Controle de fluxo pode ser um desafio às vezes - esse fato mantém todos nós aqui no Brooks empregada! Muitos usuários que precisam para controlar o fluxo de gás em seu processo não quer gastar um monte de tempo a criação de seu próprio esquema de controle de fluxo, e em vez de uma compra controlador de fluxo de massa. Leia mais…
Nesta série, nós estamos discutindo o controle de fluxo desafios enfrentados pelos usuários de fluidos abrasivos ou agressivos. O primeiro post descritas várias aplicações para estes fluidos difíceis, e uma breve introdução de um par de preocupações enfrentadas por esses usuários. Neste post, vamos rever essas preocupações de forma mais detalhada e resumir algumas opções de fluxo de controle de poucas disponíveis para estas aplicações difíceis.
A compatibilidade dos materiais é uma grande preocupação quando se mede o fluxo de fluidos agressivos, como ácidos. Existem várias alternativas para garantir os materiais molhadas em processo de instrumentação "conviver com" o fluido do processo. Algumas opções incluem: o uso de liga de alta ou metais exóticos como Hastelloy C, aplicação um revestimento quimicamente resistente para o caminho de fluxo molhada , ou mesmo com instrumentos construídos inteiramente fora de quimicamente resistentes plásticos. Para além dos instrumentos que proporcionam uma maneira para medir o fluxo, instrumentos que fornecem uma função de controlo (como válvulas) também deve ser especificado com a devida consideração para compatibilidade de materiais.
Aqui em Brooks, é muito comum para nós trabalhar com clientes que utilizam nossa tecnologia em aplicações que não são amplamente conhecidos do público em geral. Nesta série vamos falar sobre outra dessas aplicações: controle de fluxo para líquidos abrasivos e agressivo. Mesmo que o público em geral pode não saber o papel que o controle de fluxo de fluido abrasivo desempenha em suas vidas diárias, aplicações que requerem este tipo de controle de fluxo estão à nossa volta. Muitos produtos exigem este tipo de controle durante o seu processo de fabricação, e também é usado em uma gama de aplicações ambientais como controle de odor, tratamento de água municipal, ou ajuste do pH.
Há uma gama de aplicações onde o controle de fluxo confiável abrasivos ou agressivos fluido é crítica, aqui estão alguns exemplos:
Tintas de Impressão: As tintas usadas em impressoras que usamos diária são feitas a partir de uma gama de fluidos com diferentes propriedades. As tintas de cor Muitos conter solventes feitos a partir de destilados de petróleo agressivos, e pode também utilizar o dióxido de titânio dissolvido para controlar a cor. Há também outros fluidos que se misturam em como essas tintas: lubrificantes que se estendem a vida útil das cabeças de impressão, ceras que se estendem a vida da tinta na página, e secagem agentes que ajudam a tinta seca rapidamente sobre os novos documentos.
Lamas: Uma suspensão é feita quando as partículas de um sólido são suspensos em uma solução líquida. Um uso comum para polpas é para controlar o fluxo de 'gritty' partículas sólidas na suspensão através de um item para polir superfície do item, que é um passo crítico na fabricação de produtos como processadores usados em computadores e telefones celulares, ou painéis solares. Em outro caso, uma lama enche um molde e é transformado em uma pastilha de travão depois é comprimido e secou-se. O controle de fluxo de suspensões feitas a partir de cal suspenso são também críticos em uma gama de municipal, ambiental, e processos industriais que tratam um composto perigosos antes da eliminação.
Decapagem de metal: Decapagem é um processo de tratamento de superfície realizada numa gama de metais para remover as impurezas indesejáveis ou camadas sobre a superfície do metal. Submergindo uma peça de metal em um ou mais banhos ácidos é comumente utilizado para remover os contaminantes, ferrugem, ou a escala para prolongar a vida de peças metálicas. Decapagem também pode remover a camada de oxidação do cobre por isso mantém a sua cor "ao longo do tempo; este processo é geralmente usado para fazer jóias de cobre.
Que outras aplicações estão lá fora para fluidos abrasivos ou agressivos? Gostaríamos muito de ouvir mais sobre suas aplicações nos comentários.
Como você pode dizer as descrições desses fluidos, existem vários desafios que os usuários de fluidos agressivos ou abrasivos têm de superar para ser bem sucedido. Os utilizadores de tais fluidos têm de assegurar que os materiais de construção no equipamento e instrumentação que escolhem para controle de fluxo é quimicamente compatível com estes fluidos agressivos. Sólidos dissolvidos ou suspensos em uma corrente de líquido pode aglomerar (moita) e impedir que o sistema de operar, para que os usuários devem considerar os impactos em seus projetos para fluidos tais.
Vamos discutir o leque de opções de controle de fluxo disponíveis para os usuários desses fluidos em nossa próximo post.
