극저온 유체의 흐름을 측정하기 위해 와류 유량계를 사용할 수 있습니까?

이봐! 소용돌이 유량계의 공급 업체로서, 나는 종종 꽤 흥미로운 질문을받습니다. 와류 유량계를 극저온 유체의 흐름을 측정하는 데 사용할 수 있습니까? 글쎄,이 주제에 바로 뛰어 들어 알아 보겠습니다.

먼저, 와류 흐름 미터가 무엇인지 조금 이야기합시다. 에이와류 유량계Von Kármán Vortex Street의 원칙에 따라 작용합니다. 유체가 블러 프 몸 (비 - 유연한 물체)을지나 흐르면 블러 프 몸의 양쪽에 번갈아 가며 배달되는 소용돌이를 만듭니다. 이들 와류의 빈도는 유체의 유속에 직접 비례합니다. 이 주파수를 측정함으로써 유체의 유량을 계산할 수 있습니다.

이제 극저온 액체는 일반적으로 -150 ° C 미만으로 매우 낮은 온도에 보관되는 물질입니다. 극저온 유체의 예로는 액체 질소, 액체 산소 및 액체 헬륨이 포함됩니다. 이 유체에는 일반 유체와 차별화되는 몇 가지 독특한 특성이 있습니다.

극저온 유체에 소용돌이 유량계를 사용할 때 고려해야 할 주요 요인 중 하나는 유량계의 재료입니다. 극저온 온도로 인해 재료가 수축되어 부서지기 쉽습니다. 따라서 와류 유량계의 구성 요소는 기계적 특성을 잃지 않고 이러한 저온을 견딜 수있는 재료로 만들어야합니다. 스테인레스 스틸은 온도 강인성이 좋기 때문에 인기있는 선택입니다. 균열이나 변형없이 감기를 처리 할 수 있으며, 이는 유량계의 정확한 작동에 중요합니다.

또 다른 측면은 극저온 유체의 점도입니다. 점도는 유체가 와류 유량계의 블러 프 몸 주위로 흐르는 방식에 영향을 미칩니다. 극저온 온도에서는 유체의 점도가 실내 온도 조건에 비해 크게 변할 수 있습니다. 예를 들어, 액체 질소의 점도는 실온에서 물의 점도보다 훨씬 낮다. 이 낮은 점도는 액체가 블러 프 몸 주위에서 더 쉽게 흐를 수 있음을 의미하며, 이는 소용돌이의 형성 및 흘림에 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 현대 와류 흐름 미터는 이러한 점도 변화를 설명하도록 설계되었습니다. 그것들은 광범위한 점성에 걸쳐 정확하게 작동하도록 보정되었으므로 극저온 유체의 독특한 점도에도 불구하고 여전히 신뢰할 수있는 흐름 측정을 제공 할 수 있습니다.

극저온 유체의 밀도도 중요한 요소입니다. 밀도는 와류 주파수와 유량 사이의 관계에서 역할을합니다. 극저온 유체는 일반적으로 정상 온도에서 기상자보다 밀도가 높습니다. 유량계는 극저온 유체의 밀도에 따라 흐름을 정확하게 측정 할 수 있어야합니다. 대부분의 고품질 소용돌이 유량계는 밀도 보상 알고리즘을 구축했습니다. 이 알고리즘은 측정되는 특정 극저온 유체의 알려진 밀도에 따라 흐름 측정을 조정합니다. 이것은 유량 판독 값이 가능한 한 정확하도록 보장합니다.

이제 극저온 유체 응용 분야에 대한 소용돌이 유량계의 설치에 대해 이야기 해 봅시다. 정확한 측정에는 적절한 설치가 필수적입니다. 유량계는 파이프 라인의 직선 섹션에 설치해야합니다. 이를 통해 액체가 블러 프 몸 주위에 매끄럽고 균등하게 흐르도록하여 일관된 소용돌이 형성을 보장합니다. 또한, 파이프 라인은 잘 절연되어있어 극저온 유체로의 열 전달을 방지합니다. 유체가 따뜻해지면 상태를 액체에서 가스로 변경하여 흐름 측정을 완전히 버릴 수 있습니다.

유량계가 사용되는 환경 측면에서, 극저온 응용은 종종 액화 천연 가스 (LNG) 식물 또는 연구소와 같은 산업 환경에서 발생합니다. 이러한 환경은 진동, 전자기 간섭 및 기타 외부 요인에 잠재적으로 노출되어 가혹 할 수 있습니다. 소용돌이 유량계는 이러한 외부 영향에 강력하고 저항력이 풍부하도록 만들어졌습니다. 전자기 간섭을 방지하기 위해 차폐가 장착되어 있으며 흐름 측정의 정확도에 영향을 미치지 않고 진동을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.

극저온 유체에 와류 유량계를 사용하는 장점 중 하나는 넓은 턴 다운 비율입니다. 턴 다운 비율은 유량계가 정확하게 측정 할 수있는 최대와 최소 유량 사이의 비율입니다. 소용돌이 유량계는 일반적으로 광범위한 유량을 처리 할 수 있으며, 이는 극저온 적용에 매우 유용합니다. 예를 들어, LNG 플랜트에서, 극저온 유체의 유속은 생산 수준에 따라 달라질 수있다. 소용돌이 유량계가 높은 유량 및 저속을 정확하게 측정하는 능력은 다중 유량계의 필요없이 전체 생산 공정에서 사용할 수 있음을 의미합니다.

그러나 몇 가지 도전도 있습니다. 주요 과제 중 하나는 얼음 형성의 가능성입니다. 파이프 라인이나 주변 환경에 수분이 있으면 극저온 온도에서 유량계의 구성 요소에서 얼어 붙을 수 있습니다. 얼음 형성은 블러 프 몸 주위의 유체의 흐름을 방해하고 와류 흘림에 영향을 미쳐 부정확 한 흐름 측정을 초래할 수 있습니다. 이를 위해 파이프 라인과 유량계는 사용하기 전에 수분을 제대로 제거해야합니다. 일부 고급 소용돌이 유량계에는 얼음이 형성되는 것을 방지하기 위해 가열 요소 또는 반빙 코팅이 있습니다.

결론적으로, 와류 유량계는 극저온 유체의 흐름을 측정하는 데 분명히 사용될 수 있습니다. 올바른 재료 선택, 적절한 설치 및 교정을 통해 극저온 응용 분야에서 정확하고 신뢰할 수있는 흐름 측정을 제공 할 수 있습니다. LNG 공장, 연구소 또는 극저온 유체를 다루는 기타 산업에서 일하든 고품질와류 유량계흐름 측정 요구에 좋은 선택이 될 수 있습니다.

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참조

• Richard W. Miller의 "흐름 측정 핸드북"
• 업계 회의에서 극저온 유체 흐름 측정에 관한 기술 논문