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(jù)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律進行流(liú)量測量的(de) 流量(liàng)計 。電(diàn)磁流量計(ji)的優點是(shi)壓損極小(xiǎo)，可測流量(liang)範圍大。zui大(dà)流量與zui小(xiǎo)流量的比(bǐ)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(ke)達 3m，輸(shū)出信号和(hé)被測流量(liang)成線性，度(dù)較高，可測(cè)量電導率(lü)≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yán)溶液、水、污(wu)水、腐蝕性(xìng)液體以及(jí)泥漿、礦漿(jiang)的導電流(liu)體💔流量。目(mu)前的煤化(huà)工行業中(zhong)德士古氣(qi)♌化爐🍉中的(de)煤漿流量(liang)計大部分(fen)設計和選(xuan)型中都采(cai)用的是電(diàn)磁流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量計(jì)，但😘實際使(shǐ)用效果❓差(chà)異很大，這(zhè)👈一問題一(yi)直是煤化(hua)工行業專(zhuan)業人員讨(tao)論的難題(ti)。

　　陝西(xi)神木化學(xué)工業有限(xian)公司是年(nian)産 60萬(wan) t甲醇(chún)的大型國(guó)有企業，有(yǒu) 6台德(de)士古氣化(huà)爐，共有 15台煤漿(jiang)電磁流量(liang)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(cai)用 ETFE(增(zeng)強聚四氟(fú)乙烯 )，運行近 5年來，沒(méi)有任何磨(mó)損，與其他(tā)單位生産(chǎn)的煤漿流(liu)量計🍓相比(bi)，質量優良(liang)，運行穩定(ding)。

　　水煤(méi)漿電磁流(liu)量計的工(gōng)作原理

　　由于水(shuǐ)煤漿特殊(shu)的物理特(te)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(kē)粒，再加上(shàng)輔助添加(jiā)劑，在高壓(ya)工況下，其(qí)動力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chen)裏的擠壓(yā)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(jí)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(fēi)牛頓流體(ti)，設計管道(dào)流速很低(dī)，在 1.0m/s左(zuǒ)右，而且又(you)有腐蝕性(xing)。經多年煤(mei)化工裝置(zhi)的運行😍比(bi)👅較經驗證(zhèng)明，采用煤(méi)漿電磁流(liú)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(yuan)理是法拉(la)第電磁感(gǎn)應原理 (見圖 1)。導體在(zai)磁場中作(zuò)相對運動(dong)感應出電(diàn)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(hang)速度 v、導體寬度(dù) D及磁(cí)場強度 B。電磁流(liu)量計兩個(ge)測量電極(ji)間的距離(li)是由流動(dòng)介質形成(chéng)的導💛體寬(kuān)度 D，置(zhi)于管道兩(liang)側的電磁(ci)線圈通電(diàn)後産生電(diàn)磁場，強度(dù)爲 B。當(dang)被測的導(dao)電流體以(yi)平均流速(su) v通過(guò)磁場時，電(diàn)極感應出(chu)一定的電(diàn)動勢 E。轉換器将(jiang)所測的電(diàn)動勢 E轉換成 4-20mA标準信(xìn)号傳送至(zhi)控制室。

　　B-磁通密(mì)度 ;D-測(ce)量管内徑(jìng) ;V-流量(liàng)信号 (電動勢 );U-液體平(ping)均軸向流(liú)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(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(deng)部分組成(cheng)。

　　磁路(lu)系統的作(zuo)用是産生(shēng)均勻的直(zhí)流或交流(liu)磁場。電磁(cí)流量計🌏一(yi)般采用交(jiao)變磁場。

　　測量導(dao)管的作用(yong)是讓被測(ce)導電性液(yè)體通過。測(cè)量導管必(bì)📐須采用不(bu)導磁、低導(dǎo)磁率、低導(dǎo)熱率和具(jù)有一定機(ji)械強度的(de)材料制成(cheng)，可選用不(bú)導磁的不(bú)鏽鋼、玻璃(lí)鋼、高強🙇🏻度(du)塑料、鋁等(deng)。

　　電極(ji)的作用是(shi)引出和被(bei)測量流量(liang)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(qí)平，以便流(liu)🈲體通過時(shí)不受阻礙(ai)。它的安裝(zhuāng)位🐕置宜在(zai)管道的水(shuǐ)平軸線方(fāng)向🈲，以防止(zhǐ)沉澱物堆(dui)積在其上(shàng)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(zào)廠會🈲采用(yòng)低噪聲電(diàn)極來降低(di)沖刷噪聲(sheng)。

