關于電(diàn)磁流量(liang)計在水(shui)煤漿中(zhong)的應用(yòng)

電(dian)磁流量(liang)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(jì) 。電(diàn)磁流量(liàng)計的優(yōu)點是壓(yā)損極小(xiǎo)，可測流(liú)量範圍(wei)大。zui大流(liu)量與zui小(xiǎo)流量的(de)比值一(yī)般爲 100： 1以上，适(shi)用的工(gong)業管徑(jing)範圍寬(kuan)，zui大口徑(jìng)可達 3m，輸出(chū)信号和(hé)被測流(liu)量成線(xian)性，度較(jiao)高，可測(cè)量電導(dao)率≥ 1μ s/cm的(de)酸、堿、鹽(yán)溶液、水(shui)、污水、腐(fu)蝕性液(ye)體以及(ji)泥漿、礦(kuàng)漿的導(dao)電😄流體(ti)流量。目(mù)前的煤(mei)化工行(hang)業中德(de)士古氣(qi)化爐中(zhōng)的♊煤漿(jiang)流量計(jì)大部分(fen)設計和(hé)選型中(zhōng)都采用(yong)的是電(dian)磁流⛹🏻‍♀️量(liàng)計，但實(shi)際使用(yòng)效果差(chà)異很大(da)，這一問(wen)題一直(zhí)是煤化(huà)工行業(ye)專業人(rén)員讨論(lun)的難題(ti)。

　　陝(shan)西神木(mu)化學工(gōng)業有限(xian)公司是(shi)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(gòng)有 15台煤漿(jiāng)電磁流(liú)量計，經(jīng)過多年(nián)的探索(suo)，整體使(shi)用效果(guǒ)良🙇🏻好。尤(yóu)其是科(kē)隆電磁(ci)流量計(jì)自 04年投用(yong)以來，流(liu)量計運(yun)行穩定(dìng)，襯裏采(cai)用 ETFE(增強聚(jù)四氟乙(yǐ)烯 )，運行近(jin) 5年(nian)來，沒有(you)任何磨(mo)損，與其(qí)他單位(wei)生産的(de)煤漿流(liu)量計🔅相(xiang)比，質量(liàng)優良，運(yùn)行穩定(dìng)。

　　水(shui)煤漿電(dian)磁流量(liàng)計的工(gong)作原理(lǐ)

　　由(you)于水煤(mei)漿特殊(shu)的物理(li)特性，使(shǐ)其測量(liàng)難度很(hen)大👨‍❤️‍👨。它💔含(han)有👣 60%以上的(de)極細的(de)煤固體(tǐ)顆粒，再(zài)加上輔(fǔ)助添加(jiā)劑，在高(gao)壓工況(kuàng)下🌈，其動(dòng)力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質(zhi)對襯裏(lǐ)的擠壓(ya)和對電(diàn)極的沖(chòng)刷環境(jing)要求電(dian)磁流量(liang)🈲計 傳感器(qì) 的(de)襯裏與(yǔ)測量導(dǎo)管的附(fù)着性能(neng)以及電(diàn)極的抗(kang)噪聲⭕和(hé)防滲漏(lòu)性能有(you)着很高(gāo)的要求(qiu)，而且水(shui)煤漿是(shì)非牛頓(dùn)流😘體，設(shè)計管道(dào)流速很(hen)低，在 1.0m/s左右(you)，而且又(you)有腐蝕(shi)性。經多(duō)年煤化(hua)工裝置(zhì)的運行(háng)比較經(jīng)驗⭕證♍明(míng)，采用煤(méi)漿電磁(ci)流量計(jì)測量水(shuǐ)煤漿流(liú)量是目(mu)前惟一(yī)可靠的(de)方式。

　　電磁(ci)流量計(ji)測量的(de)基本原(yuán)理是法(fǎ)拉第電(diàn)磁感應(yīng)原理 (見圖(tu) 1)。導(dao)體在磁(cí)場中作(zuo)相對運(yùn)動感應(yīng)出電動(dong)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(kuan)度 D及磁場(chǎng)強度 B。電磁(cí)流量計(ji)兩個測(ce)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(quan)通電後(hòu)産生電(dian)磁場，強(qiáng)🛀🏻度爲 B。當被(bèi)測的導(dao)電流體(tǐ)以平均(jun)流速 v通過(guo)磁場時(shi)，電極感(gan)應出一(yi)定的電(dian)動勢 E。轉換(huan)器将所(suǒ)測的電(diàn)動勢 E轉換(huàn)成 4-20mA标準信(xin)号傳送(sòng)至控制(zhi)室。

