關于電(diàn)磁流量計(ji)在水煤漿(jiāng)中的應用(yòng)

電磁(cí)流量計 是根據(ju)法拉第電(diàn)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(jì)的優點是(shi)壓損極小(xiǎo)，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(yòng)的工業管(guǎn)徑範圍寬(kuan)，zui大口徑可(ke)達 3m，輸(shū)出信号和(hé)被測流量(liàng)成線性，度(du)較高，可測(cè)量電導率(lǜ)≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yan)溶液、水、污(wu)水、腐蝕性(xing)液體以及(jí)泥漿、礦漿(jiang)🌂的導電流(liú)💞體流量。目(mu)前的煤化(huà)工行業中(zhong)德士古氣(qì)化爐中的(de)煤漿流量(liang)🔅計大✨部分(fen)設計和選(xuan)型中都采(cǎi)用的是電(dian)磁流量計(jì)，但實際使(shǐ)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(tao)論的難題(tí)。

　　陝西(xi)神木化學(xué)工業有限(xiàn)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(dé)士古氣化(hua)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(yòng)效果良好(hǎo)。尤其是科(kē)隆電磁流(liu)量計自 04年投用(yong)以來，流量(liàng)計運行穩(wěn)定，襯裏采(cai)用 ETFE(增(zēng)強聚四氟(fú)乙烯 )，運行近 5年來，沒(mei)有任何磨(mó)損，與其他(tā)單位生産(chan)的煤漿流(liu)量☎️計相📐比(bǐ)，質量優良(liáng)，運行穩定(dìng)。

　　水煤(mei)漿電磁流(liu)量計的工(gong)作原理

　　由于水(shuǐ)煤漿特殊(shū)的物理特(te)性，使其測(cè)量難度很(hen)大👉。它含有(you) 60%以上(shang)的極細的(de)煤固體顆(kē)粒，再加上(shang)輔助添加(jiā)劑，在高壓(yā)工況下，其(qí)動力粘度(dù)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chen)裏的擠壓(yā)和對電極(jí)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(cè)量導管的(de)附着性能(néng)以及電極(ji)的抗噪聲(shēng)和防滲漏(lou)性能有着(zhe)很高的要(yào)求，而且水(shui)煤漿是非(fei)牛🔴頓流體(tǐ)，設🌈計管道(dào)流🥵速很低(di)，在 1.0m/s左(zuo)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(zheng)明，采用煤(méi)漿電磁流(liú)量計測量(liang)水煤漿流(liu)量是目前(qián)惟一可靠(kao)的💛方式。

　　電磁流(liú)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(zuo)相對運動(dong)感應出電(diàn)動勢由 Ex=kBDv計算。感(gan)應電勢 E的大小(xiao)正比于導(dao)體的運行(hang)速度 v、導體寬度(du) D及磁(cí)場強度 B。電磁流(liú)量計兩個(gè)測量電極(ji)間的距離(lí)是由流動(dong)介質形💛成(cheng)的導體寬(kuān)度 D，置(zhì)于管道兩(liang)側的電磁(ci)線圈通電(dian)後産生電(diàn)磁場，強度(dù)爲 B。當(dang)被測的導(dǎo)電流體以(yǐ)平均流速(sù) v通過(guò)磁場時，電(dian)極感應出(chū)一定的電(dian)動勢 E。轉換器将(jiang)所測的電(dian)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(cè)量管内徑(jìng) ;V-流量(liàng)信号 (電動勢 );U-液體平(píng)均軸向流(liú)速

　　結(jie)構及各部(bù)分的作用(yòng)

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

　　磁路(lu)系統的作(zuo)用是産生(shēng)均勻的直(zhi)流或交流(liú)磁場㊙️。電💞磁(cí)🏃流量計一(yī)般采用交(jiao)變磁場。

　　測量導(dǎo)管的作用(yong)是讓被測(ce)導電性液(ye)體通過。測(cè)量導管‼️必(bì)須采用不(bú)導磁、低導(dǎo)磁率、低導(dao)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(děng)。

　　電極(ji)的作用是(shi)引出和被(bei)測量流量(liàng)成正比的(de)感應電勢(shi)信号。電極(ji)一般用非(fei)導磁的不(bu)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(zhuang)位置宜在(zài)管道的水(shui)平軸線方(fāng)向，以防止(zhǐ)沉澱物堆(duī)積在其上(shang)面而影響(xiang)測量精度(dù)。而在水煤(méi)漿場👅合，由(you)于高壓煤(mei)漿對電極(ji)的沖刷會(hui)産生信号(hào)噪聲，通常(chang)有技術‼️經(jīng)驗的制造(zao)廠會采用(yòng)低噪聲電(diàn)極來♉降低(dī)沖刷噪聲(sheng)。

