在線粘度計實際選型中有哪些問題要注意?
導(dao)讀(du):在線粘(zhan)度計的測(ce)量(liang)技術(shu)和應用已有幾十年的歷史,許(xu)多工業生產過程中都需(xu)要進行(xing)粘(zhan)度的連(lian)續(xu)自動(dong)測(ce)量(liang)與控制。在石(shi)油(you)煉制的減壓蒸(zheng)餾、柴油(you)/潤滑油/燃料油等的在線自動調和、石油脫
在(zai)線粘度(du)計的(de)(de)測量技術和應用已(yi)有幾十年的(de)(de)歷史,許(xu)多(duo)工業生產過程中都需要(yao)進行(xing)粘度(du)的(de)(de)連(lian)續自動(dong)測量與控(kong)制(zhi)。在(zai)石油煉制(zhi)的(de)(de)減壓蒸餾(liu)、柴(chai)油/潤滑油/燃料油等的在線自動調和、石油脫蠟脫瀝青等過程中需要進行在線粘度監測,用以檢查原料質量、監視與控制生產過程、提高產品合格率、實現自動調和及自動切換產品等。在用重油作燃料的交通、電力、玻璃等工業中,燃料油粘度的在線測量可以提高霧化效率,維持Z好的燃燒效果,節約燃料。
在(zai)(zai)各(ge)種聚合工(gong)程中(zhong),通過粘度(du)在(zai)(zai)線(xian)監(jian)測(ce)可(ke)(ke)用(yong)于控(kong)制反應終點。在(zai)(zai)化(hua)纖抽絲前(qian)的(de)(de)熔體粘度(du)在(zai)(zai)線(xian)監(jian)測(ce)可(ke)(ke)以保(bao)證纖維的(de)(de)粗細(xi)適(shi)當、均勻,較少(shao)廢品(pin)率及能(neng)耗(hao)。造紙和(he)(he)紡織工(gong)業(ye)中(zhong)的(de)(de)粘度(du)在(zai)(zai)線(xian)測(ce)量可(ke)(ke)以改進(jin)淀粉(fen)的(de)(de)轉換過程,提高上(shang)膠操作和(he)(he)自動(dong)涂(tu)料過程的(de)(de)質量和(he)(he)效率。食品(pin)、化(hua)妝品(pin)等行業(ye)利用(yong)在(zai)(zai)線(xian)粘度(du)測(ce)量控(kong)制產品(pin)的(de)(de)中(zhong)間過程或(huo)者(zhe)Z終產品的粘度,達到控制不同批次產品的品質一致性。
此(ci)外,在油(you)(you)墨生產(chan)、印刷、油(you)(you)漆(qi)噴涂(tu)、洗(xi)滌(di)劑與化(hua)妝(zhuang)品生產(chan),膠囊生產(chan)以及(ji)澆涂(tu)、浸漬(zi)、滾涂(tu)等(deng)各類材料的(de)涂(tu)布過程(cheng)也都(dou)要(yao)進行(xing)在線粘度(du)測量。
在線粘度計實際選(xuan)型中需要(yao)主要(yao)的問(wen)題:
目(mu)前,需(xu)要測量的產品大(da)部分是(shi)剪切變稀的流體。聚合物(wu)、高分子材(cai)料等的熔體或溶液都是(shi)這種流變特性。因此,我們常常說:“粘度不是一個點,而是一條曲線”。既然是一條曲線,那么到底取那個點更合適,或者說測量到底是在哪個點上?這就需要根據儀器的測量原理和測試條件具體分析。
單(dan)從流體的(de)(de)(de)流變特性(xing)和粘度(du)測量(liang)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)來看,常用的(de)(de)(de)原(yuan)則是選用低剪切條件下(xia)的(de)(de)(de)測量(liang)值,這樣可使流體在低剪切下(xia)測量(liang),剪切變稀的(de)(de)(de)現象不(bu)太明顯,使粘度(du)指標的(de)(de)(de)靈(ling)敏(min)(min)性(xing)得到充分(fen)利(li)用,提高監(jian)測的(de)(de)(de)靈(ling)敏(min)(min)度(du)。