　　B-磁通密(mì)度 ;D-測量管(guan)内徑 ;V-流量(liàng)信号 (電動(dong)勢 );U-液體平(píng)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(zhu)要由磁(ci)路系統(tǒng)、測量導(dao)管、電極(jí)🛀、外殼、襯(chen)裏和轉(zhuan)換器等(deng)部分組(zǔ)成。

　　磁路系(xì)統的作(zuo)用是産(chan)生均勻(yún)的直流(liu)或交流(liú)磁場㊙️。電(diàn)磁流量(liàng)🏃🏻計一般(ban)采用交(jiao)變磁場(chǎng)。

　　測(cè)量導管(guan)的作用(yong)是讓被(bèi)測導電(diàn)性液體(ti)通過。測(ce)量導管(guǎn)必須😘采(cai)🌂用不導(dǎo)磁、低導(dao)磁率、低(dī)導熱率(lǜ)和具有(yǒu)一定機(jī)械強度(dù)的材料(liao)制成，可(kě)選用不(bu)導磁的(de)不鏽鋼(gāng)、玻璃鋼(gāng)、高強度(du)塑料、鋁(lü)等。

　　電極的(de)作用是(shì)引出和(hé)被測量(liang)流量成(chéng)正比的(de)感應電(diàn)勢信☔号(hao)。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(li)齊平，以(yǐ)🐕便流體(tǐ)通過時(shi)不受阻(zu)礙。它的(de)安裝位(wèi)置宜在(zài)管道的(de)水平軸(zhóu)線方向(xiang)，以防止(zhi)沉澱物(wù)堆積在(zai)🏃🏻‍♂️其上面(miàn)而♌影響(xiǎng)測量精(jing)度。而在(zài)水煤漿(jiāng)場💜合，由(you)于高壓(yā)煤漿對(dui)電極㊙️的(de)沖刷會(hui)産生信(xin)号噪聲(sheng)👄，通常有(you)技術經(jīng)驗的制(zhì)造廠會(hui)采用低(di)噪聲電(diàn)極來降(jiàng)低沖刷(shua)噪聲。

　　外殼(ké)應用鐵(tiě)磁材料(liào)制成，是(shi)勵磁線(xiàn)圈的外(wài)罩，并隔(gé)離外磁(cí)場的幹(gàn)擾。

　　在測量(liàng)導管的(de)内側及(ji)法蘭密(mì)封面上(shàng)，有一層(ceng)完整的(de)電絕緣(yuán)襯裏。它(tā)直接接(jiē)觸被測(ce)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(bìng)可适應(ying)⭕測量導(dǎo)管的抗(kàng)腐蝕性(xing)和耐磨(mo)性。

　　在水煤(mei)漿場合(hé)襯裏材(cai)料多爲(wèi)耐腐蝕(shí)、耐磨的(de)工程橡(xiang)膠和聚(jù)四氟乙(yǐ)烯塑料(liào) )，電(dian)磁流量(liang)計在水(shuǐ)煤漿中(zhōng)的應用(yong)但近幾(ji)年發展(zhǎn)起來的(de)增強聚(ju)四氟乙(yǐ)烯被得(de)到廣泛(fan)應用，其(qí)耐磨性(xing)、耐擠壓(ya)性能、耐(nài)腐蝕性(xìng)非常優(yōu)異，并與(yu)測量導(dao)管有很(hen)好的附(fu)着性能(néng)，不會發(fā)生襯🧡裏(li)起殼或(huo)脫落現(xian)象🏃‍♂️。

　　由液體(ti)流動産(chǎn)生的感(gǎn)應電勢(shì)信号十(shí)分微弱(ruo)，受各種(zhǒng)幹擾因(yīn)素的影(ying)響很大(da)，轉換器(qì)的作用(yòng)就是将(jiang)感🧡應電(dian)勢信号(hao)放大并(bìng)轉換成(cheng)統一的(de)标準信(xin)号并抑(yi)制主要(yào)的幹擾(rao)信号。

　　電磁(ci)流量計(ji)的選型(xing)

　　電(dian)磁流量(liang)計的合(he)理選用(yong)及正确(que)安裝對(duì)提高流(liú)量計的(de)測量精(jing)度和延(yan)長儀表(biǎo)壽命，都(dou)是極其(qí)重要的(de)。其選用(yòng)原則有(you)以下四(sì)點🌍：

