Bronkhorst

Blog serie: Hoe gaan we om met lage flow? Deel 4

21 April, 2020 Bart de Jong

Deel 4: Vloeistoftoevoer met behulp van een pomp

Bij flowmeting en -regeling maken we onderscheid tussen 'lage flow' en 'hoge flow'. Maar wat betekent dat nu precies? Bronkhorst levert flowmeters en flowregelaars voor 'lage' flows. Weet je wat een 'lage flow' inhoudt?
In deze serie blogs leggen we het verschil uit en geven we je een paar tips voor systemen voor lage vloeistofflows. 
 
 

Flow meter in combination with a pump

Vloeistoftoevoer – door middel van pomp

Om te waarborgen dat een vloeistofregelaar een stabiel (ultra-)laag flowbereik heeft, is een zeer stabiele ingangsdruk een eerste vereiste. Zoals te lezen was in deel 3 van onze blogserie, is de aanwezigheid van opgelost gas in de vloeistof de voornaamste hindernis bij het gebruik van een drukvat voor het genereren van een stabiele lage vloeistofflow. Als het essentieel is om opgelost gas in de vloeistof te voorkomen, is het een goede keus om de ingangsdruk te genereren door middel van een pomp. Dat is waar dit vierde deel van de blogs over lage flow over gaat.
 

Coriolis flow meter met pomp
Coriolis flow meter met pomp

Een pomp is een instrument dat een continue, betrouwbare en stabiele druk of flow kan leveren. Dankzij de pomp komt er geen opgelost gas in de vloeistofflow terecht omdat de vloeistof door de mechanische werking van de pomp zelf onder druk wordt gezet. Als de pomp vloeistof uit een afzonderlijk vat ontvangt waarop geen druk staat, kan dit vat op ieder moment worden bijgevuld zonder het proces te onderbreken. Het is aan te raden om dit vat op dezelfde hoogte als de pomp te plaatsen om vacuümzuigen, met het risico op gasbelletjes, te voorkomen. In dit geval moet er wel een extra afsluiter worden geplaatst om te voorkomen dat het vat spontaan in de pomp wordt geleegd. Plaats deze afsluiter zodanig dat er geen extra loze ruimte ontstaat waarin zich lucht kan ophopen.

Welk type pomp wordt aanbevolen?

Een pomp – een tandwielpomp of een zuigerpomp – kan worden gebruikt om de benodigde ingangsdruk voor de flowregelaar te leveren. Bij een tandwielpomp wordt een flow gegenereerd door een vaste hoeveelheid vloeistof herhaaldelijk tussen in elkaar grijpende tanden van draaiende tandwielen te verplaatsen, terwijl dit bij een zuigerpomp gebeurt door opeenvolgende slagen van een zuiger die een vaste hoeveelheid vloeistof opneemt en afgeeft. Over het algemeen zijn kleine pompen te verkiezen, aangezien bij een pomp met een klein intern volume het opvullen en verversen sneller verloopt. Welke pomp je ook kiest, controleer altijd of de pompmaterialen geschikt zijn voor de verwerkte vloeistof. Omdat de relevante vaste hoeveelheid verplaatste vloeistof bij tandwielpompen over het algemeen kleiner is dan bij zuigerpompen, verdienen tandwielpompen de voorkeur als een klant een redelijk stabiele flowregeling voor lage vloeistofflows wenst. Tandwielpompen zijn echter beperkt tot een maximale werkdruk van 10 tot 15 bar. Zuigerpompen kunnen een hogere druk aan, van tientallen tot meer dan 100 bar, wat vaak het geval is bij lageflowtoepassingen.

De pompen met dubbele zuigers die we bij Bronkhorst gebruiken, hebben een faseverschuiving van 180°, waardoor een zeer stabiele druk of flow wordt verkregen, wat belangrijk is bij lageflowapparaten.
Of dit voldoende nauwkeurig is, hangt echter af van het toepassingsproces van de klant. De benodigde hoeveelheid vloeistof wordt nauwkeurig gedoseerd, maar door het pompprincipe vindt de dosering plaats in kleine pulsen. Bij een voldoende grote verwerkingshoeveelheid is er genoeg mengcapaciteit om de pulsen vlakker te maken. Als je echter een gelijkmatig verdeelde dosering gedurende een kort aantal seconden wenst, is een opstelling met een zuigerpomp minder ideaal en kan een tandwielpomp alsnog te verkiezen zijn. 
 

Massflowmeters met een pomp gebruiken om regellussen op te zetten

Bronkhorst massflowmeters, met name Coriolis-meters, zijn ideaal voor het werken met pompen om een regellus op te zetten en zo een stabiel lageflowbereik te verwezenlijken. Een andere methode voor het creëren van een stabiel lageflowbereik is een opstelling met drukregeling. In dit geval wordt de pompsnelheid geregeld door middel van een (EL-PRESS) drukregelaar om een constante en stabiele ingangsdruk te leveren. Tegelijkertijd wordt de flow aangepast met een regelventiel die wordt gestuurd door een flowmeter, zoals als de Bronkhorst mini CORI-FLOW ML120.
 

Flowmeter vloeistoftoevoer drukregeling
Opstelling met drukregeling
Vloeistoftoevoer van de flowmeter directe regeling
Directe regeling

Voor veel lageflowtoepassingen hoeft de opstelling met de regellus niet zo ingewikkeld te zijn als de gecombineerde opstelling van flow en drukregeling hierboven. De eenvoudigste manier om met een pomp een vloeistofflow te genereren is om met de pomp de vloeistof uit een vat te laten halen en de pompsnelheid aan te sturen met het regelsignaal van de flowmeter. Zo'n opstelling met ‘directe regeling’ is in de praktijk toegepast voor stabiele dosering van lagevloeistofflows van koolwaterstofverbindingen zonder schommelingen voor R&D in verband met katalyse onder hoge druk.

Om de regeling soepel te laten verlopen en om zowel bij hoge als lage flow een stabiele flow te verkrijgen, kan in de opstelling met directe regeling een bypasslijn met een instelbare beperking worden opgenomen. Dit is meestal een naaldventiel. Met de bypassmethode wordt de snelheid van de pomp hoger, met als gevolg een stabielere flow/drukregeling, waardoor de pomp met een efficiënter en stabieler setpoint kan werken en een soepelere vloeistofflowoutput heeft.

Flow meter liquid supply bypass setup
Bypass setup

Wilt u meer informatie over flowmeters of -regelaars?

Wilt u het laatste nieuws ontvangen over trends in flow control? Schrijf u dan in voor onze maandelijkse nieuwsbrief. 

Vraag advies Inschrijven nieuwsbrief

Bronkhorst NEDERLAND

Lunet 10c
3905 NW Veenendaal
Tel. +31 (0)318 55 12 80
[email protected]

Copyright © 2020 Bronkhorst. All rights reserved.     Sitemap     Disclaimer     Privacy note