關于電(diàn)磁流量(liàng)計在水(shuǐ)煤漿中(zhong)的應用(yong)

電(diàn)磁流量(liàng)計 是根據(jù)法拉第(di)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)進行流(liú)量測量(liang)的 流量計(ji) 。電(dian)磁流量(liang)計的優(you)點是壓(ya)損極小(xiǎo)，可測流(liú)量範圍(wei)大。zui大流(liú)量與zui小(xiao)流量的(de)比值一(yī)般爲 100： 1以上，适(shi)用的工(gong)業管徑(jìng)範圍寬(kuan)，zui大口徑(jìng)可達 3m，輸出(chū)信号和(he)被測流(liú)量成線(xiàn)性，度較(jiao)高，可測(ce)量電導(dǎo)率≥ 1μ s/cm的(de)酸、堿、鹽(yan)溶液、水(shuǐ)、污水、腐(fu)蝕性液(ye)體以及(ji)泥漿、礦(kuàng)漿的🌍導(dǎo)電流體(tǐ)流量。目(mu)前的煤(mei)化工行(hang)業中德(dé)士古氣(qì)化爐📧中(zhong)的煤漿(jiang)🐉流量計(ji)大部分(fen)設計和(he)選型中(zhōng)都采用(yòng)的是電(diàn)磁流量(liàng)計，但實(shí)際使🌐用(yòng)效果差(chà)異很大(dà)，這一問(wen)題一直(zhi)是煤化(hua)🙇🏻工行業(ye)專業人(ren)員讨論(lun)的難題(tí)❄️。

　　陝(shan)西神木(mu)化學工(gōng)業有限(xian)公司是(shì)年産 60萬 t甲醇(chún)的大型(xing)國有企(qǐ)業，有 6台德(dé)士古氣(qì)化爐，共(gong)有 15台煤漿(jiāng)電磁流(liu)量計，經(jīng)過多年(nian)的探索(suo)，整體使(shi)用效果(guo)良好。尤(you)其是科(ke)隆電磁(ci)流量計(jì)自 04年投用(yòng)以來，流(liu)量計運(yùn)行穩定(dìng)，襯裏采(cai)用 ETFE(增強聚(ju)四氟乙(yǐ)烯 )，運行近(jìn) 5年(nián)來，沒有(you)任何磨(mo)損，與其(qi)他單位(wei)生産的(de)煤漿流(liu)量計相(xiang)比💋，質量(liang)優良，運(yùn)行穩定(ding)。

　　水(shui)煤漿電(diàn)磁流量(liang)計的工(gong)作原理(li)

　　由(you)于水煤(méi)漿特殊(shu)的物理(li)特性，使(shi)其測量(liàng)難度很(hěn)大。它含(hán)有 60%以上的(de)極細的(de)煤固體(tǐ)顆粒，再(zai)加上輔(fu)助添加(jia)劑，在高(gāo)壓工況(kuang)下，其動(dòng)力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質(zhì)對襯裏(li)的擠壓(ya)和對電(dian)極的沖(chong)刷環境(jing)要求電(dian)⁉️磁流量(liang)計 傳感器(qi) 的(de)襯裏與(yǔ)測量導(dǎo)管的附(fu)着性能(néng)以及電(diàn)極的抗(kang)噪聲和(he)防滲漏(lòu)🐇性能有(yǒu)着很高(gāo)的要求(qiu)，而且水(shui)煤漿是(shì)非牛頓(dun)流🛀🏻體，設(she)計管道(dào)流速很(hěn)低，在 1.0m/s左右(yòu)，而且又(you)有腐蝕(shi)性。經多(duō)年煤化(huà)工裝置(zhì)的運行(hang)㊙️比較經(jīng)驗證明(míng)，采用煤(mei)漿電磁(ci)流量計(jì)測量水(shui)煤漿流(liú)量是目(mu)前惟一(yi)可靠的(de)方式。

　　電磁(ci)流量計(ji)測量的(de)基本原(yuan)理是法(fa)拉第電(diàn)磁感應(yīng)原理 (見圖(tú) 1)。導(dao)體在磁(cí)場中作(zuo)相對運(yun)動感應(ying)出電動(dòng)勢由 Ex=kBDv計算(suàn)。感應電(diàn)勢 E的大小(xiǎo)正比于(yú)導體的(de)運行速(su)度 v、導體寬(kuān)度 D及磁場(chang)強度 B。電磁(ci)流量計(jì)兩個測(cè)量電極(jí)間的距(ju)離是由(you)流動介(jie)質形成(cheng)的❓導體(tǐ)寬度 D，置于(yú)管道兩(liang)側的電(diàn)磁線圈(quān)通電後(hou)産生電(diàn)磁場，強(qiang)度爲 B。當被(bei)測的導(dao)電流體(tǐ)以平均(jun1)流速 v通過(guo)磁場時(shí)，電極感(gǎn)應出一(yi)定的電(dian)動勢 E。轉換(huàn)器将所(suǒ)測的電(dian)動勢 E轉換(huàn)成 4-20mA标準信(xìn)号傳送(sòng)至控制(zhi)室。

