關于電(dian)磁流量計(ji)在水煤漿(jiāng)中的應用(yong)

電磁(ci)流量計 是根據(ju)法拉第電(dian)磁感應定(dìng)律進行流(liu)量測量的(de) 流量(liang)計 。電(dian)磁流量計(ji)的優點是(shì)壓損極小(xiao)，可測流量(liang)範圍大。zui大(dà)流量👌與zui小(xiǎo)流量的比(bi)值一般爲(wei) 100： 1以上，适用(yong)的工業管(guan)徑範圍寬(kuān)，zui大口徑可(kě)達 3m，輸(shu)出信号和(he)被測流量(liang)成線性，度(du)較高，可測(cè)量電導率(lǜ)≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yán)溶液、水、污(wū)水、腐蝕性(xing)液體以及(ji)泥漿、礦漿(jiang)的導電流(liú)體流量。目(mu)前的煤化(hua)工行業中(zhong)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(cai)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(hua)工行業專(zhuān)業人員讨(tǎo)論的難題(tí)👄。

　　陝西(xi)神木化學(xue)工業有限(xian)公司是年(nián)産 60萬(wàn) t甲醇(chún)的大型國(guó)有企業，有(you) 6台德(de)士古氣化(huà)爐，共有 15台煤漿(jiāng)電磁流量(liàng)計，經過多(duō)年的探索(suǒ)，整體使用(yong)效果良好(hao)。尤其是科(ke)隆電磁流(liú)量計自 04年投用(yòng)以來，流量(liàng)計運行穩(wen)定，襯裏采(cǎi)用 ETFE(增(zēng)強聚四氟(fu)乙烯 )，運行近 5年來，沒(mei)有任何磨(mó)損，與其他(tā)單位生産(chǎn)的煤漿流(liú)量⭕計相比(bi)，質量優良(liáng)，運行穩定(dìng)。

　　水煤(méi)漿電磁流(liú)量計的工(gōng)作原理

　　由于水(shuǐ)煤漿特殊(shū)的物理特(tè)性，使其測(ce)量難度很(hen)大。它含有(yǒu)🚩 60%以上(shang)的極細的(de)煤固體顆(ke)粒，再加上(shàng)輔助添加(jia)劑，在高壓(yā)工況下🌈，其(qi)動力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chen)裏的擠壓(ya)和對電極(ji)的沖刷環(huán)境要求電(diàn)磁流量計(ji)㊙️ 傳感(gan)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(shēng)和☔防滲漏(lòu)性能有着(zhe)很高的要(yào)求，而且水(shui)煤漿是非(fei)牛🤟頓流‼️體(ti)，設計管道(dào)流速很低(di)，在 1.0m/s左(zuǒ)右，而且又(you)有腐蝕性(xing)。經多年煤(méi)化工裝置(zhi)的運行比(bi)較經💁驗證(zhèng)明，采用煤(mei)漿電磁流(liu)量計測量(liàng)水煤漿流(liú)量是目前(qián)惟一可靠(kào)的方式。

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

　　B-磁通密(mi)度 ;D-測(cè)量管内徑(jing) ;V-流量(liàng)信号 (電動勢 );U-液體平(ping)均軸向流(liu)速

　　結(jie)構及各部(bù)分的作用(yong)

　　電磁(cí)流量計的(de)結構主要(yao)由磁路系(xì)統、測量導(dao)管、電極、外(wai)殼、襯裏和(hé)轉換器等(deng)部分組成(cheng)。

　　磁路(lù)系統的作(zuò)用是産生(sheng)均勻的直(zhí)流或交流(liu)磁場。電磁(ci)流量🆚計一(yī)般采用交(jiao)變磁場。

　　測量導(dao)管的作用(yòng)是讓被測(ce)導電性液(yè)體通過。測(cè)量導管🌍必(bi)須采用不(bú)導磁、低導(dao)磁率、低導(dao)熱率和具(ju)有一定機(jī)械強度的(de)材🍓料制成(cheng)，可選用不(bú)導磁的不(bu)鏽鋼、玻璃(li)鋼、高強度(dù)塑料、鋁等(deng)。

　　電極(jí)的作用是(shi)引出和被(bèi)測量流量(liàng)成正比的(de)感應電勢(shì)信号。電極(jí)一般用非(fēi)導磁的不(bú)鏽鋼制成(chéng)，且被要求(qiu)😍與襯🔞裏齊(qi)平，以便流(liu)體通過時(shí)不受阻礙(ai)。它的🌂安裝(zhuang)位置宜在(zai)管道的水(shuǐ)平軸線方(fang)向，以防止(zhǐ)沉澱物堆(duī)積在其上(shang)面而影響(xiǎng)測量精度(du)。而在水煤(méi)漿場📧合，由(yóu)于高壓煤(méi)漿對電極(ji)的沖刷會(huì)産生信号(hào)噪聲♋，通常(chang)有技術經(jīng)驗的制造(zao)廠會🔞采用(yong)低噪聲電(dian)🙇‍♀️極來降低(di)沖刷噪聲(shēng)。

