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流量控制常见于生物、化学、食品和出于分析目的的制造过程。在这些过程应用中,需要以受控的方式供应流体(气体、液体或蒸汽),这就是流量控制的基本定义。精确的流量控制将提高最终产品质量,通过调查不同的流程来提高对流程的理解,并可能加快流程步骤,最终帮助提高过程经济效益。这是使用流量控制装置或“流量控制器”的目的。
什么是流量控制器?

流量控制器通过控制化合物的流量将一种或多种气态、蒸汽或液态化合物添加到过程中,以g/min表示质量流量,或l/h来表示体积流量。

质量流量和体积流量通过化合物的温度和压力影响密度相互关联,因此可以相互转换。在许多研究和生产过程中,质量流量比体积流量控制更受欢迎,因为质量是重要的变量。然而,许多用户以体积单位计量,所以体积流量控制器也会用到。

流量控制器如何工作?

流量控制器是组合控制阀和控制单元的流量计。流量计测量供应给过程的化合物的流量。如果该测量值偏离设定值(要添加的化合物的所需流量),控制阀打开或关闭,使实际(测量的)流量最终达到设定值。

右图是Bronkhorst EL-FLOW质量流量控制器的主要部件展示以帮助我们更好地了解流量控制器的工作原理。阀体内的层流元件将部分流体引流至测量流量的传感器。控制阀与设备的测量部件串联放置,将通过开大或关小来改变流道的大小,使实际流量与设定值相匹配。外壳内的电路板装有流量计和阀门之间的控制和反馈软件。


基于科里奥利原理的流量控制器

通过科里奥利原理工作的流量控制器(例如Bronkhorst mini CORI-FLOW 系列)使用流体质量流量和质量惯性之间的直接关系。操作不受流体物性影响,意味着他们可用于不同和未知的混合物。此外,使用科里奥利流量控制器,当切换其他液体时,无需进行转换。

 
超声波技术流量控制器

Bronkhorst ES-FLOW流量控制器通过超声波控制体积液体流量。通过传感器测量流速,乘以设备内的管横截面,得到体积液体流量。

采用容积式原理的流量控制器

根据容积式原理,齿轮泵可被视为体积流量控制器。电机驱动齿轮旋转,两个互锁旋转齿轮的齿之间的空间决定了排量。连续的旋转产生连续的流体流动。

一些流量控制器特别适用于气体,而另一些则专门适用于液体。此外,还有不受流体物性影响的流量控制器,可控制气体和液体的流量。


流量控制器客户应用案例

流量控制器用于制药过程液体定量给料

Bronkhorst为制药行业客户提供一套完整的定制化液体定量给料装置,用于精确控制液体添加剂的定量给料。该解决方案将带齿轮泵的mini CORI-FLOW质量流量计与IN-PRESS系列压力传感器相结合,从而实现了更快、更稳定和更灵活的工艺过程。

流量控制器用于氢气应用

德国航空航天中心寻找将氢气可控引入容器的解决方案,用于研究金属氢化物容器中氢气的存储。IN FLOW流量计系列与Vary-P阀相结合,满足需求。为了控制金属氢化物容器中的压力,使用了连接Vary-P阀的IN-PRESS系列压力控制器。了解更多。。。

流量控制器用于爆气

对于冰淇淋生产来说,曝气过程很重要。空气被融入到混合各种食物成分的液体混合物。为了确保最终产品的一致性和结构,冰淇淋须含有适量的气泡。为此,曝气混合物制造商使用EL-FLOW Select质量流量控制器向冷却的混合物中加入精确量的空气。了解更多。。。