關(guan)于電磁流量(liàng)計在水煤漿(jiang)中的應用

電磁流量(liàng)計 是根(gen)據法拉第電(diàn)磁感應定律(lǜ)進行流量測(cè)量的 流(liu)量計 。電(dian)磁流量計的(de)優點是壓損(sǔn)極小，可測流(liú)量範圍大🈚。zui大(dà)流♋量與zui小流(liú)量的比值一(yī)般爲 100： 1以上，适用(yong)的工業管徑(jìng)範圍寬，zui大口(kǒu)徑可達 3m，輸出信号和(hé)被測流量成(chéng)線性，度較高(gao)，可測量電導(dǎo)率≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽溶(róng)液、水、污水、腐(fu)蝕性液體以(yǐ)及泥漿、礦漿(jiāng)的導📞電流體(ti)流量。目前的(de)煤化工行業(ye)中德士古氣(qi)化爐中的煤(mei)漿流量計大(dà)部分設計和(he)選型中都采(cǎi)用的是電磁(cí)流量計，但實(shí)際使用效果(guo)差異很大，這(zhe)一問題一直(zhí)是煤化㊙️工行(hang)業專業人員(yuan)讨論的難題(tí)。

　　陝西神(shen)木化學工業(yè)有限公司是(shì)年産 60萬(wan) t甲醇的(de)大型國有企(qǐ)業，有 6台(tái)德士古氣化(hua)爐，共有 15台煤漿電磁(ci)流量計，經過(guò)多年的探索(suǒ)，整體使用效(xiao)果良⭐好。尤其(qi)是科隆電磁(ci)流量計自 04年投用以(yǐ)來，流量計運(yùn)行穩定，襯裏(li)采用 ETFE(增(zēng)強聚四氟乙(yǐ)烯 )，運行(hang)近 5年來(lai)，沒有任何磨(mó)損，與其他單(dan)位生産的煤(mei)漿流量計相(xiang)比，質量優良(liang)，運行穩定。

　　水煤漿電(dian)磁流量計的(de)工作原理

　　由于水煤(mei)漿特殊的物(wu)理特性，使其(qi)測量難度很(hěn)大⁉️。它含有 60%以上的極(jí)細的煤固體(tǐ)顆粒，再加上(shang)輔助添加劑(jì)，在🐇高🌈壓工♈況(kuàng)下，其動力粘(zhan)度高達 800~1500mPa.s，介質對襯裏(lǐ)的擠壓和對(dui)電極的沖刷(shuā)環境要求電(dian)磁流量計 傳感器 的襯裏與(yǔ)測量導管的(de)附着性能以(yi)及電極的抗(kàng)噪聲和防滲(shen)漏㊙️性能有着(zhe)很高的要求(qiu)，而且水煤漿(jiāng)是非牛頓流(liu)體，設計管道(dao)流速很低，在(zài) 1.0m/s左右，而(er)且又有腐蝕(shí)性。經多年煤(mei)化工裝置的(de)運行比較經(jīng)驗證明，采用(yòng)煤漿電磁流(liu)量計測量水(shuǐ)煤漿🏃‍♀️流量是(shi)目前惟一可(kě)靠的方式。

　　電磁流量(liang)計測量的基(jī)本原理是法(fǎ)拉第電磁感(gan)應原理 (見圖 1)。導(dao)體在磁場中(zhong)作相對運動(dong)感應出電動(dong)勢由 Ex=kBDv計(jì)算。感應電勢(shi) E的大小(xiao)正比于導體(ti)的運行速度(dù) v、導體寬(kuān)度 D及磁(ci)場強度 B。電磁流量計(ji)兩個測量電(dian)極間的距離(lí)是由流動介(jiè)質⭕形成的🏃‍♀️導(dǎo)體寬度 D，置于管道兩(liang)側的電磁線(xiàn)圈通電後産(chǎn)生電磁場，強(qiáng)度爲 B。當(dāng)被測的導電(diàn)流體以平均(jun1)流速 v通(tong)過磁場時，電(diàn)極感應出一(yī)定的電動勢(shi) E。轉換器(qì)将所測的電(dian)動勢 E轉(zhuan)換成 4-20mA标(biāo)準信号傳送(sòng)至控制室。

　　B-磁通密度(dù) ;D-測量管(guan)内徑 ;V-流(liú)量信号 (電動勢 );U-液體平均軸(zhou)向流速

　　結構及各部(bu)分的作用

　　電磁流量(liang)計的結構主(zhu)要由磁路系(xì)統、測量導管(guǎn)、電📐極、外殼、襯(chèn)🛀裏和轉換器(qì)等部分組成(cheng)。

　　磁路系(xì)統的作用是(shi)産生均勻的(de)直流或交流(liu)磁場🥰。電磁流(liú)量計一般采(cǎi)用交變磁場(chang)。

　　測量導(dao)管的作用是(shi)讓被測導電(dian)性液體通過(guò)。測量導管必(bì)須采用不導(dao)磁、低導磁率(lü)、低導熱率和(hé)具有一定機(ji)械強度的材(cái)🔴料制🐕成，可選(xuǎn)用不導磁的(de)不鏽鋼、玻璃(li)鋼、高強度塑(sù)料、鋁等。

　　電極的作用(yòng)是引出和被(bei)測量流量成(cheng)正比的感應(yīng)電勢信号。電(diàn)極一般用非(fēi)導磁的不鏽(xiu)鋼制成，且被(bèi)要求與襯裏(lǐ)齊♉平，以便流(liú)體通過時不(bu)受阻礙。它的(de)❓安裝位置宜(yi)在管道的水(shuǐ)平軸線方向(xiàng)，以防止沉澱(dian)物堆積在♊其(qi)上面而影響(xiǎng)測量✍️精度。而(er)在🔆水煤漿場(chang)合，由于高壓(yā)煤漿對電極(ji)的沖刷會産(chǎn)生信号噪聲(shēng)♌，通常有技術(shu)♉經驗的制造(zào)廠會采用低(di)噪聲電極來(lái)降低沖刷噪(zào)聲。

