لماذا تُعد أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسية مثالية لقياس محلول الفاناديوم
إذا كنت تعمل بمحاليل الفاناديوم، كتلك المستخدمة في بطاريات التدفق، أو المعالجة الكيميائية، أو التعدين، فأنت تعلم أن هذه السوائل قد تكون معقدة. فهي غالبًا ما تكون حمضية، ومسببة للتآكل، ومليئة بأيونات معدنية.
على سبيل المثال، نستخدم
مقاييس تدفق توربينات السوائل ومقاييس تدفق الدوامات لقياس محلول الفاناديوم. دوار التوربين السائل ومسبار شارع الدوامات مصنوعان من معدن، ويتآكلان بسرعة بسبب محلول الفاناديوم.
قياس معدل تدفقها بدقة دون إتلاف المعدات؟ إنه تحدٍّ. وهنا تكمن أهمية عدادات التدفق الكهرومغناطيسية (
الماج عدادات ). دعونا نوضح لماذا تُعدّ الخيار الأمثل لحلول الفاناديوم.
كيف تعمل أجهزة قياس المغناطيسية لقياس تدفق الفاناديوم؟
تستخدم مقاييس المغناطيسية قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. إليك الصيغة المبسطة:
مبدأ مقياس التدفق المغناطيسي
1. عندما يتدفق سائل موصل (مثل محلول الفاناديوم) عبر أنبوب، يقوم الماجميتر بتوليد مجال مغناطيسي.
2. عندما يتحرك سائل الفاناديوم، فإنه يخلق جهدًا يتناسب مع سرعة تدفق الفاناديوم.
3.تكتشف الأقطاب الكهربائية الموجودة في مستشعر تدفق الفاناديوم هذا الجهد، ويقوم الجهاز بحساب معدل التدفق.
محاليل الفاناديوم موصلة لاحتوائها على أيونات (مثل VO²⁺ أو V³⁺)، مما يجعلها مثالية للعدادات المغناطيسية. السوائل غير الموصلة؟ لن تعمل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية. لكن بالنسبة للفاناديوم، فهو مناسب.
أجهزة قياس التدفق المغناطيسية تقيس حلول الفاناديوم
لماذا تتعامل عدادات التدفق المغناطيسية مع محاليل الفاناديوم بشكل أفضل؟
1. لا توجد أجزاء متحركة معرضة للتآكل
محاليل الفاناديوم، وخاصةً الحمضية منها، تُسبب تآكل المعادن. تحتوي عدادات التدفق التقليدية (مثل عدادات تدفق التوربينات TUF، وعدادات تدفق الدوامات، وعدادات تدفق التروس البيضاوية) على تروس أو شفرات معدنية قابلة للتلف. عدادات مغناطيسية؟ إنها مجرد أنبوب أملس مزود بأقطاب كهربائية. إنه عداد تدفق كامل التجويف، دون أي فقدان للضغط. تآكل أقل، وأعطال أقل.
2. يعمل مع المواد الكيميائية العدوانية
يمكن تصنيع بطانات عدادات المغناطيسية (الجزء الملامس للسائل) من مواد مثل PTFE، وPFA، وF46 المقاومة لتآكل الفاناديوم. ويمكن تجهيز عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بمادة التنتالوم كمواد قطبية ثنائية. التنتالوم معدن ثمين يتميز بمقاومة عالية للتآكل في العديد من الوسائط الكيميائية الحمضية، مثل الفاناديوم، وهو سائل يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. وتدوم هذه العدادات لسنوات طويلة حتى في الظروف القاسية.
3. لا يوجد انخفاض في الضغط
مقياس تدفق كامل ولا يوجد فقدان للضغط
نظرًا لعدم وجود ما يعيق التدفق، فإن عدادات المغناطيسية لا تُبطئ محلول الفاناديوم. وهذا أمر بالغ الأهمية للعمليات التي تتطلب معدلات تدفق ثابتة، مثل بطاريات تدفق الفاناديوم المؤكسدة.
4. سهولة الصيانة
لا توجد أي انسدادات ناتجة عن جزيئات في المحلول. فقط تنظيف الأقطاب الكهربائية من حين لآخر (في حال تراكمها).
المواصفات الرئيسية التي يجب التحقق منها عند اختيار مقياس المغناطيسية
ليست جميع مقاييس المغناطيسية متساوية. للحصول على محاليل الفاناديوم، ابحث عن:
- مادة البطانة: PTFE أو PFA للمحاليل الحمضية؛ والسيراميك للحالات ذات درجات الحرارة العالية.
