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如何处理小流量液体?1/5

2025年2月19日 Bronkhorst

1集:什么是小流量液体?

微反应器、催化剂研究和臭味剂定量给料有什么共同点?它们都需处理小流量液体。在流量控制和测量领域,我们区分“小流量”和“大流量”。Bronkhorst专注小流量测控。到底什么是小流量呢?

我们准备了系列博客,介绍液体小流量装置。除了小流量定义和流量计选择技巧外,博客还提供了有关系统设计、连接材料和液体供应系统的建议。

什么是(超)小流体液体?

在工业化生产过程中,远小于500 kg/h的流量被认为是小流量,而在研究中,该术语被认为是小于100 g/h的流量。我们还专注于超小流量 – 我们将其定义为< 5 g/h。

以水滴为例,典型的直径为半厘米,100 g/h 相当于每小时约2000滴水滴 – 流量相当小。100滴相当于一小时内定量给料5 g。

小流量液体测量和控制仪表广泛应用于:

化学催化剂:
  • 在高压催化剂调研中,小流量烃类化合物液体需以无脉动的稳定流量定量给料。了解详情。
生物技术和制药行业:
  • 与传统方法相比,制药和生物技术领域的芯片级实验仪器和其他微流体设备显著减少了化学品的数量和实验时间。了解详情。
气体加臭:
  • 天然气或沼气的典型气味来自人工添加到气体中的“报警剂”,以少量但连续的液体添加剂形式注入。

在所有这些情况下,测量或添加适量的液体 – 不多也不少 – 对于相关过程的良好性能很重要。

 

质量流量 vs 体积流量
质量流量 vs 体积流量

质量流量vs体积流量

上文中,流量以质量单位表示,例如g/h或mg/s。但是,许多用户习惯以体积为单位进行思考和工作。这很好,至少当我们谈论相同的参考条件时是这样。查看我们的文章“您知道为什么质量流量参考条件很重要嘛?”以了解有关参考条件的更多信息。

小流量的典型特征是什么?

低于100 g/h的小流量流体与“正常”或大流量有何不同?(超)小流量应用设计一些较大流量中未观察到或较大流量无关的现象。由于移动的液体量非常小,(超)小流量非常敏感,即使是工艺或环境条件下微小的干扰也会对流量稳定性产生巨大影响。因此,外部条件对流量稳定性的影响–以及控制这些外部条件的方法是关键。

例如,即使是气体或液体的少量泄漏也会对预期的液体流量产生相当大的影响。此外,由固体颗粒或小液体流线中的污染物引起的任何阻塞显然都会以不希望的方式减少流量。特别是对于小流量液体计量,不稳定的压力会导致不稳定的流量。前压的变化、与流速相比泵冲程体积过大而导致的脉动,以及对要计量的液体加压时气体(加压空气)的溶解,都会导致流量不稳定。

了解应用以及过程的物理传输现象对于处理这类复杂的小流量处理问题很重要。优化流体系统的流量稳定性和性能需深入了解各种情况下的流体物性和系统组件。流体系统中的每个组件都会影响流体的运行或与其他组件相互作用,尤其是在小流量时。

小流量液体应用

在Bronkhorst产品组合中,基于热式原理的μ-FLOW 和 LIQUI-FLOW 质量流量计和控制器,以及基于科里奥利原理的mini CORI-FLOW ML120 和 mini CORI-FLOW M12 装置,特别适用于(超)小液体流量应用。质量流量计由仅测量介质流量的传感器组成,而质量流量控制器将传感器与控制阀相结合以控制介质流量。

流量控制器通常用于产生稳定的流量。然而,优化性能需要的不仅仅是出色的流量控制器。例如确保装置中没有泄漏,并使用小体积管路。此外,在加压容器中,避免使用可溶于液体的气体,或使用去除气体的方法。在后续第2章节,我们将重点介绍有关如何选择合适的小流量计的实用技巧。

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