　　B-磁通密(mi)度 ;D-測量管(guǎn)内徑 ;V-流量(liàng)信号 (電動(dong)勢 );U-液體平(ping)均軸向(xiàng)流速

　　結構(gòu)及各部(bu)分的作(zuo)用

　　電磁流(liú)量計的(de)結構主(zhǔ)要由磁(cí)路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極(ji)、外殼、襯(chèn)裏和轉(zhuan)換器等(děng)部分組(zu)成。

　　磁路系(xì)統的作(zuo)用是産(chan)生均勻(yun)的直流(liu)或交流(liu)磁場。電(diàn)磁流量(liàng)💞計一般(bān)采用交(jiāo)變磁場(chǎng)。

　　測(cè)量導管(guan)的作用(yòng)是讓被(bèi)測導電(dian)性液體(tǐ)通過。測(ce)量導管(guǎn)必須采(cai)用不導(dǎo)磁、低導(dao)磁率、低(di)導熱率(lǜ)和具有(you)一定✂️機(ji)械強度(dù)的材料(liào)制成，可(kě)選用不(bu)導磁的(de)不鏽鋼(gang)、玻璃鋼(gāng)、高強度(dù)塑料、鋁(lǚ)等。

　　電極的(de)作用是(shi)引出和(hé)被測量(liàng)流量成(cheng)正比的(de)感應電(diàn)勢信号(hào)。電極一(yī)般用非(fei)導磁的(de)不鏽鋼(gang)制成，且(qie)被👣要求(qiu)與襯裏(lǐ)齊平，以(yi)便流體(tǐ)通過時(shí)不受阻(zu)礙。它的(de)安裝位(wei)置宜在(zai)管道的(de)🚩水平軸(zhou)線方向(xiàng)，以防止(zhi)沉澱物(wu)堆積在(zài)其上面(mian)而💘影響(xiang)測量💞精(jīng)度。而在(zai)水煤漿(jiāng)場合，由(yóu)于高壓(ya)煤漿對(dui)電極的(de)沖刷會(hui)産生信(xin)号噪聲(sheng)🏃‍♀️，通常有(yǒu)技術經(jīng)驗的制(zhì)造廠會(huì)采用低(dī)噪聲電(dian)極來降(jiàng)低沖刷(shua)噪聲。

　　外殼(ke)應用鐵(tiě)磁材料(liao)制成，是(shi)勵磁線(xian)圈的外(wai)罩，并隔(ge)離外磁(cí)場的幹(gàn)擾。

　　在測量(liang)導管的(de)内側及(jí)法蘭密(mì)封面上(shàng)，有一層(ceng)完整的(de)電😄絕緣(yuan)襯🐇裏。它(ta)直接接(jiē)觸被測(cè)液體，其(qí)作用是(shi)防止感(gǎn)應電勢(shì)被金屬(shu)♉測量👨‍❤️‍👨導(dǎo)管管壁(bi)短路，并(bing)可适應(ying)📧測量導(dao)管的抗(kàng)腐蝕性(xing)和耐磨(mo)性。

　　在水煤(mei)漿場合(hé)襯裏材(cái)料多爲(wèi)耐腐蝕(shi)、耐磨的(de)工程橡(xiang)🔴膠和聚(jù)☂️四☎️氟乙(yi)烯塑料(liao) )，電(dian)磁流量(liang)計在水(shui)煤漿中(zhong)的應用(yong)但近幾(jǐ)年發展(zhǎn)起來的(de)增強聚(ju)四氟乙(yǐ)烯被得(dé)到廣泛(fan)應用，其(qi)耐磨性(xìng)🤟、耐擠🙇‍♀️壓(yā)性能、耐(nài)腐蝕性(xìng)非🍓常優(yōu)異，并與(yu)測量導(dao)管有很(hěn)好的附(fù)着性能(neng)，不會發(fa)生襯裏(lǐ)起殼或(huo)脫落現(xian)象。

　　由液體(tǐ)流動産(chan)生的感(gǎn)應電勢(shi)信号十(shí)分微弱(ruò)，受各種(zhǒng)幹擾🙇🏻因(yīn)素的影(yǐng)響很大(dà)，轉換器(qì)的作用(yòng)就是将(jiāng)感應電(diàn)勢信🔴号(hao)放大并(bìng)轉換成(chéng)統一的(de)标準信(xìn)号并抑(yi)制主要(yào)的幹擾(rao)信号。

