Medidor de flujo de solución de vanadio (magnético): materiales, dimensionamiento y aplicaciones VRFB
¿Por qué los medidores magnéticos son ideales para el electrolito de vanadio?
- Sin partes móviles → sin corrosión del rotor/pala como en los medidores de flujo de turbina o los medidores de flujo de vórtice .
- Diseño de paso total, pérdida de presión cercana a cero → circulación estable en pilas VRFB.
- Excelente resistencia química con revestimientos de PTFE/PFA y electrodos de tantalio .
- Funciona con líquidos conductores : los electrolitos de vanadio (VO 2+ , V 3+ etc.) son conductores, por lo que los medidores magnéticos leen con precisión.
Cómo mide un medidor de flujo electromagnético el flujo de vanadio
Los medidores magnéticos siguen la ley de Faraday. Cuando un electrolito conductor de vanadio pasa a través de un campo magnético, los electrodos detectan un voltaje proporcional a la velocidad del flujo y el transmisor emite un caudal volumétrico.
Para medios no conductores (por ejemplo, algunos solventes), los medidores magnéticos no funcionarán: considere medidores de flujo másico Coriolis o alternativas ultrasónicas .
Selección de materiales para soluciones de vanadio
Materiales de revestimiento (PTFE/PFA vs. caucho)
Elija los revestimientos según la acidez, la temperatura y los sólidos. Para electrolitos V(II)–V(V) (a menudo ácidos), se prefieren PTFE/PFA . El caucho solo es aceptable para condiciones suaves.
| Liner | Main properties | Recommended applications |
|---|---|---|
| Hard rubber | Resistant to common acids/alkalis at room temperature; not for strong oxidizers | Temp < 65 °C; general acid/alkali/salt solutions |
| PTFE / F46 / PFA | Outstanding chemical inertness; resists boiling HCl, H2SO4, HNO3, mixed acids; poorer abrasion resistance | PTFE: −40~130 °C; F46/PFA: −40~180 °C; strong corrosives, sanitary service |
Electrodos (se recomienda tantalio)
El tantalio se comporta como el vidrio en cuanto a resistencia a la corrosión: soporta HCl en ebullición, ácido nítrico y electrolitos de vanadio; no es apto para álcalis fuertes. Para usos económicos, se puede considerar Hastelloy o titanio, dependiendo de la composición química.
Cómo dimensionar un medidor de flujo de solución de vanadio
Para mayor precisión y baja erosión, se recomienda una velocidad típica de 0,5 a 3 m/s . La tabla a continuación muestra rangos aproximados con calibración estándar; compruébelo con su ventana de velocidad real.
| Mag flow sensor size (mm / inch) | Typical vanadium flow range (m³/h) |
|---|---|
| DN15 (1/2") | 0.06–6.36 |
| DN20 (3/4") | 0.11–11.30 |
| DN25 (1") | 0.18–17.66 |
| DN32 (1-1/4") | 0.29–28.94 |
| DN40 (1-1/2") | 0.50–45.22 |
| DN50 (2") | 0.71–70.65 |
| DN65 (2-1/2") | 1.19–119.40 |
| DN80 (3") | 1.81–180.86 |
| DN100 (4") | 2.83–282.60 |
| DN125 (5") | 4.42–441.56 |
| DN150 (6") | 6.36–635.85 |
Precisión: ±0,5 % estándar; ±0,2 % opcional. Temperatura: -20 a 180 °C (dependiendo del revestimiento). Diámetros de tubería: 0,1" a 40".
Si necesita mediciones de flujo muy bajo o de alto rango, podemos personalizar transmisores y revestimientos para su electrolito.
Ejemplo de aplicación VRFB
En los sistemas VRFB, dos electrolitos de vanadio circulan por las pilas de celdas. Los medidores magnéticos mantienen la velocidad de circulación óptima: una velocidad demasiado lenta reduce la potencia de salida; una velocidad demasiado rápida desperdicia energía de la bomba.
Consejos de instalación para medidores de caudal de solución de vanadio
- Mantenga recorridos rectos (por ejemplo, 5D ascendente/3D descendente) o siga las especificaciones de su modelo.
- Asegúrese de que la tubería esté llena; evite las bolsas de gas. Instale los electrodos en una línea horizontal.
- Utilice anillos de puesta a tierra adecuados; elija juntas de PTFE/PFA compatibles con el electrolito.
Limitaciones
Los medidores magnéticos requieren líquidos conductores y una velocidad mínima (~0,3 pies/s) para una precisión óptima. Para solventes no conductores, considere medidores Coriolis o ultrasónicos .
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Silver Automation Instruments suministra medidores magnéticos revestidos de PTFE/PFA con electrodos de tantalio para VRFB y servicios químicos, además de opciones para aplicaciones de bajo flujo, alta temperatura y sanitarias.
Explora los medidores de flujo magnético
Preguntas frecuentes sobre el medidor de flujo de vanadio
¿Qué material de electrodo es mejor para el electrolito de vanadio?
Se recomienda el tantalio para electrolitos ácidos fuertes; evite los álcalis fuertes.
¿Para qué velocidad debo diseñar?
Por lo general, entre 0,5 y 3 m/s se equilibra la precisión y el control de la erosión en los bucles VRFB.
¿Los medidores magnéticos provocarán pérdida de presión?
Son de paso completo; la pérdida de presión es insignificante en comparación con los medidores de turbina/vórtice.
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