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        公司新聞

        為什么說低壓損在負壓應用中很重要

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        壓損在負壓與真空應用中是一項重要、實在的因素。管路中由摩擦阻力引起的壓力損失稱之為壓損。流體在流動過程中與所有管路部件之間都會產生一定的摩擦阻力,比如:閥門、轉接頭及管道壁,由此便形成了壓損。通過計算流過管路所需要的壓力可計算得出管路中每一部件所產生的壓損。壓損越小,消耗的氣體就越少,即運營成本越小。

        壓損是如何產生的

        艾里卡特質量流量計內部的壓損受靜壓影響,進行負壓應用選型時須特別考慮這一因素。艾里卡特質量流量計通過測量層流片兩點間的壓力差來計算流量。由于流體作層流運動,通過泊肅葉定律可得到壓力差:

        ?P= 8μLQ/(πr^4)

        ΔP = 壓力差

        L = 管道長度

        η = 流體粘度

        Q = 體積流量

        r = 管道半徑

        π = Pi

        對于每一臺艾里卡特質量流量計來說,管道長度L和半徑r都是已知的常量。假設氣體粘度值不變,壓損則與體積流量成正比。

        ΔP ∝ Qη

        減小管道靜壓將增大氣體體積從而使得氣體體積流量變大。從上述等式中可以看出:體積流量變大(由于減小靜壓而致)的同時壓損也將增大。

        為了簡化概念,假設以下示例中溫度保持不變。我們通過管道往一氣球中充氣,然后攜帶同一氣球與管子駕車進入山間,并同樣通過管道給氣球充氣,由于山間海拔較高、氣壓較低,從而導致氣球體積變大,我們仍然可通過管道往氣球中充氣,但由于體積變大、氣體與管道壁間的摩擦力增大,因此須施加更大的力。由此我們可以得出結論:壓損隨靜壓減小而增大。

        負壓應用中如何選擇適當量程的流量計

        了解了靜壓與壓損的關系后,您便知道了負壓應用中如何確定質量流量計的量程。我們的產品樣冊上可以查到艾里卡特質量流量計與質量流量控制器在標準大氣壓下的壓損。假設我們在1/2大氣壓下用一臺質量流量計測量不超過500sccm的流量,500sccm的流量在1/2大氣壓下會膨脹成1000sccm,由于艾里卡特是以質量流量而非體積流量定義設備量程,因此您需要增大量程以適用膨脹的體積的流量。

        Air-in-motion-at-1atm_labels1200

        所以應該選用1000sccm(M-1SLPM-D)而非500sccm的設備(M-500SCCM-D),并將質量流量標定至500sccm、體積流量標定至1000sccm。M-500SCCM-D與M-1SLPM-D這兩個型號在大氣壓下的滿量程壓損都是1psid。1/2大氣壓時,由于體積翻倍,500sccm質量流量計滿量程壓損理論上將翻倍至2psid,但M-1SLPM-D滿量程壓損只有1psid。從本質上來講,其實相當于加大了往氣球充氣的管道的管徑。依此類推,1/4大氣壓時體積流量是質量流量的4倍,因此須采用M-2SLPM-D,并將質量流量標定至500sccm、體積流量標定至2000sccm。

        低壓損質量流量計

        即便如此,您的負壓系統還必須有足夠的壓力,允許流量計損失1psi壓力。如上文中的方案,1/2大氣壓時采用量程翻倍的M-1SLPM-D,流量計壓損被限定在1psid,約為環境壓力的14%;1/4大氣壓時則更甚,四倍量程的流量計M-2SLPM-D壓損為1psid,約為環境壓力的27%。這樣的情況便不是很理想,尤其當環境壓力有限時。

        pressure-drop-Alicat-U

        MW 低壓損質量流量計(上圖選配背光彩色顯示屏)

        MW 低壓損質量流量計(上圖選配背光彩色顯示屏)

        艾里卡特有另一個解決方案!壓損相對于標準M系列質量流量計小很多的Whisper系列低壓損質量流量計即能完美解決此類應用的困擾。同樣是滿量程1000sccm的流量計,低壓損系列MW-1SLPM-D在1/2大氣壓下的壓損為0.07psid,僅為環境壓力的1%。低壓損系列與標準流量計的精度相同,采用低壓損質量流量計為您的負壓系統設計提供了更多的壓損余地。

         
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