　　外殼(ké)應用鐵磁(cí)材料制成(cheng)，是勵磁線(xian)圈的外罩(zhao)，并隔離🌏外(wai)磁🔞場的幹(gàn)擾。

　　在(zài)測量導管(guǎn)的内側及(ji)法蘭密封(fēng)面上，有一(yī)層完整的(de)電🤞絕緣襯(chen)裏。它直接(jiē)接觸被測(cè)液體，其作(zuò)用是防止(zhi)感應電勢(shi)被金屬測(ce)量✊導管管(guan)壁短路，并(bing)可适應測(cè)量導管的(de)抗腐蝕性(xing)和耐磨性(xìng)。

　　在水(shui)煤漿場合(hé)襯裏材料(liao)多爲耐腐(fǔ)蝕、耐磨的(de)工程🈲橡膠(jiao)🤞和聚👅四⛹🏻‍♀️氟(fú)乙烯塑料(liao) )，電磁(ci)流量計在(zai)水煤漿中(zhong)的應用但(dàn)近幾年發(fa)展起🈚來的(de)增🚩強聚四(sì)氟乙烯被(bèi)得到廣泛(fàn)應用，其耐(nài)磨性、耐擠(jǐ)壓性能、耐(nài)腐蝕性非(fei)常優異，并(bìng)與測量導(dǎo)管有很好(hǎo)的附着性(xing)能，不會🙇🏻發(fa)生襯裏起(qi)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(fen)微弱，受各(gè)種幹👅擾因(yin)素的影響(xiǎng)很大，轉換(huan)器的作用(yòng)就是将感(gǎn)應電勢信(xin)号放大并(bing)轉換💋成統(tǒng)一的标準(zhǔn)信号并抑(yì)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(liàng)計的測量(liang)😘精度和延(yán)長儀表壽(shou)命，都是極(ji)其重要的(de)。其選用原(yuan)則有以下(xia)❗四點：

　　被測流體(ti)必須是導(dǎo)電液體，它(tā)不能測量(liang)氣體、蒸汽(qì)、石☂️油制☁️品(pin)、甘油、酒精(jīng)等物質，傳(chuán)感器的襯(chen)裏很重要(yao)，必需穩定(dìng)、耐壓、耐磨(mó)。

　　口徑(jìng)與量程的(de)選擇。流量(liang)計的量程(cheng)根據不低(dī)于預計的(de)zui大流量值(zhi)的原則選(xuǎn)擇滿量程(chéng)刻度，常用(yong)流量🚶‍♀️超過(guo)滿量程的(de) 50%，這樣(yang)可獲得較(jiào)高的測量(liang)精度。常用(yong)流速爲 2~4m/szui合适。電(dian)極要有降(jiàng)噪功能的(de)低噪聲電(diàn)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(gong)作壓力，一(yi)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(bu)能使電*出(chu)襯🔞裏表面(mian)。

　　溫度(du)的選擇。被(bei)測介質溫(wen)度不能超(chāo)過襯裏材(cai)料的容許(xǔ)使用溫🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度(du)，在高壓狀(zhuang)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(ke)以垂直、水(shui)平安裝，但(dan)推薦垂直(zhi)安裝🆚，且被(bei)測流體是(shì)自下而上(shang)流動。也可(ke)以水平安(ān)裝，但❓要使(shi)兩電極在(zài)同一水平(ping)面上。水平(ping)安裝時要(yao)保證在何(hé)時測量🆚導(dao)管都充滿(mǎn)液體。

　　電磁流量(liang)計信号比(bǐ)較弱，滿量(liàng)程時隻有(you)幾毫伏，且(qiě)流量很小(xiao)時，隻有幾(ji)微伏，外界(jiè)稍有幹擾(rao)就會影響(xiǎng)🎯到測👌量精(jīng)度。因☎️此，流(liú)量計的外(wài)殼、屏蔽線(xiàn)、測量導管(guan)都要接♍地(dì)。要單獨設(she)置接地點(dian)，千萬不要(yao)連接在電(dian)機或上、下(xia)⛹🏻‍♀️管道上。

　　流量計(jì)的安裝地(di)點要遠離(li)一切磁源(yuán)。

　　電磁(cí)流量計是(shì)速度式流(liú)量計。當流(liu)線分布不(bú)符合設定(ding)條件時🛀🏻，将(jiang)産生測量(liàng)誤差。因此(cǐ)，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(jú)部阻力對(dui)流線分布(bù)對稱性的(de)影響。

　　結語

　　随着煤化(huà)工的發展(zhǎn)與應用，化(huà)工工藝千(qiān)變萬化，使(shǐ)電💘磁流量(liang)計擴大了(le)應用範圍(wéi)。在實際使(shǐ)用中會遇(yù)到各種各(gè)樣的技術(shu)難題，在流(liu)量計的廠(chǎng)家選擇中(zhong)會更謹㊙️慎(shèn)，建議能選(xuǎn)擇在同類(lèi)👌行業中有(yǒu)使用業績(ji)的生産廠(chǎng)家，以保證(zheng)整個生産(chan)的安全穩(wěn)定運行。