El control de flujo puede ser difícil a veces - ese hecho nos mantiene a todos aquí en Brooks emplea! Muchos usuarios que necesitan para controlar el flujo de gas en su proceso no se quieren gastar un montón de tiempo la creación de su propio sistema de control de flujo, y en lugar de comprar un controlador de flujo de masa. Leer más…
En esta serie, estamos discutiendo el control de flujo se enfrentan los usuarios de los líquidos abrasivos o agresivos. La primer mensaje se describen varias aplicaciones para estos fluidos difíciles, y presentó brevemente un par de preocupaciones que se encuentran por estos usuarios. En este post, vamos a revisar estas cuestiones con más detalle y un resumen de algunas opciones de flujo de cuantos de control disponibles para estas aplicaciones difíciles.
Compatibilidad de los materiales es una preocupación importante en la medición del flujo de fluidos agresivos como ácidos. Hay varias alternativas para asegurar los materiales en contacto en la instrumentación de procesos 'se lleva bien con "el fluido del proceso. Algunas opciones incluyen: el uso de alta aleación o metales exóticos como Hastelloy C, la aplicación de un revestimiento químicamente resistente a la trayectoria de flujo humedecida , o incluso utilizando instrumentos construidos totalmente fuera de químicamente resistentes plásticos. Además de los instrumentos que proporcionan una forma para medir el flujo, instrumentos que proporcionan una función de control (como las válvulas) También se debe especificar con la consideración debida a la compatibilidad del material.
Aquí, en Brooks, es muy común para nosotros trabajar con los clientes que utilizan nuestra tecnología en aplicaciones que no son ampliamente conocidos por el público en general. En esta serie vamos a hablar de otra de estas aplicaciones: control de flujo para fluidos abrasivos y agresivos. A pesar de que el público en general no puede saber el papel que el control de flujo de fluidos abrasivos juega en su vida diaria, aplicaciones que requieren este tipo de control de flujo están a nuestro alrededor. Muchos productos requieren este tipo de control durante su proceso de fabricación, y también se utiliza en una amplia gama de aplicaciones ambientales como el control del olor, tratamiento de aguas municipales, o ajuste del pH.
Hay una amplia gama de aplicaciones en las que un control fiable de fluido abrasivo o agresivo flujo es crítico, Aquí hay algunos ejemplos:
Tintas de impresión: Las tintas utilizadas en las impresoras que utilizan todos los días están hechos de una serie de líquidos con diferentes propiedades. Muchas tintas de color contienen disolventes a base de destilados de petróleo agresivos, y también puede utilizar dióxido de titanio disuelto para controlar el color. También hay otros fluidos que se mezclan en estas tintas como: lubricantes que extienden la vida útil de los cabezales de la impresora, ceras que se extienden la vida de la tinta en la página, y secado de los agentes que ayudan a que la tinta se seca rápidamente en los nuevos documentos.
Lechadas: Se prepara una lechada cuando las partículas de un sólido se suspendió en una solución líquida. Un uso común de lodos es controlar el flujo de los arenosos de partículas sólidas en la suspensión a través de un elemento para pulir la superficie del elemento, que es un paso crítico en la fabricación de productos como los procesadores utilizados en computadoras y teléfonos celulares, o paneles solares. En otro caso, una suspensión llena un molde y se convirtió en una pastilla de freno después de que se comprime y se secó. El control de flujo de lodos a base de cal suspendido también son críticos en un rango de municipales, ambiental, y los procesos industriales que tratan a un compuesto peligroso antes de su eliminación.
Decapantes: Decapado es un proceso de tratamiento superficial a cabo en una serie de metales para eliminar las impurezas indeseables o capas sobre la superficie del metal. Sumergir una pieza metálica en uno o más baños de ácido se utiliza comúnmente para eliminar los contaminantes, herrumbre, o escala para extender la vida de las piezas metálicas. Decapado también puede eliminar la capa de oxidación de cobre por lo que conserva su 'color con el tiempo; este proceso se utiliza comúnmente para la fabricación de joyas de cobre.
¿Qué otras aplicaciones están ahí fuera para líquidos abrasivos o agresivos? Nos encantaría saber más acerca de sus aplicaciones en los comentarios.
Como se puede ver por las descripciones de estos fluidos, son varios los desafíos que los usuarios de líquidos agresivos o abrasivos tienen que superar para tener éxito. Los usuarios de estos fluidos tienen que asegurarse de que los materiales de construcción en el equipo y el instrumental que elijan para el control de flujo es químicamente compatible con estos líquidos agresivos. Sólidos disueltos o suspendidos en una corriente líquida puede aglomerar (grupo) y evitar que el sistema operativo, para que los usuarios deben considerar los impactos en sus diseños para tales fluidos.
Hablaremos de la gama de opciones de control de flujo disponibles para los usuarios de estos fluidos en nuestro próximo post.