　　電磁(cí)流量計(ji)的選型(xíng)

　　電(diàn)磁流量(liang)計的合(he)理選用(yong)及正确(què)安裝對(duì)提高流(liu)量計的(de)測📱量精(jing)度和延(yan)長儀表(biao)壽命，都(dōu)是極其(qí)重要的(de)。其選用(yòng)原則有(yǒu)以下🔞四(sì)點：

　　被測流(liú)體必須(xu)是導電(diàn)液體，它(tā)不能測(ce)量氣體(ti)、蒸汽、石(shí)油🥵制品(pǐn)、甘油、酒(jiǔ)精等物(wu)質，傳感(gǎn)器的襯(chèn)裏很重(zhòng)要，必需(xu)穩定、耐(nai)壓、耐磨(mó)。

　　口(kǒu)徑與量(liang)程的選(xuǎn)擇。流量(liàng)計的量(liàng)程根據(jù)不低于(yu)預計的(de)zui大流量(liang)值的原(yuán)則選擇(ze)滿量程(cheng)刻度，常(cháng)用流量(liang)超過滿(mǎn)量程的(de) 50%，這(zhe)樣可獲(huo)得較高(gāo)的測量(liàng)精度。常(cháng)用流速(sù)爲 2~4m/szui合适。電(dian)極要有(yǒu)降噪功(gōng)能的低(di)噪聲電(dian)極。

　　壓力的(de)選擇：使(shǐ)用壓力(li)必須低(dī)于電磁(cí)流量計(jì)額定工(gong)作壓力(li)，一般不(bu)超過 16× 105Pa，襯裏的(de)耐壓也(yě)很關鍵(jiàn)，襯裏在(zai)擠壓後(hòu)不能使(shǐ)電*出襯(chen)裏表面(mian)。

　　溫(wen)度的選(xuan)擇。被測(ce)介質溫(wēn)度不能(néng)超過襯(chen)裏材料(liào)的容許(xu)🐕使用🌏溫(wen)度，在高(gao)壓狀态(tai)下，一般(ban)≤ 120℃。

　　電磁(cí)流量計(jì)的安裝(zhuāng)

　　安(ān)裝位置(zhi)。電磁流(liu)量計可(ke)以垂直(zhí)、水平安(an)裝，但推(tuī)薦垂直(zhí)安裝🛀，且(qiě)💜被測流(liú)體是自(zì)下而上(shang)流動。也(ye)可以水(shui)平安裝(zhuāng)，但要使(shǐ)兩電極(jí)在同一(yi)水平面(miàn)上。水平(píng)安裝🔴時(shí)要保證(zhèng)在何時(shi)測量😍導(dao)管都充(chong)滿液☀️體(ti)。

　　電(dian)磁流量(liàng)計信号(hao)比較弱(ruò)，滿量程(cheng)時隻有(you)幾毫伏(fú)，且流量(liang)很小時(shi)，隻有幾(jǐ)微伏，外(wai)界稍有(yǒu)幹擾就(jiù)會影響(xiǎng)到測☂️量(liang)精🎯度。因(yīn)此，流量(liang)計的外(wai)殼、屏蔽(bì)線、測量(liàng)導管💰都(dou)要接☂️地(di)。要單🐇獨(dú)設置接(jiē)地點，千(qian)萬不✂️要(yao)連接在(zai)電機或(huò)上、下管(guǎn)道上。

　　流量(liang)計的安(ān)裝地點(diǎn)要遠離(lí)一切磁(cí)源。

　　電磁流(liú)量計是(shì)速度式(shi)流量計(jì)。當流線(xiàn)分布不(bú)符合🏃‍♀️設(shè)定條件(jiàn)時，将産(chan)生測量(liàng)誤差。因(yīn)此，在電(dian)磁流量(liang)計前必(bi)須有⭐ 5~10D左右(yòu)的直管(guǎn)段，以消(xiāo)除各種(zhǒng)局部阻(zu)力對流(liú)線分布(bù)對😍稱性(xìng)的影響(xiang)。

　　結(jie)語

　　随着煤(mei)化工的(de)發展與(yǔ)應用，化(hua)工工藝(yì)千變萬(wan)化，使電(dian)磁流量(liàng)計擴大(da)了應用(yong)範圍。在(zai)實際使(shi)用中會(huì)遇到各(ge)種各樣(yàng)的技術(shù)難題，在(zài)流量計(jì)的廠家(jia)選擇中(zhōng)會更謹(jin)慎，建議(yi)能選擇(ze)在同類(lei)❄️行業中(zhong)有使用(yòng)業績💯的(de)生産廠(chang)家，以保(bao)證整個(gè)生産的(de)安全穩(wěn)定運行(hang)。