關于電(diàn)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(dìng)律進行流(liú)量測量的(de) 流量(liang)計 。電(diàn)磁流量計(jì)的優點是(shì)壓損極小(xiao)，可測流量(liang)範圍大。zui大(da)流量與zui小(xiǎo)流量的比(bi)值一般爲(wei) 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(liang)成線性，度(dù)較高，可測(cè)量電導率(lǜ)≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yán)溶液、水、污(wu)水、腐蝕性(xing)液體以及(ji)泥漿、礦漿(jiang)🌈的導🐇電流(liu)體流量。目(mù)前的煤化(huà)工行業中(zhong)德士古氣(qi)化爐中的(de)煤漿⛷️流量(liàng)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(shǐ)用效果👄差(cha)異很大，這(zhè)📞一問題一(yī)直是煤化(hua)工行業專(zhuan)🤩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(nian)産 60萬(wàn) t甲醇(chun)的大型國(guo)有企業，有(yǒu) 6台德(de)士古氣化(hua)爐，共有 15台煤漿(jiāng)電磁流量(liàng)計，經過多(duō)年的探索(suo)，整體使用(yòng)效果良好(hǎo)。尤其🚶是科(kē)隆電磁流(liú)量計自 04年投用(yong)以來，流量(liang)計運行穩(wěn)定，襯裏采(cǎi)用 ETFE(增(zēng)強聚四氟(fú)乙烯 )，運行近 5年來，沒(mei)有任何磨(mo)損，與其他(ta)單位生産(chǎn)的煤漿流(liu)量計相比(bi)，質🚶‍♀️量♍優良(liáng)，運行穩定(ding)。

　　水煤(mei)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(hen)大。它含有(you) 60%以上(shàng)的極細的(de)煤固體顆(kē)粒，再加上(shàng)輔助添加(jia)劑，在高壓(yā)工況下，其(qi)動力粘度(dù)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chèn)裏的擠壓(yā)和對電極(jí)的沖刷環(huan)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(neng)以及電極(jí)的抗噪聲(sheng)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(dao)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(zhì)的運行比(bǐ)較經驗證(zhèng)明，采用煤(méi)漿電磁流(liú)量計測量(liàng)水煤漿流(liu)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(yuan)理是法拉(la)第電磁感(gǎn)應原理 (見圖 1)。導體在(zài)磁場中作(zuo)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(xiǎo)正比于導(dao)體的運行(hang)速度 v、導體寬度(dù) D及磁(ci)場強度 B。電磁流(liu)量計兩個(gè)測量電極(jí)間的距離(lí)是由流動(dòng)介質🔴形💋成(chéng)的導體寬(kuan)度 D，置(zhi)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(dāng)被測的導(dao)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(diàn)動勢 E轉換成 4-20mA标準信(xìn)号傳送至(zhì)控制室。

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

　　結(jie)構及各部(bu)分的作用(yòng)

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

　　磁路(lù)系統的作(zuò)用是産生(shēng)均勻的直(zhi)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(dǎo)管的作用(yòng)是讓被測(ce)導電性液(yè)體通過。測(ce)量導🥵管🌈必(bi)須采用不(bu)導磁、低導(dao)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(bu)導磁的不(bú)鏽鋼、玻璃(li)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(liàng)成正比的(de)感應電勢(shì)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(liu)體通過時(shi)不受阻礙(ai)。它的安裝(zhuang)位置宜在(zài)管道的水(shuǐ)平軸線方(fāng)向，以防止(zhǐ)沉澱物堆(duī)積在其上(shàng)面而影響(xiang)測量精度(du)。而在水煤(méi)漿場🧡合，由(yóu)于高壓煤(mei)漿對電極(ji)的沖刷會(huì)産生信号(hao)噪聲🔞，通常(cháng)有技術經(jīng)✌️驗的制造(zào)廠會采用(yòng)低噪聲電(diàn)極來降低(dī)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(wài)磁場💁的☂️幹(gàn)擾。