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Nesta série, estamos discutindo um gás desafio controle de fluxo que os usuários se deparam com mudanças quando contrapressão. No primeiro post, discutimos várias aplicações de controle de fluxo de gás, onde esta é uma preocupação. No segundo post, Eu descreveu um efeito do fluxo chamado fluxo embargada, a qual ocorre quando o fluxo de gás através de um orifício atinge a velocidade do som.
Sabemos já que quando o gás está a fluir através de um orifício na velocidade do som, está se movendo mais rápido do que o gás pode expandir no lado de saída. Podemos obter o gás que flui através do orifício a esta velocidade, ajustando a proporção de entrada para a pressão de saída. A proporção mínima de estas pressões que resulta em fluxo estrangulada pode ser calculado a partir do factor de expansão isentrópica do gás. Esta relação é 1.8 para 2.2 para muitos gases comuns.
Isto significa que quando o controle de fluxo de gás é necessária em algo com uma mudança de pressão, podemos ignorar as mudanças de pressão a jusante com a maioria dos gases usando uma pressão a montante que é pelo menos 2.2 vezes a mais alta pressão a jusante. Esta relação deve sempre ser calculada utilizando pressões absolutas. Assim, se uma taxa de fluxo desejada massa deve ser mantida quando a pressão varia de jusante 25 para 75 PSIA, o fluxo vai ficar estacionário se a pressão de entrada para o orifício está definido na 165 PSIA ou superior.
Agora que podemos usar o fluxo embargada para manter uma taxa de fluxo de massa em uma contrapressão mudar, o que acontece se precisar aumentar a taxa de fluxo? Aqui estão duas opções:
Mas o que se a pressão máxima a jusante é superior 75 PSIA? Nossos clientes operam em pressões mais elevadas estão tendo sucesso com a líder de mercado SLA série controlador de fluxo de massa. O SLA pode operar em pressões de até 4,500 PSIG. Também é capaz de funcionamento dentro, ao ar livre ou em áreas de risco, e fornece diversas opções comunicação eléctrica para satisfazer as necessidades de uma vasta gama de aplicações de controlo de fluxo.
Se você gostaria de discutir um pedido como este em mais detalhes, você é bem-vindo para entrar algum aplicativo e informações de contato em esta página ser contactado pelo seu especialista local de produtos Brooks. Sinta-se livre para dar aos meus colegas e eu uma chamada, se podemos ajudar também. Podemos ser alcançado em 215-362-3500, ext 3000.
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Na minha a última mensagem, discutimos diversas aplicações para os controladores de fluxo de massa onde o controle preciso do fluxo é necessária, apesar das mudanças de contrapressão. Eu apresentei um efeito chamado de fluxo fluxo embargada, que muitos dos nossos clientes usam nestas aplicações para ignorar as alterações de pressão a jusante. Isto é também referido como um escoamento sónico ou de escoamento crítico.
Aos meus fluxo-savvy leitores: Você vai notar que eu estou discutindo fluxo embargada em termos conceituais, em vez de demonstrar fórmulas e cálculos complexos. Não se assuste! Sinta-se livre para postar todos os pensamentos que adicionais você tem sobre este assunto nos comentários abaixo.
O desenho à direita mostra o fluxo de gás através de um orifício típico. As áreas verdes sombreadas são de alta pressão, áreas de fluxo de baixa velocidade, ea área azul é um baixa pressão, área de fluxo de alta velocidade. Fluxo do gás de admissão acelera como se comprime a passar através do orifício, em seguida, re-expande e diminui para baixo no lado de saída. A taxa de fluxo através do orifício é primariamente definido pelas pressões de entrada e de saída, bem como o diâmetro da abertura do orifício. A temperatura do gás também desempenha um papel.
Um gás expande em um espaço como suas moléculas colidem com qualquer outra coisa que está presente. (paredes do tubo, outras moléculas de gás, etc) Cada gás se expande ao seu próprio ritmo, e pressão aumentos em um gás são o resultado de compressão mais moléculas de gás para a mesma quantidade de espaço. Aplicando esses fatores para o fluxo de orifício na foto, expansão do gás faz com que algumas das moléculas que estão em expansão na área verde no lado de saída a colidir com e desviar a “rápido” moléculas na área azul. Se a pressão se eleva na área verde no lado de saída, é porque há mais moléculas de gás presentes na mesma quantidade de espaço.
Moléculas mais na área de saída verde significa que mais moléculas de desviar o “rápido” moléculas na área azul. Isto reduz a velocidade de fluxo na zona azul, que é o que reduz a taxa de fluxo que passa através de um orifício no backpressures mais elevados. Se a pressão cai na zona de saída verde, isto significa que menos moléculas estão presentes em que o espaço, o que resulta em menos de deflexões “rápido” moléculas de azul. Isto provoca uma maior velocidade na zona azul, e, assim, uma maior taxa de fluxo quando a contrapressão gotas.