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En esta serie, que hemos estado discutiendo un flujo de gas reto de control que los usuarios se enfrentan cuando se produzcan cambios de contrapresión. En el primer mensaje, hemos discutido varias aplicaciones de control de flujo de gas que esta es una preocupación. En el segundo puesto, He descrito un efecto llamado flujo flujo estrangulado, que se produce cuando el flujo de gas a través de un orificio alcanza la velocidad del sonido.
Ya sabemos que cuando el gas está fluyendo a través de un orificio en la velocidad del sonido, se está moviendo más rápido que el gas puede expandirse en el lado de salida. Se puede obtener el gas que fluye a través del orificio a esta velocidad ajustando la relación de entrada a la presión de salida. La relación mínima de estas presiones que se traduce en flujo estrangulado puede calcularse a partir del factor de expansión isentrópica del gas. Esta relación es 1.8 a 2.2 para muchos gases comunes.
Esto significa que cuando el control de flujo de gas que se necesita en algo con una presión cambiando, podemos hacer caso omiso de los cambios de presión aguas abajo con la mayoría de los gases mediante el uso de una presión de entrada que es al menos 2.2 veces la máxima presión aguas abajo. Esta relación siempre debe ser calculado utilizando la presión absoluta. Así, si un caudal másico deseado debe mantenerse cuando la presión aguas abajo oscila entre 25 a 75 AISP, el flujo se mantenga estable si la presión de entrada al orificio se fija en 165 AISP o superior.
Ahora que podemos utilizar el flujo de ahogado para mantener una tasa de flujo de masa en una contrapresión cambiar, ¿qué pasa si tenemos que aumentar el caudal? Aquí hay dos opciones:
Pero ¿y si la presión de salida máxima es superior a 75 AISP? Nuestros clientes que operan a presiones más altas están teniendo éxito con el líder en el mercado Serie de SLA de flujo de masa del controlador.El SLA puede funcionar a presiones de hasta 4,500 PSIG. También es capaz de interiores que operan, al aire libre o en áreas peligrosas, y proporciona numerosas opciones de comunicación eléctricos para satisfacer las necesidades de una amplia gama de aplicaciones de control de flujo.
Si a usted le gustaría hablar de una aplicación como ésta con más detalle, le invitamos a entrar en algunas aplicaciones e información de contacto en esta página ser contactado por su experto local de productos de Brooks. No dude en dar a mis colegas y yo una llamada, si podemos ayudar, así. Nos puede contactar en 215-362-3500, ext 3000.
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En mi último mensaje, hemos discutido varias aplicaciones para los controladores de flujo de masa que se necesita control de flujo preciso a pesar de cambios de contrapresión. Me presentó un efecto de flujo denominado flujo estrangulado, que muchos de nuestros clientes utilizan en estas aplicaciones para ignorar los cambios de presión aguas abajo. Esto también se conoce como flujo sónico o flujo crítico.
A mis lectores conocedores de flujo: Se dará cuenta de que estoy discutiendo flujo estrangulado en términos conceptuales en lugar de demostrar las fórmulas y cálculos complejos. No se alarme! Siéntase libre de publicar los pensamientos adicionales que tenga sobre este tema en los comentarios.
El dibujo de la derecha muestra el flujo de gas a través de un orificio típico. Las áreas sombreadas verdes son de alta presión, zonas de baja velocidad del flujo, y la zona azul es una de baja presión, velocidad alta área de flujo. Flujo de gas de entrada se acelera como lo comprime a pasar a través del orificio, a continuación, re-se expande y se reduce de nuevo en el lado de salida. La velocidad de flujo a través del orificio está recogida fundamentalmente por las presiones de entrada y salida, así como el diámetro de la abertura del orificio. Temperatura del gas también juega un papel.
Un gas se expande en un espacio como sus moléculas chocan con cualquier otra cosa que está presente. (paredes de la tubería, otras moléculas de gas, etc.) Cada gas se expande a su propio ritmo, y presión aumentos en un gas son un resultado de exprimir más moléculas de gas en la misma cantidad de espacio. La aplicación de estos factores para el flujo de orificio de la foto, expansión de los gases hace que algunas de las moléculas que se están expandiendo en la zona verde en el lado de salida a chocar con y desviar la “rápido” moléculas en la zona azul. Si la presión aumenta en la zona verde en el lado de salida, es porque hay más moléculas de gas presentes en la misma cantidad de espacio.
Más moléculas en la zona de salida verde, significa que más moléculas de desviar la “fast” moléculas en la zona azul. Esto reduce la velocidad del flujo en la zona azul, que es lo que se reduce el caudal que pasa a través de un orificio a altas contrapresiones. Si la presión cae en el área de salida verde, esto significa que menos moléculas están presentes en ese espacio, que se traduce en un rápidor número de desviaciones del “fast” las moléculas de color azul. Esto provoca una mayor velocidad en la zona azul, y por lo tanto un mayor flujo tasa cuando la contrapresión baja.
