關于電(dian)磁流量計(jì)在水煤漿(jiang)中的應用(yong)

電磁(ci)流量計 是根據(jù)法拉第電(diàn)磁感應定(ding)律進行流(liu)量測量的(de) 流量(liang)計 。電(diàn)磁流量計(ji)的優點是(shi)壓損極小(xiao)，可測流量(liàng)範圍大。zui大(da)流量與zui小(xiao)流量的比(bǐ)值一般爲(wèi) 100： 1以上，适用(yong)的工業管(guan)徑範圍寬(kuan)，zui大口徑可(ke)達 3m，輸(shū)出信号和(hé)被測流量(liang)成線性，度(dù)較高，可測(ce)量電導率(lü)≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yán)溶液、水、污(wū)水、腐蝕性(xing)液體以及(jí)泥漿、礦漿(jiāng)的導電流(liú)體流量。目(mu)前的煤化(huà)工行業中(zhōng)德士古氣(qì)化爐中的(de)煤漿流量(liang)計大部分(fèn)設計和選(xuǎn)型中都采(cǎi)用的是電(diàn)磁流量計(ji)，但實際使(shi)用效果差(chà)異很大，這(zhè)一問題一(yī)直是煤化(huà)工行業專(zhuan)業人員讨(tǎo)論的難題(tí)。

　　陝西(xī)神木化學(xue)工業有限(xian)公司是年(nian)産 60萬(wan) t甲醇(chun)的大型國(guó)有企業，有(yǒu) 6台德(de)士古氣化(hua)爐，共有 15台煤漿(jiang)電磁流量(liàng)計，經過多(duō)年的探索(suo)，整體使用(yong)效果良好(hǎo)📱。尤🌈其是科(ke)隆電磁流(liú)量計自 04年投用(yòng)以來，流量(liang)計運行穩(wěn)定，襯裏采(cǎi)用 ETFE(增(zēng)強聚四氟(fu)乙烯 )，運行近 5年來，沒(méi)有任何磨(mó)損，與其他(tā)單位生産(chan)的煤漿流(liú)量計相比(bi)👅，質量優良(liang)，運行穩定(ding)。

　　水煤(méi)漿電磁流(liú)量計的工(gong)作原理

　　由于水(shuǐ)煤漿特殊(shū)的物理特(tè)性，使其測(cè)量難度很(hěn)大。它含有(yǒu) 60%以上(shang)的極細的(de)煤固體顆(ke)粒，再加上(shang)輔助添加(jiā)劑，在高壓(yā)工況下，其(qí)動力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chèn)裏的擠壓(ya)和對電極(ji)的沖刷環(huan)境要求電(dian)磁流量計(ji) 傳感(gǎn)器 的(de)襯裏與測(ce)量導管的(de)附着性能(néng)以及電極(ji)的抗噪聲(sheng)和🔞防滲🛀🏻漏(lou)性能有着(zhe)很高的要(yào)求，而且水(shuǐ)煤漿是非(fēi)牛🚩頓流體(ti)，設計管道(dao)流速很低(di)，在 1.0m/s左(zuo)右，而且又(you)有腐蝕性(xìng)。經多年煤(mei)化工裝置(zhì)的運行比(bi)較經驗🈚證(zhèng)🏃‍♀️明，采用煤(méi)漿電磁流(liu)量計測量(liàng)水煤漿流(liú)量㊙️是目前(qian)惟一可靠(kào)的方式。

　　電磁流(liu)量計測量(liàng)的基本原(yuán)理是法拉(lā)第電磁感(gǎn)應原🚶‍♀️理 (見圖 1)。導體在(zài)磁場中作(zuò)相對運動(dòng)感應出電(diàn)動勢由 Ex=kBDv計算。感(gǎn)應電勢 E的大小(xiǎo)正比于導(dao)體的運行(háng)速度 v、導體寬度(dù) D及磁(ci)場強度 B。電磁流(liú)量計兩個(gè)測量電極(jí)間的距離(li)是由流動(dòng)介質形成(cheng)的導體寬(kuān)度 D，置(zhì)于管道兩(liǎng)側的電磁(ci)線圈通電(diàn)後産生電(diàn)磁場，強度(du)爲 B。當(dang)被測的導(dǎo)電流體以(yǐ)平均流速(sù) v通過(guo)磁場時，電(diàn)極感應出(chū)一定的電(dian)動勢 E。轉換器将(jiang)所測的電(diàn)動勢 E轉換成 4-20mA标準信(xin)号傳送至(zhi)控制室。

