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Application note

温度成像过程中的流量控制

德国公司LaVision研发制造模块化激光成像系统,用于反应和非反应流动过程的可视化。使用的光学技术之一是激光诱导荧光反应(LIF)。Bronkhorst Deutschland Nord提供由蒸发模块(VDM)和液体给料模块组成的解决方案用于精准混合氮气和示踪物质。工艺过程中对气体流量、液体流量和温度的精准控制非常重要。
 

什么是温度成像?

温度成像是一项广泛应用于汽车、航空航天和发电等不同行业的技术,用于开发高效、清洁的燃烧过程。可视化流量和温度分布的一种非常常见的方法是使用诸如苯甲醚(C7H8O)等示踪物质的激光诱发荧光反应(LIF)测温法。

加热射流的温度成像

应用要求

温度分析技术一个重要的点是示踪液体和气体的精确和可重复的混合。挑战在于为不断变化的试验条件创造不同但一致的混合物。对气体流量、液体流量和温度的精确控制是这一过程的关键。

重要议题


工艺方案

在这种双色激光诱导荧光(LIF)测温装置中,苯甲醚用作“着色剂”,使相机内部的热流可见。苯甲醚必须在气相可用,而液体苯甲醚流动控制的准确性是至关重要的。

液体给料系统

由于液体苯甲醚的准确性至关重要,Bronkhorst研发了专用的液体给料模块。该液体给料模块包括储液器和压力控制液体泵。电子压力控制器通过调节泵的转速使蒸发器模块(VDM)入口处压力恒定。

温度成像过程中的流量控制工艺流程
VDM – 蒸发模块

采用蒸发器模块以产生准确的苯甲醚和氮气的蒸发混合物。少量的苯甲醚液体(高达25g/h)在受控蒸发混合(CEM)模块的氮气流中雾化,然后加热,以确保完全蒸发,避免冷却到冷凝温度以下。在蒸汽出口处,可选添加稀释气体,以进一步降低汽流中苯甲醚的浓度。

所有组件集成在蒸汽输送模块(VDM)中,还包含电源、通信接口和显示控制用显示器。

为了调整系统以适应客户流程,可通过数字(RS232或总线)接口使用Bronkhorst软件FlowPlotFlowSuite调整流量控制器的相关PID参数。

Bronkhorst支持LaVision 和最终用户进行现场调试。

带液体给料模块的蒸发器模块(VDM)模型