關于電磁流(liu)量計在水煤漿中(zhōng)的應用

電磁(ci)流量計 是根(gēn)據法拉第電磁感(gan)應定律進行流量(liàng)測量的 流量(liàng)計 。電磁流量(liàng)計的優點是壓損(sun)極小，可測流量範(fan)圍大。zui大流♌量與zui小(xiao)流量的比值一般(ban)爲 100： 1以上(shang)，适用的工業管徑(jing)範圍寬，zui大口徑可(kě)達 3m，輸出信号(hao)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(shuǐ)、污水、腐蝕性液體(tǐ)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(lu)中的煤漿流量計(jì)大部分設計和選(xuǎn)型中都采用的是(shi)電磁流量計，但實(shi)際使用效果差異(yì)很大，這🈲一問題一(yī)直是煤化工行業(yè)專🙇🏻業人員讨論的(de)難題。

　　陝西神(shén)木化學工業有限(xian)公司是年産 60萬 t甲醇的大(da)型國有企業，有 6台德士古氣化(hua)爐，共有 15台煤(méi)漿電磁流量計，經(jīng)過多年的探索，整(zhěng)體使用效果良好(hao)。尤其是科隆電磁(ci)流量計自 04年(nián)投用以來，流量計(ji)運行穩定，襯裏采(cai)用 ETFE(增強聚四(sì)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(jiang)流量計💘相比，質量(liang)優良，運行穩定。

　　水煤漿電磁流(liú)量計的工作原理(lǐ)

　　由于水煤漿(jiāng)特殊的物理特性(xing)，使其測量難度很(hěn)大。它含有✔️ 60%以(yi)上的極細的煤固(gu)體顆粒，再加上輔(fu)助添加劑，在高❄️壓(yā)工況下🔞，其動力粘(zhan)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(néng)以及電極的抗噪(zào)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(guǎn)道流速很低，在 1.0m/s左右，而且又有(you)腐蝕性。經多年煤(méi)化工裝置的運行(háng)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(kě)靠的💋方式。

　　電(dian)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(dao)體在磁場中作相(xiàng)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(ce)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(cè)的電磁線圈通電(diàn)後産生電磁場，強(qiang)度爲 B。當被測(cè)的導電流體以平(ping)均流速 v通過(guo)磁場時，電極感應(yīng)出一定的電動勢(shi) E。轉換器将所(suo)測的電動勢 E轉換成 4-20mA标準(zhun)信号傳送至控制(zhi)室。

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

　　結構及各部(bù)分的作用

　　電(dian)磁流量計的結構(gou)主要由磁路系統(tong)、測量導管、電極、外(wài)🥰殼☔、襯🐇裏和轉換器(qì)等部分組成。

　　磁路系統的作用(yòng)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(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導磁率、低導(dao)熱率和具有一定(dìng)✍️機械強度⁉️的材🔞料(liào)制🥵成，可選用不導(dǎo)磁的不鏽👨‍❤️‍👨鋼、玻璃(li)鋼、高強🥵度塑料、鋁(lǚ)等。

　　電極的作(zuò)用是引出和被測(ce)量流量成正比的(de)感應🔅電勢🔅信号。電(diàn)極一般用非導磁(ci)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(wu)堆積在其上面而(er)🥵影響測量精度。而(ér)在水煤漿場合，由(yóu)于高壓煤漿對電(dian)極的沖刷會産生(shēng)信号噪聲，通常有(you)技術經☁️驗的制造(zào)廠會采用低噪聲(sheng)電極來降低沖刷(shua)噪聲。

　　外殼應(ying)用鐵磁材料制成(chéng)，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(you)一層完整的電絕(jue)緣襯裏。它直接接(jie)觸被測液體，其作(zuo)用是防止感應電(dian)勢被金屬測量導(dǎo)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(jiang)場合襯裏材料多(duō)爲耐腐蝕、耐磨的(de)工程橡膠和聚🛀四(sì)氟乙烯塑料 )，電磁流量計在水(shuǐ)煤漿中的應用但(dan)近幾年發展起來(lai)的增強聚四氟乙(yi)烯被得到廣泛應(ying)用，其耐磨性、耐擠(jǐ)壓性能、耐腐蝕性(xing)非常優異，并與測(cè)量導管有很好的(de)附着性能，不會發(fa)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(fèn)微弱，受各種幹擾(rǎo)❗因🌈素❗的影響很大(dà)，轉換器的作用就(jiù)是将感應電勢信(xìn)号放大并轉換成(cheng)統一的标準信号(hào)并抑制主要的幹(gan)擾信号。

　　電磁(ci)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(liang)計的測量🏃精度和(he)延長儀表壽命，都(dou)是極其重要的。其(qi)選用原則有以下(xia)四點：

　　被測流(liu)體必須是導電液(yè)體，它不能測量氣(qi)體、蒸汽、石油制品(pin)、甘油、酒精等物質(zhì)，傳感器的襯裏很(hen)重要，必需穩定、耐(nai)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(da)♉流量🔴值的原則選(xuǎn)擇滿量程刻度，常(cháng)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(wèi) 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(ya)力必須低于電磁(cí)流量計額定😄工✊作(zuò)❤️壓力，一般不超過(guo) 16× 105Pa，襯裏的(de)耐壓也很關鍵，襯(chèn)裏在擠壓後不能(néng)使電*出襯裏♊表面(miàn)。

　　溫度的選擇(ze)。被測介質溫度不(bú)能超過襯裏材料(liao)的🏃容許🚶‍♀️使用溫度(du)，在高壓狀态下，一(yi)般≤ 120℃。

　　電磁(ci)流量計的安裝

　　安裝位置。電磁(cí)流量計可以垂直(zhi)、水平安裝，但推薦(jian)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(diàn)極在🔞同一水平面(mian)上。水平安裝時要(yào)保證在何🈚時測量(liàng)導管都充滿液體(ti)。

　　電磁流量計(jì)信号比較弱，滿量(liang)程時隻有幾毫伏(fú)，且流量很小時，隻(zhi)有幾微伏，外界稍(shāo)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(dōu)要接地。要單獨設(she)置接地點，千萬不(bú)‼️要連接在電機或(huò)上、下管道上。

　　流量計的安裝地(di)點要遠離一切磁(cí)源。

　　電磁流量(liàng)計是速度式流量(liàng)計。當流線分布不(bu)符合設定條件👣時(shí)💘，将産生測量誤差(chà)。因此，在電磁流量(liang)計🚩前必須有 5~10D左右的直管段，以(yǐ)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(biàn)萬化，使電磁流量(liang)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(liú)量計的廠家選擇(ze)中💃會更謹慎，建議(yì)能選擇在同類🌍行(háng)業中有使用業績(ji)的生産廠家，以保(bǎo)證整個生産🌏的安(ān)全穩定運行。