　　外殼(ké)應用鐵磁(cí)材料制成(chéng)，是勵磁線(xian)圈的外罩(zhào)，并隔離外(wài)磁場的幹(gàn)擾。

　　在(zai)測量導管(guan)的内側及(jí)法蘭密封(feng)面上，有一(yī)層完整的(de)電絕緣襯(chèn)裏。它直接(jie)接觸被測(ce)液體，其作(zuo)用是防止(zhi)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(xing)。

　　在水(shui)煤漿場合(hé)襯裏材料(liào)多爲耐腐(fu)蝕、耐磨的(de)工程🍓橡膠(jiao)和聚四🌍氟(fú)乙烯塑料(liao) )，電磁(cí)流量計在(zai)水煤漿中(zhong)的應用但(dan)近幾年發(fā)展起來🐅的(de)增強聚四(si)氟乙烯被(bèi)得到廣泛(fan)應用，其耐(nài)磨性😍、耐擠(ji)壓性能、耐(nài)㊙️腐蝕性非(fēi)常優異，并(bing)與測量導(dǎo)管有💯很好(hao)的附着性(xìng)能，不會發(fā)生襯☀️裏起(qǐ)殼或脫落(luò)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(yīn)素的影響(xiang)很大，轉換(huan)器的作用(yong)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(yi)制主要的(de)幹擾信号(hao)。

　　電磁(ci)流量計的(de)選型

　　電磁流量(liang)計的合理(lǐ)選用及正(zhèng)确安裝對(duì)提高流量(liàng)計的測量(liang)精☂️度和延(yán)長儀表壽(shòu)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(dao)電液體，它(tā)不能測量(liàng)氣體、蒸汽(qì)、石油🔱制品(pǐn)、甘油、酒精(jīng)等物質，傳(chuan)感器的襯(chen)裏很重要(yao)，必需穩定(ding)、耐壓🌈、耐磨(mo)。

　　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(zhí)的原則選(xuan)擇滿量程(chéng)刻度，常用(yong)流量超過(guò)滿量程的(de) 50%，這樣(yang)可獲得較(jiào)高的測量(liang)精度。常用(yòng)流速爲 2~4m/szui合适。電(diàn)極要有降(jiang)噪功能的(de)低噪聲電(dian)極。

　　壓(yā)力的選擇(ze)：使用壓力(li)必須低于(yu)電磁流量(liàng)計額定工(gong)作壓力，一(yī)般不超過(guò) 16× 105Pa，襯裏的耐(nài)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(bèi)測介質溫(wen)度不能超(chāo)過襯裏材(cái)料的容許(xu)使㊙️用溫🛀🏻度(du)，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(ci)流量計可(ke)以垂直、水(shui)平安裝，但(dàn)推薦垂直(zhí)安裝，且被(bèi)測流體是(shì)自下而上(shang)流動。也可(ke)以水平安(an)裝，但要使(shi)兩電極在(zài)同一水平(píng)面上。水平(ping)安裝✔️時要(yào)保證在何(hé)📐時測量導(dao)管都充滿(mǎn)液體。

　　電磁流量(liàng)計信号比(bǐ)較弱，滿量(liàng)程時隻有(yǒu)幾毫伏，且(qie)流量很小(xiao)時🔴，隻有幾(ji)微伏，外界(jiè)稍有幹擾(rǎo)就會影響(xiǎng)到測量精(jing)度。因此，流(liú)量計💘的外(wài)殼、屏蔽線(xian)、測量導管(guǎn)都要接地(di)。要單獨設(she)置接地點(dian)，千萬不🙇🏻要(yào)連接在電(dian)機或上、下(xia)管道上。

　　流量計(jì)的安裝地(dì)點要遠離(lí)一切磁源(yuán)。

　　電磁(ci)流量計是(shì)速度式流(liu)量計。當流(liu)線分布不(bu)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(bì)須有 5~10D左右的直(zhi)管段，以消(xiao)除各種局(ju)部阻力對(duì)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(liàng)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(shù)難題，在流(liu)量計的廠(chǎng)家選擇中(zhong)會更謹🤩慎(shen)，建議能選(xuan)擇在同類(lei)行業中有(you)使用業績(ji)的生産廠(chǎng)家，以保證(zheng)整個生産(chan)的安全穩(wen)定運行。