關于電磁流(liu)量計在水煤漿中(zhōng)的應用

電磁(cí)流量計 是根(gēn)據法拉第電磁感(gǎn)應定律進行流量(liang)測量的 流量(liang)計 。電磁流量(liang)計的優點是壓損(sǔn)極小，可測流量範(fan)圍大。zui大流量與zui小(xiǎo)流量的比值一般(bān)爲 100： 1以上(shàng)，适用的工業管徑(jing)範圍寬，zui大口徑可(ke)達 3m，輸出信号(hào)和被測流量成線(xiàn)性，度較高，可測量(liang)電導率≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽溶液、水(shui)、污水、腐蝕性液體(ti)以及泥漿、礦漿的(de)導電流🏃🏻體流量。目(mù)前的煤化工行業(yè)中德士古氣化爐(lú)中的煤漿流量計(jì)大部分設計和選(xuan)型中都采用的是(shì)電磁流量計，但🎯實(shí)際使用效果差異(yi)很大，這一問題一(yī)直是煤化工行業(ye)專業人員讨論的(de)難題⁉️。

　　陝西神(shén)木化學工業有限(xiàn)公司是年産 60萬 t甲醇的大(dà)型國有企業，有 6台德士古氣化(huà)爐，共有 15台煤(mei)漿電磁流量計，經(jing)過多年的探索，整(zheng)體使用效果㊙️良好(hao)。尤其是科隆電磁(ci)流量計自 04年(nian)投用以來，流量計(jì)運行穩定，襯裏采(cǎi)用 ETFE(增強聚四(si)氟乙烯 )，運行(hang)近 5年來，沒有(yǒu)任何磨損，與其他(ta)單位生産的煤漿(jiāng)流量🐪計相比，質量(liàng)優良，運行穩定。

　　水煤漿電磁流(liú)量計的工作原理(li)

　　由于水煤漿(jiang)特殊的物理特性(xìng)，使其測量難度很(hen)大。它含有 60%以(yi)上的極細的煤固(gu)體顆粒，再加上輔(fǔ)助添加劑，在高壓(yā)工況下，其動力粘(zhān)度高達 800~1500mPa.s，介質(zhì)對襯裏的擠壓和(hé)對電極的沖刷環(huan)境要求電磁流量(liang)計 傳感器 的襯裏與測量(liang)導管的附着性能(néng)以及電極的抗噪(zao)聲和防滲漏性能(néng)有着很高的要求(qiú)，而且水煤漿是非(fei)牛頓流體，設計管(guǎn)道流速很低，在 1.0m/s左右，而且又有(yǒu)腐蝕性。經多年煤(méi)化工裝置的運行(hang)比🌐較經驗證明，采(cǎi)用煤漿電磁流量(liang)計測量水煤漿流(liu)量是目♍前惟一可(ke)☎️靠的方式。

　　電(diàn)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(dǎo)體在磁場中作相(xiang)對運動感應出電(diàn)動勢由 Ex=kBDv計算(suàn)。感應電勢 E的(de)大小正比于導體(ti)的運行速度 v、導體寬度 D及(jí)磁場強度 B。電(dian)磁流量計兩個測(cè)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(dian)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(guò)磁場時，電極感應(yīng)出一定的電動勢(shì) E。轉換器将所(suǒ)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(du) ;D-測量管内徑(jing) ;V-流量信号 (電動勢 );U-液(ye)體平均軸向流速(su)

　　結構及各部(bu)分的作用

　　電(diàn)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(yong)是産生均勻的直(zhí)流或交流磁場。電(diàn)磁流量🚶‍♀️計一般采(cai)用交變磁場。

　　測量導管的作用(yong)是讓被測導電性(xìng)液體通過。測量導(dǎo)管必須☁️采用不導(dao)磁、低導磁率、低導(dao)熱率和具有一定(dìng)機械強度的材料(liao)制成，可選用不導(dao)磁的不鏽鋼、玻璃(lí)鋼、高強⛱️度塑料、鋁(lü)等。

　　電極的作(zuo)用是引出和被測(cè)量流量成正比的(de)感應👉電勢🤩信号。電(dian)🆚極一般用非導磁(ci)的不鏽鋼制成，且(qie)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(fang)向，以防止沉澱物(wù)堆積在其上面而(ér)影響測量👣精度。而(er)在水煤漿場📞合，由(yóu)于高壓🏃🏻煤漿對電(diàn)極的沖刷會産生(sheng)信号噪聲👉，通常有(yǒu)技術經驗的制造(zao)廠會采用低噪聲(shēng)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(chǎng)的幹擾。

　　在測(ce)量導管的内側及(ji)法蘭密封面上，有(you)一層完整的電絕(jué)🈲緣襯裏。它直接接(jiē)觸被測液體，其作(zuò)用是防止感應電(diàn)✉️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(mó)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(dàn)近幾年發展起來(lái)的♋增強聚四氟乙(yi)烯被得到廣泛應(yīng)用，其耐磨性、耐擠(ji)壓性😘能、耐腐蝕性(xing)非常優異，并與測(ce)量導管有很好的(de)附着性能，不會發(fa)生襯裏起殼或脫(tuo)落現象。

　　由液(yè)體流動産生的感(gan)應電勢信号十分(fèn)微弱，受各種幹擾(rao)♻️因素的影響很大(dà)，轉換器的作用就(jiu)是将感應電勢信(xìn)号放大并轉換成(chéng)統一的标準信号(hào)并抑制主要的幹(gàn)擾信号。

　　電磁(cí)流量計的選型

　　電磁流量計的(de)合理選用及正确(què)安裝對提高流量(liang)計的🧡測🈲量精度和(hé)延長儀表壽命，都(dōu)是極其重要的。其(qí)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(qì)體、蒸汽、石♉油制品(pin)、甘✌️油、酒精等物質(zhi)，傳感器的襯裏很(hen)重要，必需穩定、耐(nai)壓✊、耐磨。

　　口徑(jing)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(xuan)擇滿量程刻度，常(chang)用流量超過滿量(liang)🔴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(yào)有降噪功能的低(dī)噪聲電極。

　　壓(ya)力的選擇：使用壓(yā)力必須低于電磁(cí)流量計額定工作(zuo)🔞壓力㊙️，一般不超過(guo) 16× 105Pa，襯裏的(de)耐壓也很關鍵，襯(chen)裏在擠壓後不能(neng)使電*出襯裏表面(miàn)💛。

　　溫度的選擇(ze)。被測介質溫度不(bu)能超過襯裏材料(liào)的容許使用❌溫度(du)，在高壓狀态下，一(yī)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(zhí)、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(píng)安裝，但要使兩電(diàn)極在同一水平面(mian)上。水平安裝時要(yao)保證在何👣時測量(liang)導管都充滿液體(tǐ)。

　　電磁流量計(jì)信号比較弱，滿量(liàng)程時隻有幾毫伏(fu)，且流量很小時🐇，隻(zhī)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(ping)蔽線、測量導管都(dōu)要接☂️地。要單獨設(shè)置接地點，千萬不(bu)🐕要連接在電機或(huò)上、下管道上。

　　流量計的安裝地(dì)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(liàng)計前必須有 5~10D左右的直管段，以(yǐ)消除各種局部阻(zǔ)力對流線分布對(dui)稱性的影響。

　　結語

　　随着煤(méi)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(liu)量計的廠家選擇(zé)中會更謹慎，建議(yì)能選擇🈲在同類行(háng)業中有使用業績(jì)的生産廠家，以保(bǎo)證整個生産的安(an)全穩定運行。