Flujo estrangulado se produce cuando la velocidad del flujo en la zona azul alcanza la velocidad del sonido. A esta velocidad, las moléculas en la zona azul son esencialmente viajar más rápido que las moléculas en la zona de salida verde, se están expandiendo. Así que la desviación entre las moléculas en la frontera azul / verde no reduce la velocidad en la zona azul. Con una presión de entrada fija, la presión de salida puede cambiar con una amplia gama sin cambiar la velocidad de flujo de masa, siempre y cuando las condiciones para mantener un flujo estrangulado permanecer en su lugar.
Entonces, ¿cómo podemos alcanzar las condiciones necesarias para mantener el flujo de ahogado? Vamos a cubrir que en nuestro puesto final en esta serie.
¿Dónde está el flujo de los nombres de ahogado, flujo sónico, y / o flujo crítico provienen? Por favor, publique en el que creo que uno de estos nombres vinieron de los comentarios. El primer cartel que se muestra correctamente la razón de cada uno de los nombres va a ganar un 4 GB unidad de salto en la forma de un controlador de flujo másico.
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En aplicaciones de control de flujo de gas, presiones de entrada y salida son factores críticos en la configuración de un controlador de flujo para asegurar que los caudales deseados se puede mantener. Aumentar la presión aguas abajo después de un orificio, y la cantidad de flujo se reduce típicamente. En esta serie vamos a hablar de un método que puede utilizar para especificar un controlador de flujo de masa que pasa por alto los cambios de presión aguas abajo para proporcionar un control fiable de flujo de masa en un rango de presiones.
Aumentos y disminuciones repetitivos a la presión aguas abajo un controlador de flujo de gas son comunes en muchas de las aplicaciones de nuestros clientes. ¿Qué tan común? Aquí hay algunos ejemplos:
Biotecnología: Un controlador de flujo másico controla el flujo de gas en un biorreactor para promover una reacción bioquímica deseada. Hay una amplia gama de reacciones o eventos en biorreactores como: promover el crecimiento del tejido, organismos colaboradores para la producción de productos químicos o medicamentos deseados, enzimas en vías de desarrollo para descomponer los compuestos peligrosos, y muchos otros. El control estricto del flujo de gas de oxígeno que se necesita para ayudar a los organismos que consumen oxígeno prosperar dentro de un biorreactor. Muchos de estos procesos crean otros gases, (oxígeno convierte en dióxido de carbono, por ejemplo) y diferentes tamaños de lote o recetas requieren diferentes flujos de gas. Estos factores cambian recipientes a presión sin quitar la necesidad de un control preciso del flujo de gas.
Alimentos aireación: Un controlador de flujo másico inyecta gas en un artículo alimenticio. (El nitrógeno se usa comúnmente) Como los alimentos como la mantequilla, masa de pan, barras de chocolate, helado, e incluso relleno de galleta Oreo se procesan, es muy común para un gas que se inyecta en el alimento para mantener una consistencia de destino o textura. Los diferentes alimentos y los tamaños de lote de cambios de la presión necesaria para inyectar gas en los alimentos. Flujo de gas inexacta aumenta la cantidad de alimentos rechazados por mala calidad.
Reducción Catalítica Selectiva: Un controlador de flujo de masa del flujo de gas se inyecta en una corriente de escape para romper dirigidos gases peligrosos o compuestos con fines de calidad del aire. Por ejemplo, vapor de amoníaco se utiliza comúnmente para los óxidos nitrosos de descomposición. Los cambios de flujo de escape de presión como los cambios en el equipo de carga, y el controlador de flujo de masa tiene que proporcionar un estrecho control de flujo de masa para romper suficiente de los compuestos. De control inexacto de inyección de gas reduce la calidad del aire.
Buque de Investigación de combustible: Un flujo de masa de los controles de controlador de gas que llena un recipiente para iniciar y controlar una reacción. El hidrógeno se utiliza a menudo para la investigación de combustible. Un catalizador se coloca o alimentado gradualmente en un recipiente de reacción junto con el gas(es). El controlador de flujo másico necesita para mantener un control preciso del flujo de masa en el recipiente para mantener la velocidad de reacción deseada, al mismo tiempo que la presión aguas abajo está aumentando a medida que la presión se eleva buque. Control de gas inexacta impide la reacción deseada(s) ocurra.
Definitivamente, hay otras aplicaciones de controladores de flujo con una contrapresión variable que no fueron incluidos en esta lista para mantener un tamaño manejable. Por favor enviar cualquier le gustaría compartir en los comentarios - nos encantaría saber más acerca de sus aplicaciones.
Muchos de nuestros clientes que necesitan un controlador de flujo de gas para una aplicación con los cambios de presión aguas abajo tomar ventaja de un efecto de flujo de llamada flujo estrangulado que permite que el controlador de flujo de contrapresión para ignorar los cambios. Vamos a hablar más sobre este efecto del flujo de gas en el próximo post.
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