فيما يلي جدول لشرح بطانة المطاط وبطانة التيفلون
|
Liner Material
|
Main Function
|
Application
|
|
Hard
Rubber
|
Resistant to Hydrochloric acid, acetic acid ,oxalic acid, ammonia water, phosphoric acid and 50% Sulfuric acid, sodium hydroxide and potassium hydroxide in normal temperature
avoid enhancer
|
1. Temp. less than 65 °C
2. Common acid, alkali, salt solution
|
PTFE
F46
PFA
|
Most steady plastic of chemical living energy; resist boiling hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, nitro- hydrochloric acid, thick alkali and all kinds of organic solvent;
Poor abrasion and adhesion performance
|
1. -40°C ~130°C(PTFE)
-40°C ~180°C(F46)
-40°C ~180°C(PFA )
2. Strong corrosive fluids such as acid and alkali
3. For sanitary purpose
|
- نوع القطب الكهربائي: التنتالوم لمقاومة التآكل.
يتمتع التنتالوم بمقاومة جيدة للتآكل، على غرار الزجاج؛ فبالإضافة إلى حمض الهيدروفلوريك، وحمض النيتريك المدخن، والقلويات، يقاوم تقريبًا جميع الوسائط الكيميائية (بما في ذلك حمض الهيدروكلوريك المغلي، والفاناديوم، وحمض النيتريك، وحمض الكبريتيك عند درجة حرارة أقل من 150 درجة مئوية). ولكنه لا يقاوم التآكل في القلويات.
- الدقة: ±0.5% هي المعيار، ولكن بعضها ينخفض إلى ±0.2%. اتصل بـ silverinstruments.com إذا كنت تريد تخصيص مقياس التدفق عالي الدقة الذي تحتاجه.
- نطاق درجة الحرارة: من -4 درجة فهرنهايت إلى 356 درجة فهرنهايت (من -20 درجة مئوية إلى 180 درجة مئوية) يغطي معظم تطبيقات الفاناديوم.
- حجم الأنبوب: من 0.1 بوصة إلى 40 بوصة قطرًا - اختر الأنبوب الذي يناسب نظامك.
فيما يلي جدول نطاق التدفق لنطاق تدفق الفاناديوم المختلف المقابل لحجم مقياس التدفق المغناطيسي المختلف
حجم مستشعر تدفق المغناطيسي
|
Mag flow sensor size
(mm)
|
Vanadium Flow Range
(m3/h)
|
DN15 (1/2 inch)
DN20 (3/4 inch)
DN25 (1 inch)
DN32 (1-1/4inch)
DN40 (1-1/2 inch)
DN50 (2 inch)
DN65 (2-1/2 inch)
DN80 (3 inch)
DN100 ( 4 inch)
DN125 (5 inch)
DN150 (6 inch)
|
0.06~6.36
0.11~11.30
0.18~17.66
0.29~28.94
0.5~45.22
0.71~70.65
1.19~119.40
1.81~18.086
2.83~282.60
4.42~441.56
6.36~635.85
|
مثال واقعي: بطاريات تدفق الفاناديوم
في بطاريات تدفق الفاناديوم المؤكسدة (VRFBs)، يدور محلولان من إلكتروليت الفاناديوم عبر النظام. تتتبع عدادات المغناطيسية معدلات التدفق لتحسين كفاءة الطاقة. إذا كان التدفق بطيئًا جدًا، فإن أداء البطارية سيكون ضعيفًا، وإذا كان سريعًا جدًا، فإن طاقة المضخة ستُهدر. توفر عدادات المغناطيسية تحكمًا دقيقًا، مما يضمن الحصول على أفضل النتائج.
كيفية تركيب مقياس تدفق محلول الفاناديوم
بعض القيود؟ بالتأكيد.
تحتاج عدادات المغناطيسية إلى سوائل موصلة (مثل محاليل الفاناديوم). كما تتطلب سرعة تدفق دنيا (حوالي ٠٫٣ قدم/ثانية) للعمل بدقة. ولكن في معظم المنشآت الصناعية، لا تُعتبر هذه العوامل عائقًا.
إذا كنتَ تنقل محاليل الفاناديوم، فإن عدادات التدفق الكهرومغناطيسية تُقدم حلاً موثوقًا به وسهل الصيانة. فهي تُعالج التآكل، وتتجنب فقدان الضغط، وتُقدم بيانات دقيقة، وهو أمر بالغ الأهمية للصناعات التي لا يُمكن فيها تجاهل تفاعلية الفاناديوم. ما عليك سوى مطابقة مواصفات العداد مع درجة الحموضة (pH) ودرجة الحرارة وتركيز الأيونات في محلولك، وستكون في مأمن.
