Indonesia
Pengukur Aliran Coriolis untuk CO2 Cair: Panduan Pemilihan dan Contoh Aplikasi
Untuk pengukuran CO2 cair, pengukur aliran massa Coriolis adalah pilihan yang paling andal. kriogenik (-78 derajat Celcius), bertekanan, dan kondisi superkritis. Alat ini mengukur aliran massa sebenarnya secara langsung, tidak memerlukan koreksi densitas atau suhu, dan menangani sensitivitas fase CO2 lebih baik daripada teknologi volumetrik apa pun. Material yang direkomendasikan untuk kontak dengan cairan adalah SS316L; ukuran pipa berkisar dari DN6 hingga DN50 tergantung pada rentang aliran.
CO2 berperilaku berbeda dari kebanyakan cairan industri. Pada tekanan atmosfer, CO2 langsung menyublim dari padat menjadi gas pada suhu -78,5°C. Untuk menjaganya tetap cair, diperlukan suhu kriogenik (di bawah -56,6°C pada titik tripel) atau tekanan tinggi di atas 5,18 bar. Banyak aplikasi industri menggunakan keduanya: CO2 cair bertekanan tinggi pada suhu ruangan untuk karbonasi dan pemadaman kebakaran, atau CO2 cair kriogenik pada tekanan rendah untuk penelitian dan pembekuan makanan.
Sifat kondisi ganda ini menimbulkan masalah bagi flow meter konvensional. Flow meter yang dirancang untuk CO2 bertekanan tinggi pada suhu ruangan tidak akan mampu menangani kondisi kriogenik. Flow meter massa termal yang dirancang untuk gas CO2 akan langsung rusak saat bersentuhan dengan cairan. Bahkan di antara meteran yang dapat menangani suhu atau tekanan, sebagian besar mengukur volume, dan densitas CO2 cair sangat bervariasi dengan suhu dan tekanan. Tanpa koreksi densitas secara real-time, pembacaan volumetrik dapat mengandung kesalahan 5% atau lebih.
Pengukur aliran turbin mengukur volume. Mereka membutuhkan kompensasi densitas untuk mendapatkan massa, dan pelumasan bantalan cepat menurun di bawah -20 derajat Celcius. Dalam layanan CO2 cair kriogenik, masa pakai bantalan pendek dan interval perawatan terlalu sering untuk lingkungan produksi.
Meter perpindahan positif roda gigi oval bekerja dengan baik untuk fluida kental, tetapi viskositas CO2 cair sekitar 0,10 hingga 0,12 cP. Itu terlalu rendah untuk mempertahankan segel antara roda gigi dan rumah meter. Kebocoran internal melewati roda gigi meningkat pada viskositas rendah, dan kesalahan pengukuran meningkat karenanya. Risiko penguapan mendadak di saluran keluar meter juga nyata jika tekanan balik tidak dikontrol.
Pengukur aliran pusaran membutuhkan bilangan Reynolds minimum untuk melepaskan pusaran yang stabil. Pada laju aliran rendah melalui pipa berdiameter kecil, minimum ini tidak selalu terpenuhi, dan akurasi rendah pengukur pusaran dalam layanan CO2 cair tidak dapat diandalkan. Mereka juga mengukur volume.
Pengukur aliran ultrasonik dapat digunakan untuk CO2 cair bertekanan tinggi dalam pipa besar (DN50 ke atas) di mana persyaratan aliran lurus terpenuhi. Untuk aplikasi kriogenik berdiameter kecil, ultrasonik tipe clamp-on tidak memungkinkan karena lapisan isolasi, dan ultrasonik inline pada suhu kriogenik memerlukan material transduser khusus yang secara signifikan meningkatkan biaya.
Prinsip Coriolis mengukur aliran massa secara langsung melalui gaya inersia pada tabung yang bergetar. Prinsip ini tidak bergantung pada asumsi kecepatan fluida, viskositas, atau densitas. Kemandirian inilah yang membuatnya cocok untuk CO2 cair, di mana densitas dan viskositas berubah dengan suhu dan tekanan dengan cara yang tidak dapat diandalkan oleh meter volumetrik.
Meter Coriolis untuk CO2 cair menggunakan tabung SS316L atau Hastelloy C-22 yang dirancang untuk suhu hingga -200 derajat Celcius dan tekanan kerja hingga 100 bar, tergantung modelnya. Akurasi biasanya 0,2% dari pembacaan untuk laju aliran massa dan 0,5% untuk densitas. Pengulangan pengukuran adalah 0,1%. Meter ini juga menghasilkan densitas fluida secara real-time, yang berguna untuk mendeteksi peristiwa perubahan fasa pada titik pengukuran.
Output standar adalah 4-20 mA untuk aliran massa dan densitas analog, output pulsa untuk totalisasi batch, dan RS-485 Modbus RTU untuk integrasi PLC atau SCADA. Protokol HART tersedia di sebagian besar model. Untuk layanan CO2 di industri makanan dan minuman, tersedia koneksi proses tri-clamp dan sertifikasi material.
Pilih ukuran yang tepat untuk CO2 cair.
Meter Coriolis Ukuran meteran ditentukan berdasarkan laju aliran massa, bukan diameter pipa. Ukuran sambungan pipa ditentukan berdasarkan rentang aliran yang dibutuhkan dan penurunan tekanan yang dapat diterima. Kesalahan umum adalah menentukan ukuran meteran agar sesuai dengan ukuran pipa yang ada, bukan agar sesuai dengan rentang aliran. Meteran Coriolis yang terlalu besar akan kehilangan akurasi pada aliran rendah; sedangkan meteran yang terlalu kecil akan menciptakan penurunan tekanan yang berlebihan yang dapat memicu penguapan mendadak.
