Thermal Dispersion Flow Switches
T h e m a t e r i a l s i n c l u d e d i n t h i s c o m p i l a t i o n a r e f o r t h e u s e o f D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c . p o t e n t i a l c u s t o m e r s
a n d c u r r e n t e m p l o y e e s a s a r e s o u r c e o n l y . T h e y m a y n o t b e r e p r o d u c e d , p u b l i s h e d , o r t r a n s m i t t e d
e l e c t r o n i c a l l y f o r c o m m e r c i a l p u r p o s e s . F u r t h e r m o r e , t h e C o m p a n y ’ s n a m e , l i k e n e s s , p r o d u c t n a m e s , a n d
l o g o s , i n c l u d e d w i t h i n t h e s e c o m p i l a t i o n s m a y n o t b e u s e d w i t h o u t s p e c i f i c , w r i t t e n p r i o r p e r m i s s i o n f r o m
D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c .
© C o p y r i g h t 2 0 1 5 D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c .
Thermal Dispersion
O v e r v i e w
 D w y e r I n s t r u m e n t s o f f e r s s e v e r a l f l o w m e a s u r i n g p r o d u c t s t h a t
u s e a t h e r m a l s e n s i n g e l e m e n t
Thermal Dispersion
O v e r v i e w
 T h e r m a l d i s p e r s i o n f l o w s e n s o r s u s e a t e m p e r a t u r e e l e m e n t t h a t
i s h e a t e d u p b e y o n d t h e m e d i a t e m p e r a t u r e
 B a s e d o n c a l o r i m e t r y, t h e f l o w m o v i n g p a s t
t h e s e n s o r w i l l h a v e a c o o l i n g e f f e c t t h a t i s
d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e f l o w v e l o c i t y
 T h e h e a t i s c o n v e c t e d f r o m t h e h e a t e d p r o b e
s u r f a c e t o t h e b o u n d a r y l a y e r o f t h e f l u i d
f l o w i n g o v e r t h e h e a t e d s u r f a c e
Thermal Dispersion
O v e r v i e w
 T h e r e a r e s e v e r a l t h e r m a l d i s p e r s i o n t e c h n i q u e s u s i n g e i t h e r
s i n g l e o r m u l t i p l e t e m p e r a t u r e s e n s o r s
 C o m m o n l y, R T D ’s a r e u s e d a s t h e s e n s o r
 M u l t i p l e t e m p e r a t u r e s e n s o r m o d e l s u s e a t e m p e r a t u r e d i f f e r e n c e
b e t w e e n t h e t w o s e n s o r s t o c a l c u l a t e f l o w
Thermal Dispersion
O v e r v i e w
 T h e T D F S f l o w s e n s o r u s e s a s i n g l e p l a t i n u m R T D s e n s o r t h a t i s
h e a t e d a n d c o o l e d o v e r s e v e r a l s t e p s
 F i r s t , t h e R T D m e a s u r e s m e d i a t e m p e r a t u r e
a s a r e f e r e n c e
 S e c o n d , t h e R T D i s h e a t e d t o a f i x e d
d i f f e r e n t i a l t e m p e r a t u r e a b o v e t h e m e d i a
t e m p e r a t u r e c r e a t i n g a t e m p e r a t u r e
g r a d i e n t a n d s t o r i n g t h e r m a l e n e r g y
Thermal Dispersion
O v e r v i e w
 T h i r d , t h e p r o b e i s a l l o w e d t o c o o l d o w n f r o m t h e f l o w t o a n o t h e r
f i x e d d i f f e r e n t i a l t e m p e r a t u r e a b o v e t h e
m e d i a t e m p e r a t u r e
 A t h e r m a l d e c a y t i m e c o n s t a n t i s t h e n
c a l c u l a t e d
 L a s t , t h e p r o b e i s a l l o w e d t o c o o l b e f o r e
t h e n e x t c y c l e o f m e a s u r e m e n t s
Thermal Dispersion
O v e r v i e w
 T h e r m a l d i s p e r s i o n f l o w s w i t c h e s h a v e m a n y a d v a n t a g e s o v e r
m e c h a n i c a l f l o w s w i t c h e s s i n c e t h e r e a r e n o m o v i n g p a r t s , s u c h
a s p a d d l e s o r v a n e s , o f f e r i n g b e t t e r l o n g t e r m r e l i a b i l i t y a n d l i f e
e x p e c t a n c y
 T h e r e a r e n o m o v i n g p a r t s t o w e a r t h a t c o u l d c r e a t e l e a k s o r
s w i t c h f a i l u r e s
 N o p a r t s t o g e t j a m m e d o r s t u c k f r o m p a r t i c u l a t e i n t h e m e d i a
 A n d n o p a r t s t h a t c a n b r e a k o f f i n t o t h e f l o w c a u s i n g d o w n s t r e a m
d a m a g e i n p u m p s o r v a l v e s
Thermal Dispersion
O v e r v i e w
 T h e r m a l d i s p e r s i o n f l o w s w i t c h e s a r e o m n i - d i r e c t i o n a l , o f f e r i n g
e a s i e r i n s t a l l a t i o n w i t h o u t c o n c e r n s o n f l o w a l i g n m e n t
 A d d i t i o n a l l y, s i n c e a t h e r m a l s w i t c h o n l y n e e d s t o b e i n s e r t e d
1 0 % i n t o t h e f l o w, t h e p r e s s u r e d r o p i s m u c h l o w e r

Thermal Dispersion Flow Switches

  • 1.