　　B-磁通密(mì)度 ;D-測(ce)量管内徑(jing) ;V-流量(liang)信号 (電動勢 );U-液體平(ping)均軸向流(liú)速

　　結(jié)構及各部(bù)分的作用(yòng)

　　電磁(cí)流量計的(de)結構主要(yào)由磁路系(xi)統、測量導(dǎo)管、電極、外(wài)🐆殼、襯裏和(he)轉換器等(děng)部分組成(cheng)。

　　磁路(lù)系統的作(zuò)用是産生(shēng)均勻的直(zhí)流或交流(liú)磁場。電磁(cí)流✂️量🐅計一(yī)般采用交(jiāo)變磁場。

　　測量導(dǎo)管的作用(yòng)是讓被測(cè)導電性液(yè)體通過。測(cè)量導管必(bì)須📞采🐇用不(bú)導磁、低導(dao)磁率、低導(dǎo)熱率和具(ju)有一定機(ji)械強度的(de)材✉️料制❗成(chéng)，可選用不(bu)導磁的不(bú)鏽鋼、玻璃(lí)鋼、高強🏒度(du)塑料、鋁等(děng)。

　　電極(jí)的作用是(shì)引出和被(bei)測量流量(liang)成正比的(de)感應電♋勢(shi)信号。電極(jí)一般用非(fei)導磁的不(bú)鏽鋼制成(chéng)，且被要求(qiú)與襯裏齊(qi)平，以便流(liú)體通過時(shi)不受阻礙(ai)。它的安裝(zhuāng)位🤟置宜在(zài)管道的水(shuǐ)平軸線方(fāng)向，以防止(zhi)沉澱物堆(dui)積在其上(shàng)面而影響(xiang)測量精度(dù)。而在水煤(mei)漿場合，由(you)于高壓煤(mei)漿對電極(jí)🏃‍♂️的沖刷會(hui)産生信号(hao)噪聲✔️，通常(cháng)有技術經(jīng)💛驗的制造(zao)廠會🐅采用(yòng)低噪聲電(diàn)極來降低(di)沖刷噪聲(shēng)。

　　外殼(ke)應用鐵磁(cí)材料制成(cheng)，是勵磁線(xiàn)圈的外罩(zhao)，并隔離外(wài)㊙️磁場的🐅幹(gan)擾。

　　在(zai)測量導管(guǎn)的内側及(ji)法蘭密封(feng)面上，有一(yi)層完整的(de)電絕緣襯(chen)裏。它直接(jiē)接觸被測(ce)液體，其作(zuò)用是防止(zhi)感👄應電♈勢(shì)被金屬測(ce)量導管管(guǎn)壁短路，并(bìng)可适應測(cè)量導管的(de)抗腐蝕性(xìng)和耐磨性(xìng)。

　　在水(shuǐ)煤漿場合(hé)襯裏材料(liào)多爲耐腐(fǔ)蝕、耐磨的(de)工程橡✉️膠(jiao)和聚四🐇氟(fu)乙烯塑料(liào) )，電磁(cí)流量計在(zài)水煤漿中(zhong)的應用但(dan)近幾年發(fa)展起來🈲的(de)增強聚四(si)氟乙烯被(bèi)得到廣泛(fàn)應用，其耐(nài)磨性、耐擠(ji)壓性能、耐(nai)腐蝕🍉性非(fēi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼常優異，并(bìng)與測量導(dǎo)管有🙇‍♀️很好(hǎo)的附着性(xìng)能，不會發(fā)生襯裏起(qǐ)殼或脫落(luo)現象。

　　由液體流(liú)動産生的(de)感應電勢(shi)信号十分(fèn)微弱，受各(ge)種幹擾因(yin)素的影響(xiǎng)很大，轉換(huan)器的作用(yong)就是将感(gan)應電勢信(xin)号放💯大并(bìng)轉換成統(tong)一的标準(zhǔn)信号并抑(yi)制主要的(de)幹擾信号(hào)。