　　被測流(liu)體必須(xū)是導電(dian)液體，它(tā)不能測(ce)量氣體(tǐ)、蒸汽、石(shí)油制品(pin)、甘👄油、酒(jiǔ)精等物(wù)質，傳感(gan)器的襯(chen)裏很重(zhong)要，必需(xū)穩定、耐(nai)壓、耐磨(mo)。

　　口(kǒu)徑與量(liàng)程的選(xuan)擇。流量(liàng)計的量(liang)程根據(jù)不低于(yú)預計🆚的(de)🈲zui大流量(liang)值的原(yuan)則選擇(ze)滿量程(cheng)刻度，常(cháng)用流量(liang)超過滿(man)量程的(de)🐆 50%，這(zhè)樣可獲(huo)得較高(gao)的測量(liang)精度。常(chang)用流速(su)爲 2~4m/szui合适。電(diàn)極要有(yǒu)降噪功(gōng)能的低(dī)噪聲電(diàn)極。

　　壓力的(de)選擇：使(shǐ)用壓力(lì)必須低(di)于電磁(cí)流量計(ji)額定工(gong)作壓力(li)⚽，一🏃🏻般不(bú)超過 16× 105Pa，襯裏的(de)耐壓也(ye)很關鍵(jian)，襯裏在(zài)擠壓後(hòu)不能使(shǐ)電*出襯(chen)裏表面(miàn)。

　　溫(wēn)度的選(xuǎn)擇。被測(ce)介質溫(wēn)度不能(neng)超過襯(chèn)裏材料(liào)的♈容許(xu)使用溫(wen)度，在高(gāo)壓狀态(tài)下，一般(ban)≤ 120℃。

　　電磁(cí)流量計(ji)的安裝(zhuang)

　　安(an)裝位置(zhi)。電磁流(liú)量計可(ke)以垂直(zhí)、水平安(an)裝，但推(tui)薦垂直(zhi)安裝，且(qiě)被測流(liú)體是自(zi)下而上(shang)流動。也(ye)可以水(shui)平安裝(zhuang)，但要使(shi)兩電極(ji)在同一(yī)水平面(miàn)上。水平(ping)安裝時(shi)要保🛀🏻證(zhèng)在何時(shi)測量導(dǎo)管都❌充(chong)滿液體(tǐ)。

　　電(diàn)磁流量(liang)計信号(hao)比較弱(ruò)，滿量程(cheng)時隻有(yǒu)幾毫伏(fu)，且流量(liàng)很❗小👨‍❤️‍👨時(shi)，隻有幾(ji)微伏，外(wài)界稍有(yǒu)幹擾就(jiu)會影響(xiang)到測量(liàng)精度。因(yin)此，流量(liàng)計的外(wai)殼、屏蔽(bì)線、測量(liang)導管都(dou)要接🔴地(di)。要單獨(dú)設置接(jie)地點，千(qian)萬不要(yao)連接在(zài)電機或(huò)上、下管(guan)道上。

　　流量(liang)計的安(an)裝地點(diǎn)要遠離(li)一切磁(ci)源。

　　電磁流(liu)量計是(shì)速度式(shi)流量計(ji)。當流線(xian)分布不(bú)符合設(she)定條件(jian)時，将産(chan)生測量(liang)誤差。因(yīn)此，在電(diàn)磁流量(liàng)計前必(bi)須有 5~10D左右(you)的直管(guǎn)段，以消(xiāo)除各種(zhǒng)局部阻(zu)力對流(liú)線分布(bu)對稱性(xing)的影響(xiang)。

　　結(jié)語

　　随着煤(mei)化工的(de)發展與(yu)應用，化(hua)工工藝(yì)千變萬(wàn)化，使電(diàn)📞磁流㊙️量(liàng)計擴大(dà)了應用(yong)範圍。在(zai)實際使(shǐ)用中會(hui)遇到各(gè)種各樣(yàng)的技術(shù)難題，在(zai)流量計(jì)的廠家(jiā)選擇中(zhōng)會更謹(jǐn)慎，建議(yi)能選擇(zé)❓在同類(lèi)行業中(zhōng)有使用(yong)業績的(de)生産廠(chang)家，以保(bao)證整個(ge)生産🐇的(de)安全穩(wen)定運行(hang)。