關于電磁流(liu)量計在水煤漿中(zhōng)的應用

電磁(cí)流量計 是根(gēn)據法拉第電磁感(gǎn)應定律進行流量(liang)測量的 流量(liang)計 。電磁流量(liàng)計的優點是壓損(sǔn)極小，可測流量範(fàn)圍大。zui大流量與zui小(xiao)流量的比值一般(bān)爲 100： 1以上(shàng)，适用的工業管徑(jing)範圍寬，zui大口徑可(kě)達 3m，輸出信号(hào)和被測流量成線(xian)性，度較高，可測量(liàng)電導率≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽溶液、水(shui)、污水、腐蝕性液體(ti)以及泥漿、礦漿✌️的(de)導電🧡流體流量。目(mu)前的煤化工行業(yè)中德士古氣化爐(lú)中的煤漿流量計(ji)大部分設計和選(xuǎn)型中都采💜用的是(shì)電磁流量計，但實(shí)際使用效果差異(yi)很大，這🔞一問題一(yī)㊙️直是煤化工行業(ye)專業人員讨論的(de)難題。

　　陝西神(shén)木化學工業有限(xiàn)公司是年産 60萬 t甲醇的大(dà)型國有企業，有 6台德士古氣化(huà)爐，共有 15台煤(méi)漿電磁流量計，經(jīng)過多年的探索，整(zheng)體使用效果良好(hao)。尤其是科隆電磁(ci)流量計自 04年(nian)投用以來，流量計(ji)運行穩定，襯裏采(cai)用 ETFE(增強聚四(si)氟乙烯 )，運行(hang)近 5年來，沒有(you)任何磨損，與其他(ta)單位生産的煤漿(jiāng)流量計💃🏻相比，質量(liang)優良，運行穩定。

　　水煤漿電磁流(liu)量計的工作原理(li)

　　由于水煤漿(jiāng)特殊的物理特性(xing)，使其測量難度很(hen)大。它含有 60%以(yǐ)上的極細的煤固(gu)體顆粒，再加上輔(fǔ)助添加劑，在高壓(ya)工🐆況下，其動力粘(zhān)度高達 800~1500mPa.s，介質(zhì)對襯裏的擠壓和(he)對電極的沖刷環(huán)境要求電磁流量(liàng)計💚 傳感器 的襯裏與測量(liàng)導管的附着性能(neng)以及電極的抗噪(zao)🔴聲和防滲漏性能(néng)有着很高的要求(qiu)，而且水煤漿是😘非(fēi)牛💔頓流體，設計管(guan)道流速很低，在 1.0m/s左右，而且又有(you)腐蝕性。經多年煤(mei)化工裝置的運行(hang)比較經驗💯證明，采(cǎi)用煤漿電磁流量(liàng)計測量水煤漿流(liu)量是目前惟一可(ke)靠的方式。

　　電(diàn)磁流量計測量的(de)基本原理是法拉(lā)第電磁感應原理(lǐ) (見圖 1)。導(dǎo)體在磁場中作相(xiang)對運動感應出電(dian)動勢由 Ex=kBDv計算(suan)。感應電勢 E的(de)大小正比于導體(tǐ)的運行速度 v、導體寬度 D及(jí)磁場強度 B。電(diàn)磁流量計兩個測(cè)量電極間的距離(lí)是由流動介質形(xing)成的🈚導體寬度 D，置于管道兩側(ce)的電磁線圈通電(dian)後産生電磁場，強(qiáng)❄️度爲 B。當被測(cè)的導電流體以平(ping)均流速 v通過(guò)磁場時，電極感應(ying)出一定的電動勢(shì) E。轉換器将所(suǒ)測的電動勢 E轉換成 4-20mA标準(zhǔn)信号傳送至控制(zhi)室。

　　B-磁通密度(du) ;D-測量管内徑(jing) ;V-流量信号 (電動勢 );U-液(ye)體平均軸向流速(su)

　　結構及各部(bù)分的作用

　　電(diàn)磁流量計的結構(gòu)主要由磁路系統(tong)、測量導管、電👣極、外(wai)殼、襯裏和轉換器(qì)等部分組成。

　　磁路系統的作用(yong)是産生均勻的直(zhí)流或交流磁場。電(dian)磁流量計一般采(cǎi)用交變磁場。

　　測量導管的作用(yòng)是讓被測導電性(xìng)液體通過。測量導(dao)管必須采用不導(dǎo)磁、低導磁率、低導(dǎo)熱率和具有一定(ding)機械強度💞的材料(liào)制成，可選用不導(dao)磁的不鏽鋼、玻璃(lí)✂️鋼、高強🥰度塑料㊙️、鋁(lǚ)等。

　　電極的作(zuo)用是引出和被測(ce)量流量成正比的(de)感應電勢❤️信♍号。電(dian)極一般用非導磁(cí)的不鏽鋼制成，且(qiě)被要求與襯裏齊(qi)平，以☔便流❤️體通過(guo)時不受阻礙。它的(de)安裝位置宜在📱管(guan)道的水平軸線方(fāng)向，以防止沉澱物(wù)堆積在其上面而(er)❄️影響測量精度。而(er)在水煤漿場合，由(you)于高壓煤漿對電(diàn)極💋的沖刷會産生(sheng)信号噪聲，通常有(yǒu)技術☀️經驗的制造(zào)廠會采用低噪聲(shēng)電🥰極來🌈降低沖刷(shua)噪聲。