　　電磁(cí)流量計的(de)選型

　　電磁流量(liang)計的合理(lǐ)選用及正(zheng)确安裝對(duì)提高流量(liang)計的測量(liang)精度和延(yán)長儀表壽(shou)命，都是極(jí)其重要的(de)。其選用原(yuan)📞則有以下(xia)四點：

　　被測流體(tǐ)必須是導(dǎo)電液體，它(ta)不能測量(liang)氣體、蒸汽(qì)、石油制🔴品(pin)、甘油、酒精(jing)等物質，傳(chuán)感器的襯(chèn)裏很重要(yào)，必需穩定(ding)、耐壓、耐磨(mó)。

　　口徑(jìng)與量程的(de)選擇。流量(liang)計的量程(chéng)根據不低(dī)于預計的(de)zui大流♋量值(zhí)的原則選(xuan)擇滿量程(cheng)刻度，常用(yong)流量超過(guo)滿量程的(de) 50%，這樣(yàng)可獲得較(jiao)高的測量(liàng)精度。常用(yòng)流速爲 2~4m/szui合适。電(dian)極要有降(jiàng)噪功能的(de)低噪聲電(dian)極。

　　壓(yā)力的選擇(zé)：使用壓力(li)必須低于(yu)電磁流量(liang)計額定工(gōng)作壓力🐉，一(yī)般不超過(guò) 16× 105Pa，襯裏的耐(nai)壓也很關(guan)鍵，襯裏在(zai)擠壓後不(bú)能使電*出(chū)襯裏表面(miàn)。

　　溫度(dù)的選擇。被(bei)測介質溫(wen)度不能超(chāo)過襯裏材(cái)料的容許(xǔ)使🐕用溫度(dù)，在高壓狀(zhuàng)态下，一般(bān)≤ 120℃。

　　電磁流量(liang)計的安裝(zhuāng)

　　安裝(zhuāng)位置。電磁(ci)流量計可(kě)以垂直、水(shui)平安裝，但(dàn)推薦😄垂直(zhí)安裝，且被(bèi)測流體是(shi)自下而上(shàng)流動。也可(ke)以水平安(an)🐉裝，但要使(shǐ)兩電♻️極在(zài)同一水平(píng)面上。水平(ping)安裝時要(yao)保證在何(hé)🌍時測量導(dǎo)管都充滿(man)液⛷️體。

　　電磁流量(liàng)計信号比(bi)較弱，滿量(liang)程時隻有(you)幾毫伏，且(qie)流🧡量很小(xiao)時，隻有幾(ji)微伏，外界(jie)稍有幹擾(rǎo)就會影響(xiǎng)到測量精(jīng)💛度。因此，流(liú)量計的外(wai)殼、屏蔽線(xiàn)、測量導管(guǎn)都要接地(di)。要單獨設(she)置接地點(diǎn)，千萬不要(yào)連接在電(dian)機或上、下(xià)😍管道上。

　　流量計(jì)的安裝地(dì)點要遠離(li)一切磁源(yuán)。

　　電磁(ci)流量計是(shì)速度式流(liú)量計。當流(liú)線分布不(bú)符合設定(ding)條🔴件時，将(jiāng)産生測量(liang)誤差。因此(ci)，在電磁流(liú)量計前必(bi)須有 5~10D左右的直(zhi)管段，以消(xiao)除各種局(ju)部阻力對(dui)流線分布(bu)對稱❤️性的(de)😄影響。

　　結語

　　随着煤化(hua)工的發展(zhan)與應用，化(hua)工工藝千(qian)變萬化，使(shi)電磁流量(liang)計擴大了(le)應用範圍(wei)。在實際使(shi)用中會遇(yu)到各種各(gè)🐕樣的技術(shu)難題，在流(liú)量計的廠(chang)家選擇中(zhong)會更謹慎(shèn)，建議能選(xuan)擇在同類(lèi)行業中有(yǒu)使用業績(ji)💁的生産廠(chǎng)🤟家，以保證(zhèng)整個生産(chan)的安全穩(wen)定運行。