Caudal restringido ocorre quando a velocidade do fluxo na zona azul atinge a velocidade do som. Neste velocidade, as moléculas na área azul são essencialmente viajando mais rapidamente do que as moléculas na área de saída verde estão expandindo. Então deflexão entre as moléculas na fronteira azul / verde não reduz a velocidade na área azul. Com uma pressão de entrada fixo, a pressão de saída pode mudar numa larga gama sem alterar a taxa de fluxo de massa, desde que as condições para manter o fluxo estrangulada permanecer no lugar.
Então, como podemos alcançar as condições necessárias para manter o fluxo embargada? Nós vamos cobrir que, em nossa post final nesta série.
Onde os nomes engasgou fluxo, fluxo sonoro, e / ou fluxo crítico vêm? Por favor, poste onde você acha que um desses nomes vieram nos comentários. O primeiro cartaz que corretamente relaciona a razão de cada um dos nomes vai ganhar um 4 GB unidade de salto na forma de um controlador de fluxo de massa.
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Em aplicações de controle de fluxo de gás, pressões de entrada e de saída são factores críticos, quando a configuração de um controlador de fluxo para garantir que as taxas de fluxo desejada pode ser mantida. Aumentar a pressão a jusante na sequência de um orifício, ea quantidade de fluxo é tipicamente reduzido. Nesta série vamos falar sobre um método que você pode usar para especificar um controlador de fluxo de massa que ignora as alterações de pressão a jusante para fornecer controle de fluxo confiável massa em uma série de pressões.
Aumentos repetitivos e diminui a pressão a jusante um controlador de fluxo de gás são comuns em muitas das aplicações de nossos clientes. Como comum? Aqui estão alguns exemplos:
Biotecnologia: Um controlador de fluxo de massa controla o fluxo de gás num biorreactor para promover uma reacção desejada bioquímica. Há uma ampla gama de reações ou eventos em biorreatores como: promover o crescimento do tecido, organismos auxiliares para a produção de produtos químicos ou medicamentos desejados, enzimas em desenvolvimento para quebrar compostos perigosos, e muitos outros. Controle de fluxo de gás apertado de oxigênio é necessário para ajudar os organismos que consomem oxigênio prosperar dentro de um biorreator. Muitos destes processos criar outros gases, (oxigénio convertido em dióxido de carbono, por exemplo) e tamanhos de lotes diferentes ou receitas exigem diferentes fluxos de gás. Esses fatores mudar vaso de pressão sem remover a necessidade de um controle preciso do fluxo de gás.
Aeração Alimentos: Um controlador de fluxo de massa injeta gás em um alimento. (Azoto é comumente utilizado) Como alimentos como manteiga, massa de pão, barras de chocolate, sorvete, e até mesmo biscoito Oreo recheio são processados, é bastante comum para um gás a ser injectado no alimento para manter uma consistência de destino ou textura. Alimentos e tamanhos diferentes lotes alterar a pressão necessária para injectar gás para dentro da comida. Fluxo de gás imprecisa aumenta a quantidade de alimento rejeitado por má qualidade.
Redução Catalítica Seletiva: Um controlador de fluxo de massa injeta fluxo de gás em um fluxo de escape para quebrar alvo gases perigosos ou compostos para fins de qualidade do ar. Por exemplo, vapor de amônia é comumente usado para óxidos nitrosos degradação. As alterações da corrente de escape de pressão como as mudanças de carga equipamento, eo controlador de fluxo de massa precisa fornecer o controle de fluxo de massa firme para quebrar o suficiente dos compostos. Controle de gás imprecisa injeção reduz qualidade do ar.
Pesquisa de combustível navio: Uma massa de fluxo de gás controlador controles que enche um recipiente para iniciar e controlar uma reacção. O hidrogênio é usado frequentemente para pesquisa de combustíveis. Um catalisador é colocado ou gradualmente alimentado em um vaso de reacção juntamente com o gás(é). O controlador de fluxo de massa precisa de manter o controle de fluxo de massa exacta para dentro do vaso de manter a taxa de reacção desejada, ao mesmo tempo que a pressão a jusante está a aumentar como a pressão do vaso sobe. Controlo de gás impreciso impede a reacção desejada(s) ocorra.
Há, definitivamente, outros aplicativos de fluxo de controlador com uma contrapressão variável que não foram incluídos nesta lista para mantê-lo um tamanho gerenciável. Por favor, poste qualquer que você gostaria de compartilhar os comentários - que adoraria ouvir mais sobre suas aplicações.
Muitos de nossos clientes que precisam de um controlador de fluxo de gás para uma aplicação com alterações de pressão a jusante tirar proveito de um efeito chamado de fluxo fluxo embargada que permite que o controlador de fluxo para ignorar as alterações de contrapressão. Falaremos mais sobre este efeito fluxo de gás no próximo post.
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