¿Qué son el litio y el sodio líquidos?

El litio líquido (Li) y el sodio líquido (Na) son elementos metálicos que son sólidos a temperatura y presión ambiente, pero pueden volverse líquidos en condiciones específicas.
- Litio líquido: se utiliza principalmente en el desarrollo de baterías de litio, sistemas de gestión térmica de alta temperatura y ciertas aplicaciones de energía nuclear.
- Sodio líquido: Se utiliza principalmente como refrigerante en reactores nucleares y como fluido de transferencia de calor en ciertos procesos químicos.
A pesar de sus aplicaciones útiles, medir el flujo de litio y sodio líquidos presenta desafíos únicos debido a sus propiedades físicas y químicas.

Desafíos en la medición del flujo de litio y sodio líquidos

1. Problemas de medición de flujo a alta temperatura
El litio y el sodio líquidos tienen puntos de fusión relativamente bajos: el litio se funde a 180,5 °C y el sodio a 97,8 °C. Por ello, las mediciones suelen realizarse a altas temperaturas, lo que puede provocar fallos en sensores de flujo convencionales, instrumentos de flujo y componentes eléctricos debido a la expansión térmica o a una conexión deficiente. Para evitar estos problemas, se necesitan sensores y equipos de flujo especializados para altas temperaturas.

2. Estabilidad térmica
Los metales líquidos, como el litio y el sodio, experimentan fluctuaciones de temperatura significativas, lo que puede afectar la precisión de las mediciones de flujo. Los dispositivos de medición deben tener una gran estabilidad térmica y adaptabilidad para mantener la precisión en condiciones de temperatura variables.

3. Variación de la densidad con la temperatura
La densidad del litio y el sodio líquidos varía significativamente con la temperatura, lo que dificulta las mediciones de caudal. Los métodos tradicionales de medición de caudal basados en el volumen, como los caudalímetros de vórtice y los caudalímetros de turbina , se basan en la densidad del fluido. A medida que cambia la densidad de los metales líquidos, la precisión de estos métodos de medición de caudal puede verse afectada, especialmente con caudalímetros tradicionales como los transmisores de caudal de turbina.

4. Efectos de la viscosidad
Si bien el litio y el sodio líquidos tienen viscosidades relativamente bajas, su viscosidad puede variar con la temperatura, lo que afecta sus características de flujo. Este cambio de viscosidad puede interferir con el correcto funcionamiento de los sensores de flujo y afectar la precisión general de la medición.

5. Selección difícil de métodos de medición
Debido a los desafíos mencionados, muchas técnicas comunes de medición de caudal, como los caudalímetros de turbina o los caudalímetros de área variable, podrían no ser adecuadas para el litio y el sodio líquidos. Para abordar estos problemas, suelen requerirse tecnologías avanzadas de medición de caudal, como los caudalímetros másicos Coriolis.

Ventajas de los medidores de caudal másico Coriolis para litio y sodio líquidos

Los medidores de flujo Coriolis ofrecen una solución única y altamente precisa para medir el flujo de litio y sodio líquidos, abordando los desafíos que plantean sus propiedades.

1. La alta precisión puede alcanzar una precisión del 0,1 %.
Los medidores de flujo Coriolis miden directamente el flujo másico, sin verse afectados por las fluctuaciones de temperatura, densidad o presión, lo que los hace ideales para líquidos como el litio y el sodio, que experimentan variaciones significativas de densidad y temperatura.

2. No se ve afectado por las propiedades del fluido
A diferencia de otros tipos de medidores de flujo, los medidores de flujo Coriolis no se basan en la conductividad, la viscosidad ni la velocidad de flujo del fluido. Esto los hace especialmente eficaces para fluidos con características de flujo especiales, como el litio y el sodio líquidos.

3. Compatibilidad con altas temperaturas
Los medidores de caudal Coriolis pueden operar en entornos de alta temperatura; soportan un máximo de 350 °C, lo que los hace ideales para medir metales líquidos, que suelen operar a temperaturas elevadas. Esta capacidad es esencial para una medición precisa en aplicaciones prácticas.

Especificaciones técnicas del medidor de caudal Coriolis

Rango de medición de caudal: Los medidores de caudal Coriolis son versátiles y pueden medir desde caudales bajos hasta altos en aplicaciones de metales líquidos. Por ejemplo, nuestro medidor de caudal másico de 3/8" puede manejar un caudal de litio y sodio de 1500 kg/h, nuestro medidor de caudal másico de líquidos de 1" puede manejar un caudal de 13 toneladas/h, nuestro medidor de caudal másico de 2" puede medir 33 t/h y el medidor de caudal de 4" puede medir un caudal de 0 a 160 t/h. Contacte con sales@silverinstruments.com si desea que sus rangos de caudal de litio y sodio tengan el tamaño de medidor de caudal adecuado.
- Resistencia a la temperatura: Estos medidores suelen operar en rangos de temperatura de -200 °C a +350 °C, y algunos modelos pueden soportar temperaturas incluso más altas. Este rango los hace adecuados para litio líquido (con un punto de fusión de 180,5 °C) y sodio líquido (con un punto de fusión de 97,8 °C).
- Clasificación de presión: los medidores de flujo Coriolis pueden manejar entornos de alta presión, lo que los hace ideales para usar en tuberías presurizadas y sistemas sellados, nuestra clasificación de presión estándar para el medidor de flujo másico es de 16 bar, si desea 25 bar, 40 bar, 1000 psi, 2000 psi, todos podemos adaptarnos a su demanda.

El caudalímetro Coriolis permite medir fluidos complejos, como litio y sodio fundidos, que presentan una viscosidad relativamente alta. Esto lo hace especialmente adecuado para dichas mediciones.

¿Cómo instalar un medidor de flujo de litio/sodio líquido?

Se recomienda la instalación de la bandera cuando se miden fluidos de alta viscosidad o fluidos bifásicos líquido-sólido o líquidos que se solidifican fácilmente, por ejemplo, litio/sodio líquido, la instalación de la bandera no afectará la precisión de la medición del flujo de Li y Na, pero la dirección del flujo debe ser de abajo hacia arriba.
El principio de funcionamiento del medidor de caudal másico Coriolis es la vibración, por lo que la ubicación de instalación debe estar lo más libre de vibraciones posible; se necesita un soporte sólido para la tubería de instalación.
Si se necesitan dispositivos de estrangulamiento, como válvulas de control de flujo, se deben instalar en la salida de los medidores de flujo.

En la entrada y salida del medidor de flujo, los usuarios deben instalar una válvula de guante que será conveniente para la calibración después de la instalación.

El medidor de caudal debe estar lejos de la salida de la bomba, especialmente de la bomba alternativa.

Conclusión

Los medidores de caudal másico Coriolis ofrecen ventajas significativas para medir el caudal de litio y sodio líquidos, incluyendo alta precisión, versatilidad y resiliencia en entornos de alta temperatura y alta presión. Estos transmisores de caudal Coriolis son indispensables para industrias que requieren una medición precisa del caudal másico en condiciones adversas, garantizando operaciones fiables y seguras en aplicaciones que abarcan desde la producción de energía hasta el procesamiento químico avanzado.

Al aprovechar la tecnología de medición avanzada, como los medidores de flujo másico Coriolis, las industrias pueden lograr mediciones de flujo altamente precisas, lo que contribuye a un mejor control de procesos, seguridad y eficiencia en el manejo de litio y sodio líquidos.