Que sont le lithium et le sodium liquides ?
Le lithium liquide (Li) et le sodium liquide (Na) sont tous deux des éléments métalliques solides à température et pression ambiantes, mais qui peuvent devenir liquides dans des conditions spécifiques.
- Lithium liquide : utilisé principalement dans le développement de batteries au lithium, les systèmes de gestion thermique à haute température et certaines applications d’énergie nucléaire.
- Sodium liquide : Principalement utilisé comme liquide de refroidissement dans les réacteurs nucléaires et comme fluide de transfert de chaleur dans certains procédés chimiques.
Malgré leurs applications utiles, la mesure du débit de lithium et de sodium liquides présente des défis uniques en raison de leurs propriétés physiques et chimiques.
Défis liés à la mesure du débit de lithium et de sodium liquides
1. Problèmes
de mesure du débit à haute température Le lithium et le sodium liquides ont des points de fusion relativement bas, le lithium fondant à 180,5 °C et le sodium à 97,8 °C. Par conséquent, les mesures sont souvent effectuées à des températures élevées, ce qui peut entraîner une défaillance des capteurs de débit, des instruments de débit et des composants électriques conventionnels en raison de la dilatation thermique ou d'une mauvaise fiabilité des connexions. Des capteurs de débit et des équipements haute température spécialisés sont nécessaires pour éviter ces problèmes.
2. Stabilité thermique
Les métaux liquides comme le lithium et le sodium subissent d'importantes fluctuations de température, ce qui peut affecter la précision des mesures de débit. Les appareils de mesure doivent avoir une forte stabilité thermique et une grande adaptabilité pour maintenir la précision dans des conditions de température variables.
3. Variation de la densité en fonction de la température
La densité du lithium et du sodium liquides varie considérablement avec la température, ce qui complique les mesures de débit. Les méthodes traditionnelles de mesure du débit basées sur le volume, comme
les débitmètres à vortex et
les débitmètres à turbine , reposent sur la densité du fluide. Lorsque la densité des métaux liquides change, la précision de ces méthodes de mesure du débit peut être compromise, en particulier avec les débitmètres traditionnels comme les transmetteurs de débit à turbine.
4. Effets de la viscosité
Bien que le lithium et le sodium liquides aient des viscosités relativement faibles, leur viscosité peut changer avec la température, affectant ainsi leurs caractéristiques d'écoulement. Ce changement de viscosité peut interférer avec le bon fonctionnement des capteurs de débit et avoir un impact sur la précision globale de la mesure.
5. Sélection difficile des méthodes de mesure
En raison des défis susmentionnés, de nombreuses techniques de mesure de débit courantes telles que les débitmètres à turbine ou les débitmètres à section variable peuvent ne pas être adaptées au lithium et au sodium liquides. Pour résoudre ces problèmes, des technologies de mesure de débit avancées, telles que les débitmètres massiques Coriolis, sont généralement nécessaires.
Avantages des débitmètres massiques Coriolis pour le lithium et le sodium liquides
Les débitmètres Coriolis offrent une solution unique et très précise pour mesurer le débit de lithium et de sodium liquides, répondant aux défis posés par leurs propriétés.
1. La haute précision peut être atteinte au mieux jusqu'à 0,1 %
Les débitmètres Coriolis mesurent directement le débit massique, sans être affectés par les fluctuations de température, de densité ou de pression, ce qui les rend idéaux pour les liquides comme le lithium et le sodium, qui subissent des variations importantes de densité et de température.
2. Insensible aux propriétés du fluide
Contrairement à d'autres types de débitmètres, les débitmètres Coriolis ne dépendent pas de la conductivité, de la viscosité ou de la vitesse d'écoulement du fluide. Cela les rend particulièrement efficaces pour les fluides ayant des caractéristiques d'écoulement particulières comme le lithium et le sodium liquides.
3. Compatibilité haute température
Les débitmètres Coriolis peuvent fonctionner dans des environnements à haute température ; ils peuvent supporter jusqu'à 350 degrés C, ce qui les rend adaptés à la mesure des métaux liquides, qui fonctionnent généralement à des températures élevées. Cette capacité est essentielle pour une mesure précise dans les applications du monde réel.
Spécifications techniques du débitmètre Coriolis
- Plage de mesure du débit : les débitmètres Coriolis sont polyvalents, capables de mesurer des débits faibles à élevés dans les applications de métaux liquides. Par exemple, notre débitmètre massique de 3/8" peut gérer un débit de lithium et de sodium de 1 500 kg/heure, notre débitmètre massique de liquide de 1 pouce peut gérer un débit de 13 tonnes/heure et notre débitmètre massique de 2 pouces peut mesurer 33 t/h,
le débitmètre de 4 pouces peut mesurer un débit de 0 à 160 t/h. Contactez sales@silverinstruments.com si vous souhaitez que vos plages de débit de lithium et de sodium aient une taille de débitmètre adaptée.
- Résistance à la température : ces compteurs fonctionnent généralement dans des plages de températures allant de -200 °C à +350 °C, certains modèles pouvant supporter des températures encore plus élevées. Cette plage les rend adaptés au lithium liquide (avec un point de fusion de 180,5 °C) et au sodium liquide (avec un point de fusion de 97,8 °C).
- Pression nominale : les débitmètres Coriolis peuvent gérer des environnements à haute pression, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans des canalisations sous pression et des systèmes scellés. Notre pression nominale standard pour le débitmètre massique est de 16 bars, si vous voulez 25 bars, 40 bars, 1000 psi, 2000 psi, nous pouvons tous répondre à votre demande.
- Le débitmètre Coriolis est capable de mesurer des fluides difficiles, notamment le lithium et le sodium fondus, qui présentent une viscosité relativement élevée. Le débitmètre Coriolis est donc particulièrement adapté à ce type de mesures.
Comment installer un débitmètre lithium/sodium liquide ?
L'installation du drapeau est recommandée lors de la mesure de fluides à haute viscosité ou de fluides biphasiques liquide-solide ou de liquides facilement solidifiés, par exemple du lithium/sodium liquide. L'installation du drapeau n'affectera pas la précision de la mesure du débit de Li et Na, mais la direction du débit doit être de bas en haut.
Le principe de fonctionnement du débitmètre massique Coriolis est la vibration, donc l'emplacement d'installation doit être aussi exempt de vibrations que possible, un support solide pour la canalisation d'installation est nécessaire.
Si des dispositifs d'étranglement sont nécessaires, tels que des vannes de régulation de débit, ils doivent être installés à la sortie des débitmètres.
À l'entrée et à la sortie du débitmètre, les utilisateurs doivent installer une vanne à gant qui sera pratique pour l'étalonnage après l'installation.
Le débitmètre doit être éloigné de la sortie de la pompe, en particulier de la pompe alternative.
Conclusion
Les débitmètres massiques Coriolis offrent des avantages significatifs pour mesurer le débit de lithium et de sodium liquides, notamment une grande précision, une polyvalence et une résilience dans des environnements à haute température et haute pression. Ces transmetteurs de débit Coriolis sont indispensables pour les industries qui nécessitent une mesure précise du débit massique dans des conditions difficiles, garantissant des opérations fiables et sûres dans des applications allant de la production d'énergie au traitement chimique avancé.
En exploitant une technologie de mesure avancée comme les débitmètres massiques Coriolis, les industries peuvent obtenir des mesures de débit très précises, contribuant ainsi à un meilleur contrôle des processus, à la sécurité et à l'efficacité de la manipulation du lithium et du sodium liquides.