    Thermal Dispersion FlowSwitches T h e m a t e r i a l s i n c l u d e d i n t h i s c o m p i l a t i o n a r e f o r t h e u s e o f D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c . p o t e n t i a l c u s t o m e r s a n d c u r r e n t e m p l o y e e s a s a r e s o u r c e o n l y . T h e y m a y n o t b e r e p r o d u c e d , p u b l i s h e d , o r t r a n s m i t t e d e l e c t r o n i c a l l y f o r c o m m e r c i a l p u r p o s e s . F u r t h e r m o r e , t h e C o m p a n y ’ s n a m e , l i k e n e s s , p r o d u c t n a m e s , a n d l o g o s , i n c l u d e d w i t h i n t h e s e c o m p i l a t i o n s m a y n o t b e u s e d w i t h o u t s p e c i f i c , w r i t t e n p r i o r p e r m i s s i o n f r o m D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c . © C o p y r i g h t 2 0 1 5 D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c .
  • 2.
    Thermal Dispersion O ve r v i e w  D w y e r I n s t r u m e n t s o f f e r s s e v e r a l f l o w m e a s u r i n g p r o d u c t s t h a t u s e a t h e r m a l s e n s i n g e l e m e n t
  • 3.
    Thermal Dispersion O ve r v i e w  T h e r m a l d i s p e r s i o n f l o w s e n s o r s u s e a t e m p e r a t u r e e l e m e n t t h a t i s h e a t e d u p b e y o n d t h e m e d i a t e m p e r a t u r e  B a s e d o n c a l o r i m e t r y, t h e f l o w m o v i n g p a s t t h e s e n s o r w i l l h a v e a c o o l i n g e f f e c t t h a t i s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e f l o w v e l o c i t y  T h e h e a t i s c o n v e c t e d f r o m t h e h e a t e d p r o b e s u r f a c e t o t h e b o u n d a r y l a y e r o f t h e f l u i d f l o w i n g o v e r t h e h e a t e d s u r f a c e
  • 4.
    Thermal Dispersion O ve r v i e w  T h e r e a r e s e v e r a l t h e r m a l d i s p e r s i o n t e c h n i q u e s u s i n g e i t h e r s i n g l e o r m u l t i p l e t e m p e r a t u r e s e n s o r s  C o m m o n l y, R T D ’s a r e u s e d a s t h e s e n s o r  M u l t i p l e t e m p e r a t u r e s e n s o r m o d e l s u s e a t e m p e r a t u r e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e t w o s e n s o r s t o c a l c u l a t e f l o w
  • 5.
    Thermal Dispersion O ve r v i e w  T h e T D F S f l o w s e n s o r u s e s a s i n g l e p l a t i n u m R T D s e n s o r t h a t i s h e a t e d a n d c o o l e d o v e r s e v e r a l s t e p s  F i r s t , t h e R T D m e a s u r e s m e d i a t e m p e r a t u r e a s a r e f e r e n c e  S e c o n d , t h e R T D i s h e a t e d t o a f i x e d d i f f e r e n t i a l t e m p e r a t u r e a b o v e t h e m e d i a t e m p e r a t u r e c r e a t i n g a t e m p e r a t u r e g r a d i e n t a n d s t o r i n g t h e r m a l e n e r g y
  • 6.
    Thermal Dispersion O ve r v i e w  T h i r d , t h e p r o b e i s a l l o w e d t o c o o l d o w n f r o m t h e f l o w t o a n o t h e r f i x e d d i f f e r e n t i a l t e m p e r a t u r e a b o v e t h e m e d i a t e m p e r a t u r e  A t h e r m a l d e c a y t i m e c o n s t a n t i s t h e n c a l c u l a t e d  L a s t , t h e p r o b e i s a l l o w e d t o c o o l b e f o r e t h e n e x t c y c l e o f m e a s u r e m e n t s
  • 7.
    Thermal Dispersion O ve r v i e w  T h e r m a l d i s p e r s i o n f l o w s w i t c h e s h a v e m a n y a d v a n t a g e s o v e r m e c h a n i c a l f l o w s w i t c h e s s i n c e t h e r e a r e n o m o v i n g p a r t s , s u c h a s p a d d l e s o r v a n e s , o f f e r i n g b e t t e r l o n g t e r m r e l i a b i l i t y a n d l i f e e x p e c t a n c y  T h e r e a r e n o m o v i n g p a r t s t o w e a r t h a t c o u l d c r e a t e l e a k s o r s w i t c h f a i l u r e s  N o p a r t s t o g e t j a m m e d o r s t u c k f r o m p a r t i c u l a t e i n t h e m e d i a  A n d n o p a r t s t h a t c a n b r e a k o f f i n t o t h e f l o w c a u s i n g d o w n s t r e a m d a m a g e i n p u m p s o r v a l v e s
  • 8.
    Thermal Dispersion O ve r v i e w  T h e r m a l d i s p e r s i o n f l o w s w i t c h e s a r e o m n i - d i r e c t i o n a l , o f f e r i n g e a s i e r i n s t a l l a t i o n w i t h o u t c o n c e r n s o n f l o w a l i g n m e n t  A d d i t i o n a l l y, s i n c e a t h e r m a l s w i t c h o n l y n e e d s t o b e i n s e r t e d 1 0 % i n t o t h e f l o w, t h e p r e s s u r e d r o p i s m u c h l o w e r