　　外殼應(ying)用鐵磁材料制成(cheng)，是勵磁線圈的外(wai)罩，并隔離外磁場(chang)的幹擾。

　　在測(cè)量導管的内側及(ji)法蘭密封面上，有(yǒu)一層完整的電絕(jué)緣襯裏。它直接接(jiē)觸被測液體，其作(zuo)用是防止感✨應電(diàn)勢被金屬測量導(dao)管管壁短路，并可(kě)适應測量導⚽管的(de)抗腐蝕性和耐磨(mo)性。

　　在水煤漿(jiāng)場合襯裏材料多(duō)爲耐腐蝕、耐磨的(de)工程橡膠和聚四(si)氟乙烯塑料 )，電磁流量計在水(shui)煤漿中的應用但(dàn)近幾年發展起來(lái)的增強聚四氟乙(yǐ)烯被得到廣泛應(yīng)用，其耐磨性、耐擠(ji)壓性能、耐腐蝕性(xìng)非常優異，并與測(ce)量導管有很好的(de)附着性能，不會發(fā)生襯裏起殼或脫(tuō)落現象📱。

　　由液(yè)體流動産生的感(gǎn)應電勢信号十分(fen)微弱，受各☔種幹擾(rao)💔因👨‍❤️‍👨素的影響很大(da)，轉換器的作用就(jiu)是将感應電勢信(xin)号放大并轉換成(chéng)統一的标準信号(hao)并抑制主要的幹(gàn)擾信号。

　　電磁(cí)流量計的選型

　　電磁流量計的(de)合理選用及正确(que)安裝對提高流量(liàng)計的測量精度和(he)延長儀表壽命，都(dōu)是極其重要的。其(qí)選用原🌂則有以下(xia)四點：

　　被測流(liú)體必須是導電液(yè)體，它不能測量氣(qì)體、蒸汽、石油制🏃‍♀️品(pǐn)、甘油、酒精等物質(zhi)，傳感器的襯裏很(hen)重要，必需穩定、耐(nài)壓、耐磨。

　　口徑(jìng)與量程的選擇。流(liu)量計的量程根據(jù)不低于預🏃‍♂️計的zui大(dà)流量值的原則選(xuǎn)擇滿量程刻度，常(chang)用流量超過滿量(liàng)🌍程的 50%，這樣可(ke)獲得較高的測量(liàng)精度。常用流速爲(wei) 2~4m/szui合适。電極要(yao)有降噪功能的低(dī)噪聲電極。

　　壓(ya)力的選擇：使用壓(yā)力必須低于電磁(cí)流量計額定工作(zuo)壓力，一般不超過(guo) 16× 105Pa，襯裏的(de)耐壓也很關鍵，襯(chen)裏在擠壓後不能(neng)使電*出襯裏表面(miàn)。

　　溫度的選擇(zé)。被測介質溫度不(bu)能超過襯裏材料(liào)的容許🔞使用溫度(dù)，在高壓狀态下，一(yī)般≤ 120℃。

　　電磁(cí)流量計的安裝

　　安裝位置。電磁(ci)流量計可以垂直(zhi)、水平安裝，但推薦(jiàn)垂直安裝，且被測(ce)流體是自下而上(shang)流動。也可以水平(ping)安裝，但要使兩電(dian)極在♋同一水平面(mian)上。水平安裝時要(yào)保證在何時測量(liang)導管都充滿液體(ti)。

　　電磁流量計(jì)信号比較弱，滿量(liàng)程時隻有幾毫伏(fu)，且流量很🤩小時，隻(zhi)有幾微伏，外界稍(shao)有幹擾就會影響(xiǎng)到測量精度。因此(ci)，流量計的外殼、屏(píng)蔽線、測量導管都(dou)要接地。要單獨設(she)置接地點🏃🏻，千萬不(bú)要連接在電機或(huo)上、下管道上。

　　流量計的安裝地(di)點要遠離一切磁(ci)源。

　　電磁流量(liàng)計是速度式流量(liang)計。當流線分布不(bú)符合設定🐇條🛀件時(shí)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，将産生測量誤差(chà)。因此，在電磁流量(liàng)計前必須有 5~10D左右的直管段，以(yi)消除各種局部阻(zu)力對流線分布🥵對(duì)稱性的影🔞響。

　　結語

　　随着煤(mei)化工的發展與應(yīng)用，化工工藝千變(bian)萬化，使電磁流量(liàng)計擴大了應用範(fan)圍。在實際使用中(zhong)會遇到各種各樣(yàng)的技術難題，在流(liu)量計的廠家選擇(ze)中會更謹慎，建議(yi)能選擇在同類行(háng)業中❓有使用業績(jì)的生産廠家，以保(bǎo)證整個生産的安(an)全穩定運行。