　　在(zai)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(jie)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(ce)量導管的(de)抗腐蝕性(xìng)和耐磨性(xing)。

　　在水(shuǐ)煤漿場合(he)襯裏材料(liào)多爲耐腐(fǔ)蝕、耐磨的(de)工程橡膠(jiāo)和聚四氟(fu)乙烯塑料(liào) )，電磁(ci)流量計在(zài)水煤漿中(zhōng)的應用但(dan)近幾年發(fā)展起來的(de)🔴增強🌂聚四(si)氟乙烯被(bei)得到廣泛(fan)應用，其耐(nai)磨性😄、耐擠(jǐ)😘壓性能、耐(nài)⁉️腐蝕性非(fēi)常優異，并(bìng)與測量導(dao)管有很好(hao)的附着性(xìng)能，不會發(fa)生襯裏起(qi)殼或脫落(luo)現象。

　　由液體流(liu)動産生的(de)感應電勢(shì)信号十分(fèn)微弱，受各(gè)種幹擾✌️因(yin)素的影響(xiang)很大，轉換(huàn)器的作用(yong)就是将感(gǎn)💃應電勢信(xin)号放🥵大并(bìng)💃轉換成統(tǒng)一的标準(zhǔn)信号并抑(yì)制主要的(de)幹擾🐕信号(hao)。

　　電磁(cí)流量計的(de)選型

　　電磁流量(liang)計的合理(li)選用及正(zhèng)确安裝對(dui)提高流量(liang)計的測💰量(liàng)精度和延(yán)長儀表壽(shòu)命，都是極(ji)其重要的(de)。其選👈用原(yuan)則有以下(xià)四點：

　　被測流體(tǐ)必須是導(dao)電液體，它(ta)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(chen)裏很重要(yào)，必需穩定(ding)、耐壓💁、耐磨(mó)。

　　口徑(jing)與量程的(de)選擇。流量(liàng)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(guò)滿量程的(de) 50%，這樣(yàng)可獲得較(jiào)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(ya)力的選擇(zé)：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(guò) 16× 105Pa，襯裏的耐(nài)壓也很關(guan)鍵，襯裏在(zài)擠壓後不(bú)能使電*出(chu)襯🎯裏表面(mian)✂️。

　　溫度(dù)的選擇。被(bèi)測介質溫(wēn)度不能超(chao)過襯裏材(cai)料的❓容許(xu)使用☔溫度(du)，在高壓狀(zhuàng)态下，一般(ban)≤ 120℃。

　　電磁流量(liang)計的安裝(zhuāng)

　　安裝(zhuang)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(kě)以水平安(ān)裝，但要使(shǐ)兩電💋極在(zai)💞同一水平(píng)面上。水平(ping)安裝時要(yao)保證在何(he)時測量🔱導(dǎo)管都充滿(mǎn)液體。

　　電磁流量(liang)計信号比(bi)較弱，滿量(liang)程時隻有(yǒu)幾毫伏，且(qie)流量很小(xiǎo)時，隻有幾(jǐ)微伏，外界(jie)稍有幹擾(rǎo)就會影響(xiǎng)👉到測💃量精(jing)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(yao)連接在電(dian)💰機或上、下(xià)管道上。

　　流量計(ji)的安裝地(dì)點要遠離(li)一切磁源(yuan)。

　　電磁(cí)流量計是(shì)速度式流(liu)量計。當流(liú)線分布不(bu)符合設👈定(dìng)條件時，将(jiāng)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(zhí)管段，以消(xiāo)除各種局(jú)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(shi)⛹🏻‍♀️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(gè)💃樣的技術(shù)難題，在流(liú)量計的廠(chang)家選擇中(zhōng)💋會更謹慎(shen)，建議能選(xuǎn)擇在同類(lèi)行業中有(yǒu)使用業績(jì)的生産廠(chang)🐕家，以保證(zhèng)整個生産(chǎn)的安全穩(wen)定運行。