات حرارة تتراوح بين 0 و50 درجة مئوية عند جسم العداد. وقد تأكدنا مع العميل من أن العداد نفسه يعمل عند درجة حرارة الغرفة، وأن درجة الحرارة المنخفضة للغاية هي شرط تصميمي، وليست شرط تشغيل في موقع الجهاز.
MFC-140102 — غاز البروبان (C3H8)
يبلغ الوزن الجزيئي للبروبان 44.1، أي أثقل من الهيدروجين بحوالي 22 مرة. ويُعادل نطاق 500 سم مكعب قياسي في الدقيقة (500 درجة مئوية) ما يقارب 75 سم مكعب قياسي في الدقيقة لغاز البروبان (C3H8)، مما يحافظ على التدفق الطبيعي ضمن النطاق الخطي. وتتوافق موانع التسرب المصنوعة من المطاط الفلوري مع خدمة غاز البروبان الجاف.
البروبان غاز قابل للاشتعال. فئة خط العميل (S82A) ووصلة الربط الملولبة 3000# مناسبة لضغط التصميم البالغ 6 بار. إذا كانت منطقة التركيب تتطلب شهادة ATEX أو IECEx، فإن غلاف SRK-DL القياسي لا يحمل تصنيفات مقاومة للانفجار، مما يستدعي مناقشة بدائل أخرى.
MFC-140103 — غاز الأكسجين (O2)
تتطلب خدمة الأكسجين عناية خاصة. قد تشتعل الملوثات العضوية داخل خط الأكسجين تحت الضغط. حددنا نطاق 200 سم مكعب قياسي في الدقيقة للأكسجين (الوزن الجزيئي 32)، والذي يغطي الحد الأقصى البالغ 0.2 كجم/ساعة. تُعد موانع التسرب المصنوعة من المطاط الفلوري متوافقة عمومًا مع غاز الأكسجين عند الضغوط المتوسطة.
الشرط الأساسي هنا هو تنظيف جميع الأجزاء الملامسة للسائل بالأكسجين قبل الشحن. هذه خطوة معتمدة من المصنع. وقد أشرنا إليها صراحةً في ملاحظات عرض الأسعار، ويجب على العميل تأكيدها قبل تقديم الطلب. إن تجاوز هذه الخطوة في خط الأكسجين غير مقبول.
MFC-140104 — غاز النيتروجين (N2)
يُعدّ النيتروجين أبسط الغازات الخمسة - خامل، جاف، وغير مُسبّب للتآكل. تبلغ كثافته الجزيئية 28، ويغطي نطاق 200 سم مكعب قياسي في الدقيقة الحد الأقصى البالغ 0.25 كجم/ساعة. تُستخدم أختام فلورية مطاطية قياسية. لا حاجة لأي معالجة أو تأكيد خاص. تُعدّ هذه العلامة مثالًا نموذجيًا لتطبيق قياس التدفق الحراري متعدد الأطوار.
MFC-140105 — غاز الكلور (Cl2)
يُعدّ الكلور أكثر السوائل تآكلاً في هذه المجموعة. يبلغ وزنه الجزيئي 70.9، وهو أثقل غاز هنا، ويتميز بدرجة تآكل عالية، خاصةً في وجود أي رطوبة. يغطي نطاق 200 سم مكعب قياسي في الدقيقة (SCCM) الحد الأقصى للتدفق البالغ 0.2 كجم/ساعة عند التدفق الطبيعي.
أثرنا مسألة توافق المواد على هذه البطاقة. قد تكون الأجزاء الملامسة للسائل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ SS316 مناسبة لغاز الكلور الجاف بتركيزات منخفضة؛ كما نستخدم مادة البيرفلوروإيلاستومر (FFKM) كمادة مانعة للتسرب لتحسين مقاومة التآكل لقياس الكلور. يحتاج العميل إلى تأكيد تركيز الكلور ونسبة الرطوبة قبل أن نعتمد اختيار المادة بشكل نهائي.
مقياس التدفق الكتلي الحراري SRK-DL
تم تحديد الأجهزة الأصلية للعميل من علامة تجارية أوروبية. وتتراوح مدة توريد هذه العلامة التجارية في هذه المنطقة بين 10 و16 أسبوعًا. بينما يتم شحن جهاز SRK-DL من الصين خلال 7 إلى 10 أيام عمل. وهذا الفرق مهم بالنسبة لجدول تشغيل المشروع.
