针对液态二氧化碳（LCO₂）流量监测仪的应用，以下是关键技术和选型要点总结：
核心挑战
- 相变风险
LCO₂在常温常压下易气化（沸点-78.5℃），需维持高压（>5.17 bar）和低温（<31℃）环境。流量计安装位置应靠近储罐，减少管道压降。 - 密度变化
密度对温度/压力敏感（例：-20℃时密度≈1,030 kg/m³，0℃时≈850 kg/m³），必需实时密度补偿。 - 干冰形成
节流部位（如阀门）可能因压降导致干冰堵塞，需避免局部低温点。
适用流量计类型
| 类型 | 原理 | 适用场景 | 注意事项 |
|---|
| 科里奥利质量流量计 | 测量质量流量 via 相位差 | 高精度贸易结算、过程控制 | 需保温伴热；避免过强振动 |
| 涡街流量计 | 卡门涡街频率检测 | 大管径、稳定流态 | 上下游直管段要求长（20D/5D） |
| 差压流量计 | 伯努利方程（孔板/V锥） | 成本敏感场景 | 需配套密度计+温压补偿，精度较低 |
| 超声波流量计 | 时差法/多普勒法 | 非侵入式安装（外夹式） | 多普勒法需介质含气泡/颗粒，精度受限 |
关键选型参数
- 工况条件
- 温度范围：-40℃ ~ +20℃（需耐低温材料如316L/哈氏合金）
- 压力等级：≥16 bar（建议1.5倍工作压力）
- 精度要求
- 贸易计量：±0.5%（科氏计）
- 过程控制：±1~2%（涡街/超声波）
- 流体特性
- 纯度：工业级（99.5%）or 食品级（99.9%）
- 含杂质时需过滤（避免磨损/堵塞）
必备辅助系统
- 保温与伴热
采用真空夹套管+电伴热（维持≥-10℃），防止气化/结冰。 - 密度补偿
集成PT1000温度传感器+压力变送器，通过状态方程（如Span-Wagner）实时计算密度。 - 安全泄放
管路设爆破片+安全阀，防止超压气化爆炸。
典型应用场景
| 行业 | 用途 | 推荐方案 |
|---|
| 食品加工 | 饮料碳酸化、冷冻研磨 | 科氏计（卫生型） |
| 工业焊接 | 保护气供应监控 | 涡街+温压补偿 |
| 碳中和封存 | CO₂注入地层的流量计量 | 高压科氏计（≥100 bar） |
| 冷链运输 | 冷藏车液碳制冷剂控制 | 紧凑型超声波 |
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