เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดสารละลายวาเนเดียม
หากคุณทำงานกับสารละลายวาเนเดียม เช่น สารละลายที่ใช้ในแบตเตอรี่แบบไหล กระบวนการทางเคมี หรือการทำเหมือง คุณจะรู้ว่าของเหลวเหล่านี้อาจเป็นอันตรายได้ เนื่องจากมักมีฤทธิ์เป็นกรด กัดกร่อน และเต็มไปด้วยไอออนของโลหะ
ตัวอย่างเช่น เราใช้
เครื่องวัดอัตราการไหลของกังหันของเหลว และ
เครื่องวัดอัตราการไหลของกระแสน้ำวน เพื่อวัดสารละลายวาเนเดียม โรเตอร์ของกังหันของเหลวและหัววัดของกระแสน้ำวนทำจากโลหะและถูกกัดกร่อนอย่างรวดเร็วด้วยสารละลายวาเนเดียม
การวัดอัตราการไหลอย่างแม่นยำโดยไม่ทำให้เครื่องมือเสียหายนั้นถือเป็นความท้าทาย เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (
mag meter ) โดดเด่นตรงจุดนี้ มาดูกันว่าทำไมเครื่องวัดการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจึงเป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ สำหรับโซลูชันวาเนเดียม
มิเตอร์แม่เหล็กทำงานเพื่อวัดการไหลของวาเนเดียมอย่างไร
มิเตอร์แม่เหล็กใช้กฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ นี่คือเวอร์ชันง่ายๆ:
หลักการวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็ก
1. เมื่อของเหลวที่มีสภาพเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (เช่น สารละลายวาเนเดียม) ไหลผ่านท่อ เครื่องวัดแม่เหล็กจะสร้างสนามแม่เหล็ก
2. เมื่อของเหลววาเนเดียมเคลื่อนที่ มันจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับความเร็วการไหลของวาเนเดียม
3.อิเล็กโทรดในเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของวาเนเดียมตรวจจับแรงดันไฟฟ้านี้ และอุปกรณ์จะคำนวณอัตราการไหล
สารละลายวาเนเดียมเป็นสื่อไฟฟ้าเนื่องจากมีไอออน (เช่น VO²⁺ หรือ V³⁺) ทำให้เหมาะสำหรับมิเตอร์แม่เหล็ก ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า? มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะใช้ไม่ได้ แต่สำหรับวาเนเดียมแล้ว ถือว่าเข้ากันได้
เครื่องวัดอัตราการไหลแม่เหล็กวัดวาเนเดียมโซลูชั่น
เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กจึงสามารถจัดการกับโซลูชันวาเนเดียมได้ดีกว่า
1. ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวที่จะกัดกร่อน
สารละลายวาเนเดียม โดยเฉพาะสารละลายกรด จะกัดกร่อนโลหะ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบดั้งเดิม (เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกังหัน TUF เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองวงรี) มีเฟืองโลหะหรือใบพัดที่เสื่อมสภาพ เครื่องวัดแบบแม่เหล็ก? เป็นเพียงท่อเรียบที่มีอิเล็กโทรด เป็นเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเจาะเต็มและไม่มีการสูญเสียแรงดันใดๆ สึกหรอน้อยลง พังเสียหายน้อยลง
2. ทำงานกับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
แผ่นรองมิเตอร์แม่เหล็ก (ส่วนที่สัมผัสกับของเหลว) สามารถทำจากวัสดุ เช่น PTFE, PFA หรือ F46 ที่ทนทานต่อการกัดกร่อนของวาเนเดียม มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถติดตั้งวัสดุแทนทาลัมเป็นวัสดุอิเล็กโทรดสองชนิดได้ แทนทาลัมเป็นโลหะมีค่าที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นกรดหลายชนิด เช่น วาเนเดียม ซึ่งเป็นของเหลวที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี แผ่นรองมิเตอร์แม่เหล็กจะใช้งานได้นานหลายปีแม้จะอยู่ในสภาวะที่รุนแรง
3. ไม่มีการลดแรงดัน
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเต็มรูและไม่มีการสูญเสียแรงดัน