إلى جانب مهلة التسليم، هناك عدة أسباب تقنية جعلت جهاز SRK-DL مناسبًا هنا:
• منصة نموذجية واحدة تغطي جميع الغازات الخمسة. نفس الهيكل، نفس الأسلاك، نفس الإشارة (4-20 مللي أمبير + RS485). يتعامل فني الأجهزة مع منتج واحد، وليس خمسة.
• وصلة ملولبة بقياس 1/4 بوصة وقوة تحمل 3000 رطل تتوافق تمامًا مع فئة خط العميل. لا حاجة إلى محولات.
• تصنيف ضغط 3 ميجا باسكال - أعلى بكثير من ضغط التصميم البالغ 6 بار.
• يسمح مخرج RS485 بالتكامل مع نظام SCADA أو DCS الخاص بالموقع دون الحاجة إلى محولات إشارة إضافية.
• نطاق التشغيل من 0 إلى 50 درجة مئوية يغطي الظروف المحيطة في موقع الجهاز.
تُباع أجهزة قياس التدفق الحراري متعددة الأيونات من العلامات التجارية الغربية، والمخصصة لهذا النوع من خدمات المختبرات متعددة الغازات، بأسعار مرتفعة للغاية، تصل في كثير من الأحيان إلى ضعفين أو أربعة أضعاف سعر جهاز SRK-DL للوحدة الواحدة. وبالنسبة لخمسة أجهزة ذات مواصفات مماثلة، يُعدّ فرق الميزانية كبيرًا. ولا يُعتبر جهاز SRK-DL منتجًا مُخفّض المواصفات، فهو يُقدّم نفس مخرج الطاقة المزدوج 4-20 مللي أمبير / RS485، وشاشة العرض المدمجة، والهيكل المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ SS316 المُستخدم في الأجهزة الأوروبية.
| المعلمة | قيمة |
| مبدأ القياس | تدفق الكتلة الحرارية (نوع الشعيرات الدموية الجانبية) |
| نطاق تدفق الغاز | من 2 SCCM إلى 30 SLM (حسب النموذج) |
| دقة | ±1.5% من النطاق الكامل (نموذجي) |
| قابلية التكرار | ±0.5% من النطاق الكامل |
| تصنيف الضغط | 3 ميجا باسكال (30 بار) |
| درجة حرارة التشغيل | من 0 إلى 50 درجة مئوية |
| إشارة الخرج | 4-20 مللي أمبير + RS485 (Modbus RTU) |
| مزود الطاقة | 24 فولت تيار مستمر |
| عرض | شاشة LCD مدمجة، تدفق فوري + تدفق إجمالي |
| مادة مانعة للتسرب | مطاط فلوري (قياسي)؛ تنظيف بالأكسجين عند الطلب |
| اتصال العملية | ضغط 1/4 بوصة / خيط G (قياسي) |
| مادة الجسم | SS316 |
| حماية | IP65 |
ثلاثة عناصر تحتاج إلى تأكيد من العميل قبل إتمام هذا الطلب:
• 1. MFC-140103 (O2): تأكد من متطلبات إزالة الشحوم النظيفة باستخدام الأكسجين مع المصنع. هذا شرط غير قابل للتفاوض بالنسبة لخدمة الأكسجين.
• ٢. MFC-140105 (Cl2): تأكد من تركيز الكلور ونسبة الرطوبة. في حالة وجود كلور رطب أو تركيز عالٍ، يلزم استخدام أجزاء مبللة من سبيكة هاستيلوي C-276 بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ SS316.
• 3. وصلة العملية: يأتي جهاز SRK-DL مزودًا بوصلة ضغط ملولبة من النوع G مقاس 1/4 بوصة كمعيار قياسي. إذا كانت أنابيب العميل تستخدم خيوط NPT أو نهايات لحام تجويفية، فيُرجى التأكد مما إذا كان محول الخيوط مقبولًا أم أن هناك حاجة إلى وصلة طرفية خاصة.
إذا كان لديك تطبيق مماثل لقياس أو التحكم في تدفق الغازات المتعددة، فأرسل لنا ما يلي وسنقوم بتحديد الحجم وتقديم عرض سعر في غضون 24 ساعة:
للتواصل مع شركة سيلفر أوتوميشن إنسترومنتس: inquiry@silverinstruments.com | واتساب: +86-18936759191 | صفحة منتج SRK-DL