在(zai)針對生產(chan)過程(cheng)的(de)在(zai)線粘度測量解決方(fang)案中,以旋轉法(fa)和(he)震動(dong)法(fa)相對較(jiao)多,這兩種測量方(fang)法(fa)各有自己的(de)適用(yong)(yong)場合,有些可(ke)以通用(yong)(yong),有些不能(neng)通用(yong)(yong)。考慮(lv)哪種方(fang)法(fa)更適用(yong)(yong),不能(neng)只看工(gong)藝條件中的(de)溫度、壓(ya)力、粘度范圍、安裝要求等,而應該(gai)先從產(chan)品的(de)流變學(xue)特(te)性來考慮(lv)選擇。
1.測(ce)量方法(fa)的選擇
旋轉法的(de)測量剪切率可以精(jing)確(que)計算,也往往較(jiao)低(di),一般都在200s-1以下,而震動法的測量剪切率沒有辦法準確計算,大概在1000~1500s-1。因此,對于剪切變稀的假塑性非牛頓流體,到底是旋轉法更適合,震動法是否合適,就需要對物料進行流變曲線的測量才能確定。
根據一些行業的實際應(ying)用情況,簡(jian)單做了一些歸納,供大家參考:
(1)低粘度流(liu)(liu)體(ti),一(yi)般小于(yu)500mPa*s:這類(lei)流(liu)(liu)體(ti)一(yi)般為成品油、小分(fen)子的液(ye)體(ti)溶液(ye),接近于(yu)牛頓(dun)流(liu)(liu)體(ti),Z佳的在線測量方法是毛細管式(shi)(shi),其(qi)次可以使用旋(xuan)轉(zhuan)式(shi)(shi)、活塞式(shi)(shi)和振(zhen)動式(shi)(shi)。
(2)中等粘(zhan)度(du)流體(ti),一(yi)般在幾百(bai)到10000mPa*s:這類樣(yang)品基本都是(shi)剪(jian)切變稀的(de)非牛(niu)頓流體(ti),剪(jian)切變稀的(de)傾(qing)向十(shi)分明(ming)顯,Z佳的(de)在線測量方法是(shi)旋轉式(shi),其次是(shi)振動式(shi)和活塞(sai)式(shi)。
(3)高粘(zhan)度(du)流(liu)(liu)體(ti),一般在10000mPa*s以上:這(zhe)(zhe)類樣(yang)品基本(ben)也都是(shi)剪切變稀的非(fei)牛頓流(liu)(liu)體(ti),在線測量(liang)的結果往往和實驗(yan)(yan)室測量(liang)結果差(cha)異很大,主要(yao)原因是(shi)由于實驗(yan)(yan)室和在線測量(liang)條件的差(cha)異,生產溫度(du)往往要(yao)高于實驗(yan)(yan)室的測量(liang)溫度(du),這(zhe)(zhe)種情況下(xia),Z佳的在線測量(liang)方(fang)式是(shi)旋(xuan)轉式,其次是(shi)振動式。
2.安裝要求和物料問(wen)題
以上的(de)歸納是(shi)(shi)從流體(ti)的(de)類型角度(du)來(lai)考(kao)慮(lv)的(de),在實際應用中,還需要根(gen)據現場的(de)要求,主要考(kao)慮(lv)安裝(zhuang)的(de)要求,是(shi)(shi)安裝(zhuang)在管道上,還是(shi)(shi)安裝(zhuang)在反(fan)應釜(fu)或容器上;是(shi)(shi)敞開體(ti)系,還是(shi)(shi)密閉的(de)高(gao)溫(wen)高(gao)壓體(ti)系等(deng);流體(ti)是(shi)(shi)否具有(you)腐(fu)蝕性;流體(ti)會(hui)不(bu)會(hui)固(gu)化等(deng)來(lai)綜合考(kao)慮(lv)。
一般(ban)物料不會固化,管路安裝的,采(cai)用(yong)旋轉法為diyi選擇;如果需要直接安裝在反應釜、物料會固化但下次生產會融化的情況,往往選用振動法居多。含顆粒或會固化的物料,不能使用活塞式。
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