เนื่องจากไม่มีอะไรขวางกั้นการไหล เครื่องวัดแม่เหล็กจึงไม่ทำให้สารละลายวาเนเดียมของคุณช้าลง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการที่ต้องการอัตราการไหลที่คงที่ เช่น แบตเตอรี่วาเนเดียมรีดอกซ์
4. การบำรุงรักษาที่ง่าย
ไม่มีการอุดตันจากอนุภาคในสารละลาย เพียงทำความสะอาดอิเล็กโทรดเป็นครั้งคราว (หากเกิดการสะสม)
ข้อมูลจำเพาะหลักที่ต้องตรวจสอบเมื่อเลือกมิเตอร์แม่เหล็ก
มิเตอร์วัดแม่เหล็กไม่ได้เหมือนกันทั้งหมด สำหรับสารละลายวาเนเดียม ให้มองหา:
- วัสดุซับใน: PTFE หรือ PFA สำหรับสารละลายกรด; เซรามิกสำหรับกรณีอุณหภูมิสูง
ตารางต่อไปนี้อธิบายเกี่ยวกับแผ่นยางและแผ่นเทฟลอน
|
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
|
- ชนิดอิเล็กโทรด: แทนทาลัมสำหรับความต้านทานการกัดกร่อน
แทนทาลัมมีประสิทธิภาพในการต้านทานการกัดกร่อนที่ดี เช่นเดียวกับแก้ว นอกจากกรดไฮโดรฟลูออริก กรดไนตริกที่ระเหยได้ และด่างแล้ว ยังสามารถต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีได้เกือบทุกชนิด (รวมถึงกรดไฮโดรคลอริกเดือด วาเนเดียม กรดไนตริก และกรดซัลฟิวริกที่อุณหภูมิต่ำกว่า 150℃) แต่ไม่ต้านทานการกัดกร่อนในด่าง
- ความแม่นยำ: ±0.5% เป็นมาตรฐาน แต่บางค่าลดลงเหลือ ±0.2% ติดต่อ silverinstruments.com หากคุณต้องการปรับแต่งเครื่องวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำสูงตามที่คุณต้องการ
- ช่วงอุณหภูมิ: -4°F ถึง 356°F (–20°C ถึง 180°C) ครอบคลุมการใช้งานวาเนเดียมส่วนใหญ่
- ขนาดท่อ: ตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1” ถึง 40”—เลือกขนาดที่เหมาะกับระบบของคุณ
ด้านล่างนี้เป็นตารางช่วงอัตราการไหลสำหรับช่วงอัตราการไหลวาเนเดียมที่แตกต่างกันซึ่งสอดคล้องกับขนาดมาตรวัดอัตราการไหลแม่เหล็กที่แตกต่างกัน
ขนาดเซนเซอร์วัดการไหลของแม่เหล็ก SCP@TB_1.ซีซี
ตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริง: แบตเตอรี่วาเนเดียมโฟลว์
ในแบตเตอรี่วาเนเดียมรีดอกซ์โฟลว์ (VRFB) สารละลายอิเล็กโทรไลต์วาเนเดียมสองชนิดจะหมุนเวียนไปทั่วทั้งระบบ มิเตอร์วัดกระแสแม่เหล็กจะติดตามอัตราการไหลเพื่อปรับประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้เหมาะสมที่สุด หากการไหลช้าเกินไป แบตเตอรี่จะทำงานได้ต่ำกว่ามาตรฐาน หากการไหลเร็วเกินไป คุณจะสูญเสียพลังงานของปั๊ม มิเตอร์วัดกระแสแม่เหล็กให้การควบคุมที่แม่นยำ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะอยู่ในจุดที่เหมาะสมที่สุด
วิธีการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลสารละลายวาเนเดียม
มีข้อจำกัดบางประการ? แน่นอน
มิเตอร์แม่เหล็กต้องใช้ของเหลวที่มีสภาพเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (สารละลายวาเนเดียมเข้าข่าย) นอกจากนี้ยังต้องมีความเร็วการไหลขั้นต่ำ (~0.3 ฟุต/วินาที) จึงจะทำงานได้อย่างแม่นยำ แต่สำหรับการติดตั้งในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ปัญหา
หากคุณกำลังย้ายโซลูชันวาเนเดียม มิเตอร์วัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นโซลูชันที่เชื่อถือได้และไม่ต้องบำรุงรักษามาก มิเตอร์วัดอัตราการไหลเหล่านี้สามารถรับมือกับการกัดกร่อน หลีกเลี่ยงการสูญเสียแรงดัน และส่งมอบข้อมูลที่แม่นยำ ซึ่งมีความสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมที่ไม่สามารถละเลยปฏิกิริยาของวาเนเดียมได้ เพียงแค่จับคู่ข้อมูลจำเพาะของมิเตอร์กับค่า pH อุณหภูมิ และความเข้มข้นของไอออนของโซลูชันของคุณ คุณก็จะได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