　　外殼(ké)應用鐵磁(cí)材料制成(chéng)，是勵磁線(xiàn)圈的外罩(zhao)，并隔🙇🏻離外(wài)🌈磁🐪場的幹(gan)擾。

　　在(zài)測量導管(guǎn)的内側及(ji)法蘭密封(feng)面上，有一(yī)層完整的(de)電絕📧緣襯(chèn)裏。它直接(jiē)接觸被測(ce)液體，其作(zuo)用是防止(zhǐ)感應電勢(shì)被金屬測(cè)量⭐導管管(guan)壁短路，并(bing)可适應測(ce)量導管的(de)抗腐蝕性(xing)和耐磨☔性(xìng)。

　　在水(shuǐ)煤漿場合(hé)襯裏材料(liào)多爲耐腐(fu)蝕、耐磨的(de)工程橡💰膠(jiāo)和聚四氟(fú)乙烯塑料(liào) )，電磁(cí)流量計在(zai)水煤漿中(zhong)的應用但(dàn)近幾年發(fā)展起🌈來的(de)增強聚四(sì)氟乙烯被(bei)得到廣泛(fan)應用，其耐(nai)磨性、耐擠(ji)壓性能、耐(nai)腐蝕♍性非(fēi)常優異，并(bing)與測量導(dao)管有很好(hǎo)的附着性(xìng)能，不會發(fā)生襯裏起(qi)殼或脫落(luò)現象。

　　由液體流(liu)動産生的(de)感應電勢(shì)信号十分(fen)微弱，受各(ge)種幹擾🔅因(yīn)素🔴的影響(xiǎng)很大，轉換(huan)器的作用(yòng)就是将感(gan)💘應電勢信(xin)⛹🏻‍♀️号放大并(bìng)轉換成統(tǒng)一的标準(zhun)信号并抑(yì)制主要的(de)幹擾信号(hào)。

　　電磁(ci)流量計的(de)選型

　　電磁流量(liàng)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(ji)其重要的(de)👈。其選用原(yuán)則有以下(xia)👉四點：

　　被測流體(tǐ)必須是導(dǎo)電液體，它(tā)不能測量(liàng)氣體、蒸汽(qì)、石油制🔱品(pǐn)、甘油、酒精(jing)等物質，傳(chuan)感器的襯(chèn)裏很重要(yào)，必需穩定(dìng)、耐壓、耐磨(mó)。

　　口徑(jing)與量程的(de)選擇。流量(liàng)計的量程(chéng)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(cheng)刻度，常用(yong)流量超過(guò)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(jiang)噪功能的(de)低噪聲電(dian)極。

　　壓(ya)力的選擇(ze)：使用壓力(lì)必須低于(yú)電磁流量(liàng)計額定⛷️工(gōng)作壓力，一(yi)般不超過(guo) 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(chū)襯裏表面(mian)♊。

　　溫度(du)的選擇。被(bei)測介質溫(wen)度不能超(chao)過襯裏材(cái)料的容許(xǔ)🌂使⛷️用溫👨‍❤️‍👨度(dù)，在高壓狀(zhuang)态下，一般(ban)≤ 120℃。

　　電磁流量(liàng)計的安裝(zhuāng)

　　安裝(zhuāng)位置。電磁(cí)流量計可(ke)以垂直、水(shui)平安裝，但(dàn)推薦垂直(zhi)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(shi)兩電極在(zai)同一水平(píng)面上。水平(píng)安裝時要(yào)保👈證在何(he)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(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(rao)就會影響(xiǎng)到測量精(jīng)度。因此，流(liu)量計的外(wai)殼、屏蔽線(xian)、測量導管(guǎn)都要接地(dì)。要單獨設(shè)置🌈接地點(dian)㊙️，千萬不要(yào)連接在電(diàn)機或上、下(xia)管道上。

　　流量計(ji)的安裝地(di)點要遠離(li)一切磁源(yuan)。

　　電磁(cí)流量計是(shi)速度式流(liu)量計。當流(liú)線分布不(bu)符合☁️設定(ding)條🌍件時，将(jiang)産生測量(liang)誤差。因此(ci)，在電磁流(liu)量計前必(bi)須有 5~10D左右的直(zhi)管段，以消(xiāo)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(zhǎn)與應用，化(huà)工工藝千(qiān)變萬化，使(shǐ)電磁流😘量(liàng)計擴大了(le)應用範圍(wei)。在實際使(shǐ)用中會遇(yu)到各種各(ge)樣的技術(shù)難題，在流(liu)量計的廠(chǎng)家選擇中(zhōng)會更謹慎(shen)，建議能選(xuǎn)擇在同類(lei)行業中有(you)使用業績(ji)的生産廠(chang)家，以保證(zhèng)整個生産(chan)的安全穩(wěn)定運行。