Untuk aplikasi kriogenik, pilih model dengan opsi elektronik suhu rendah. Selubung pemancar harus memiliki peringkat suhu lingkungan jika terletak di dekat bagian dingin saluran.
Karbonasi makanan dan minuman menggunakan CO2 cair bertekanan tinggi pada suhu mendekati suhu ruangan, biasanya 20 hingga 25 bar. Akurasi dan kebersihan adalah persyaratan utama. Meter Coriolis DN15 hingga DN25 dengan koneksi tri-clamp adalah standar di sini.
Sistem pemadam kebakaran menyimpan CO2 pada tekanan tinggi (sekitar 55 hingga 60 bar pada suhu ruangan) dan melepaskannya dengan cepat. Pengukur aliran pada sistem ini harus mampu menangani transien yang cepat. Pengukur Coriolis dengan respons frekuensi tinggi dan keluaran totalisasi batch digunakan untuk verifikasi pengisian tabung.
Superkritis Ekstraksi CO2 (CO2 di atas 31,1 derajat Celcius dan 73,8 bar) digunakan dalam dekafeinasi kopi, ekstraksi hop, dan pemrosesan farmasi. Meter Coriolis dengan rating hingga 200 bar dan bagian yang bersentuhan dengan cairan terbuat dari Hastelloy digunakan dalam layanan ini.
Penelitian kriogenik dan proses skala laboratorium menggunakan CO2 cair pada suhu -78°C langsung dari es kering atau tangki penyimpanan kriogenik. Ini adalah kondisi yang paling menantang untuk sebuah flow meter. Flow meter Coriolis berdiameter kecil DN6 hingga DN15 dengan material tabung berperingkat kriogenik adalah pilihan yang tepat.
Sebuah perusahaan riset teknologi konstruksi di Asia Tenggara baru-baru ini menghubungi kami. Mereka menjalankan eksperimen pengerasan beton skala laboratorium menggunakan dosis CO2 cair dan perlu mengetahui secara pasti berapa banyak massa CO2 yang masuk ke setiap batch uji. Pengaturan mereka: pipa 1/2 inci, tekanan operasi di bawah 100 psi (6,9 bar), rentang aliran 5 hingga 80 L/menit dari tangki kriogenik kecil di gudang bersuhu 28 derajat Celcius.
CO2 keluar dari tangki pada suhu sekitar -78 derajat Celcius. Hal ini meniadakan penggunaan turbin, roda gigi oval, dan meter termal karena alasan yang telah dijelaskan di atas. Rasio penurunan 16:1 (5 hingga 80 L/menit) meniadakan pusaran pada aliran rendah. Meter Coriolis DN15 SS316L mencakup seluruh rentang dengan akurasi 0,2% dan menghasilkan output kg/jam langsung ke pencatat data mereka melalui Modbus RTU. Tidak diperlukan langkah koreksi densitas dalam perangkat lunak mereka.
Kami menyarankan untuk memverifikasi bahwa tekanan masuk tetap di atas tekanan saturasi CO2 selama proses pengukuran untuk mencegah penguapan mendadak di saluran masuk meter. Pada suhu -78 derajat Celcius, CO2 cair sudah mendekati saturasi tekanan atmosfer, sehingga pengendalian tekanan balik di saluran keluar meter penting untuk mendapatkan pembacaan yang stabil.
SS316L adalah standar untuk sebagian besar cairan kriogenik Aplikasi CO2 hingga suhu -196 derajat Celcius. Untuk aplikasi yang agresif atau dengan kemurnian tinggi, Hastelloy C-22 memberikan ketahanan korosi yang lebih baik. Segel PTFE diperlukan; segel Buna-N atau EPDM standar gagal pada suhu kriogenik.
Ya. Output densitas waktu nyata dari meteran akan turun tajam jika CO2 berubah menjadi gas di dalam tabung. Beberapa konfigurasi PLC menggunakan sinyal densitas untuk memicu alarm atau menghentikan sementara totalisasi ketika densitas turun di bawah ambang batas yang ditetapkan, yang berguna untuk akuntansi batch yang akurat.
Model standar DN15 memiliki rating hingga 100 bar. Versi tekanan tinggi untuk ekstraksi CO2 superkritis tersedia hingga 200 bar dan 400 bar. Sebutkan tekanan kerja maksimum yang diizinkan (MAWP) Anda saat meminta penawaran.
CO2 tidak mudah terbakar, sehingga ATEX tidak diperlukan untuk meteran di lingkungan yang hanya mengandung CO2. Jika meteran dipasang di zona yang diklasifikasikan untuk media mudah terbakar lainnya di dekatnya, periksa gambar klasifikasi area tersebut. Perlindungan standar IP67 sudah cukup untuk sebagian besar instalasi industri dan laboratorium.
Standar: 4-20 mA (aliran massa), 4-20 mA (densitas), keluaran pulsa (totalisasi), RS-485 Modbus RTU. Opsional: Protokol HART, PROFIBUS DP. Untuk akuisisi data laboratorium, Modbus RTU melalui RS-485 biasanya paling mudah diimplementasikan dengan adaptor USB-RS485 dan perangkat lunak pencatatan standar.
Kirimkan parameter berikut untuk rekomendasi model di hari yang sama:
Hubungi Silver Automation Instruments di silverinstruments.com dengan parameter di atas.
kami akan menghubungi Anda dalam waktu 24 jam..