　　外殼(ké)應用鐵磁材(cái)料制成，是勵(lì)磁線圈的外(wài)罩，并隔❌離外(wài)磁場🐉的幹擾(rao)。

　　在測量(liàng)導管的内側(cè)及法蘭密封(fēng)面上，有一層(ceng)完整的電絕(jue)緣💚襯裏。它直(zhí)接接觸被測(cè)液體，其作用(yòng)是防㊙️止感應(ying)電♌勢被金屬(shǔ)測量導管管(guǎn)壁短路，并可(kě)适應♊測量導(dǎo)管的抗腐蝕(shi)性㊙️和耐磨性(xìng)。

　　在水煤(mei)漿場合襯裏(lǐ)材料多爲耐(nai)腐蝕、耐磨的(de)工程🏒橡🎯膠和(he)聚四✍️氟乙烯(xi)塑料 )，電(dian)磁流量計在(zai)水煤漿中的(de)應用但近幾(jǐ)年發展起來(lái)的增強聚四(sì)氟乙烯被得(de)到廣泛應用(yòng)，其耐磨性、耐(nai)擠壓性能、耐(nài)🔅腐蝕性非常(chang)優異，并與測(cè)量導管有很(hen)好的附着性(xìng)能，不會發生(sheng)襯裏起殼或(huò)脫落現象。

　　由液體流(liú)動産生的感(gan)應電勢信号(hào)十分微弱，受(shou)各種幹擾因(yin)素的影響很(hen)大，轉換器的(de)作用就是将(jiang)感應電勢信(xìn)号放大并轉(zhuǎn)換成統一的(de)标準信号并(bìng)抑制主要的(de)幹擾信号。

　　電磁流量(liang)計的選型

　　電磁流量(liang)計的合理選(xuǎn)用及正确安(an)裝對提高流(liú)量計的測量(liang)精度和延長(zhang)儀表壽命，都(dou)是極其重要(yao)的。其選🈲用原(yuan)則有以下四(si)點：

　　被測(ce)流體必須是(shì)導電液體，它(tā)不能測量氣(qì)體、蒸汽、石油(yóu)制🌐品、甘油、酒(jiǔ)精等物質，傳(chuan)感器的襯裏(li)很重要😘，必需(xū)穩定、耐壓🔆、耐(nai)磨㊙️。

　　口徑(jing)與量程的選(xuan)擇。流量計的(de)量程根據不(bu)低于預計的(de)zui大流量值的(de)原則選擇滿(man)量程刻度，常(chang)用流量超過(guò)滿量程的 50%，這樣可獲(huo)得較高的測(ce)量精度。常用(yòng)流速爲 2~4m/szui合适。電極要(yào)有降噪功能(neng)的低噪聲電(diàn)極。

　　壓力(lì)的選擇：使用(yòng)壓力必須低(di)于電磁流量(liang)計額定📐工作(zuo)壓🍉力，一👣般不(bu)超過 16× 105Pa，襯裏的耐(nài)壓也很關鍵(jiàn)，襯裏在擠壓(yā)後不能使電(dian)*出襯裏表面(miàn)。

　　溫度的(de)選擇。被測介(jie)質溫度不能(néng)超過襯裏材(cai)料的容許🐆使(shǐ)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻用溫度，在高(gao)壓狀态下，一(yi)般≤ 120℃。

　　電磁流量計(ji)的安裝

　　安裝位置。電(dian)磁流量計可(kě)以垂直、水平(ping)安裝，但推薦(jiàn)垂直安裝，且(qie)被測流體是(shì)自下而上流(liu)動。也可以水(shui)平安裝，但要(yào)使兩電極在(zai)同一水平面(miàn)上。水平安裝(zhuāng)時要保證在(zai)何時測量導(dao)管都充滿液(ye)體。

　　電磁(ci)流量計信号(hao)比較弱，滿量(liàng)程時隻有幾(jǐ)毫伏，且流量(liàng)💞很小時💘，隻有(yǒu)幾微伏，外界(jiè)稍有幹擾就(jiù)會影響到測(ce)量精度。因此(cǐ)，流量計的外(wài)殼、屏蔽線、測(ce)量導管都要(yào)接地。要單獨(dú)設置✨接地點(dian)，千萬不要連(lián)接在電機或(huò)上、下👅管道上(shang)。

　　流量計(ji)的安裝地點(dian)要遠離一切(qiē)磁源。

　　電(diàn)磁流量計是(shì)速度式流量(liàng)計。當流線分(fèn)布不符合設(shè)定條🥰件時，将(jiāng)産生測量誤(wu)差。因此，在電(diàn)磁流量計前(qian)必須有 5~10D左右的直管(guan)段，以消除各(gè)種局部阻力(li)對流線分布(bù)⛷️對稱性的影(ying)響。

　　結語(yǔ)

　　随着煤(méi)化工的發展(zhǎn)與應用，化工(gong)工藝千變萬(wàn)化，使電磁流(liu)量計擴大了(le)應用範圍。在(zài)實際使用中(zhong)會遇到各☔種(zhǒng)各樣的技術(shù)難題，在流量(liàng)計的廠家選(xuan)擇中會更謹(jǐn)👨‍❤️‍👨慎，建議能選(xuan)擇在同類行(hang)業中有使用(yong)業績的生産(chan)廠家，以保證(zheng)整個生産的(de)安全穩定運(yun)行。