關于電(diàn)磁流量計(ji)在水煤漿(jiang)中的應用(yong)

電磁(cí)流量計 是根據(jù)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(dian)磁流量計(ji)的優點是(shì)壓損極小(xiao)，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(guan)徑範圍寬(kuan)，zui大口徑可(kě)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(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(mù)前的煤化(huà)工行業中(zhōng)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(shi)用效果差(cha)異很大，這(zhè)一問題一(yi)直是煤化(hua)工行業專(zhuan)業人員讨(tǎo)論的難題(ti)。

　　陝西(xī)神木化學(xué)工業有限(xiàn)公司是年(nian)産 60萬(wàn) t甲醇(chún)的大型國(guó)有企業，有(you) 6台德(de)士古氣化(huà)爐，共有 15台煤漿(jiāng)電磁流量(liàng)計，經過多(duo)年的探索(suo)，整體使用(yong)效果🚩良好(hao)。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(cǎi)用 ETFE(增(zēng)強聚四氟(fú)乙烯 )，運行近 5年來，沒(méi)有任何磨(mo)損，與其他(tā)單位生産(chǎn)的煤漿流(liú)量計相㊙️比(bi)，質量優良(liang)，運行穩定(dìng)。

　　水煤(mei)漿電磁流(liu)量計的工(gōng)作原理

　　由于水(shui)煤漿特殊(shu)的物理特(tè)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(ke)粒，再加上(shang)輔助添加(jia)劑，在高壓(ya)工況下，其(qí)動力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chèn)裏的擠壓(yā)和對電極(ji)的沖刷環(huán)境要求電(diàn)磁流量計(jì)🔆 傳感(gǎn)器 的(de)襯裏與測(cè)量導管的(de)附着性能(néng)以及電極(jí)的抗噪聲(shēng)和防滲漏(lou)性能有着(zhe)很高的要(yào)求，而且水(shuǐ)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(yòu)有腐蝕性(xìng)。經多年煤(mei)化工裝置(zhi)的運行🌈比(bǐ)較經驗證(zheng)明，采用煤(mei)漿電磁流(liú)量計測量(liang)水煤漿流(liú)量是目前(qian)惟一可靠(kao)的💃方式。

　　電磁流(liu)量計測量(liàng)的基本原(yuan)理是法拉(lā)第電磁感(gǎn)應原理 (見圖 1)。導體在(zài)磁場中作(zuò)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(háng)速度 v、導體寬度(dù) D及磁(cí)場強度 B。電磁流(liú)量計兩個(ge)測量電極(ji)間的距離(lí)是由流動(dong)介質形成(chéng)的導體寬(kuān)度 D，置(zhì)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(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(jiāng)所測的電(diàn)動勢 E轉換成 4-20mA标準信(xin)号傳送至(zhì)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(ping)均軸向流(liu)速

　　結(jié)構及各部(bù)分的作用(yòng)

　　電磁(ci)流量計的(de)結構主要(yào)由磁路系(xi)統、測量導(dao)管、電極、外(wai)殼🐪、襯✍️裏和(he)轉換器等(děng)部分組成(chéng)。

　　磁路(lu)系統的作(zuo)用是産生(sheng)均勻的直(zhí)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(dao)管的作用(yòng)是讓被測(cè)導電性液(yè)體通過。測(ce)量導管必(bi)須采用不(bu)導磁、低導(dǎo)磁率、低導(dǎo)熱率和具(ju)有一定機(ji)械強度的(de)材料制成(chéng)，可選用不(bu)導磁的不(bu)鏽鋼、玻璃(li)鋼、高強🐪度(dù)塑料🈲、鋁等(deng)。

　　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(bú)鏽鋼制成(chéng)，且被要求(qiú)與襯裏齊(qí)平，以便流(liú)體通過時(shí)不受阻礙(ai)。它的☎️安裝(zhuang)位置宜在(zai)管道的水(shui)平軸線方(fang)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(mei)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(jing)驗的制造(zao)廠會采用(yong)低噪聲電(dian)極來降低(di)沖刷🧑🏾‍🤝‍🧑🏼噪聲(shēng)。

　　外殼(ké)應用鐵磁(ci)材料制成(cheng)，是勵磁線(xiàn)圈的外罩(zhào)，并隔❓離外(wai)磁場的幹(gan)擾。

　　在(zai)測量導管(guan)的内側及(jí)法蘭密封(fēng)面上，有一(yi)層完整🔴的(de)⭕電絕緣襯(chen)裏。它直接(jiē)接觸被測(ce)液體，其作(zuo)用是防止(zhi)感應電勢(shì)被🔞金屬🌈測(ce)量導管管(guǎn)壁短路，并(bing)可适應測(cè)量導🈚管的(de)抗腐蝕性(xìng)和耐磨性(xìng)。

　　在水(shuǐ)煤漿場合(he)襯裏材料(liao)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(cí)流量計在(zai)水煤漿中(zhōng)的應用但(dàn)近幾年發(fa)展起來的(de)增強聚♊四(si)氟乙烯被(bèi)得到廣泛(fàn)應用，其耐(nài)磨性🧑🏾‍🤝‍🧑🏼、耐擠(ji)壓性💋能、耐(nài)腐蝕性非(fei)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼常優異，并(bìng)與測量導(dǎo)管有很好(hao)的附着性(xing)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(shi)信号十分(fen)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(yi)制主要💁的(de)幹擾信号(hao)。

　　電磁(cí)流量計的(de)選型

　　電磁流量(liàng)計的合理(lǐ)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(yuán)則有以下(xia)四點：

　　被測流體(ti)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(zhí)的原則選(xuǎn)擇滿量程(cheng)刻度，常用(yòng)流量超過(guo)🔴滿量程的(de) 50%，這樣(yàng)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(diàn)極。

　　壓(yā)力的選擇(ze)：使用壓力(li)必須低于(yú)電磁流量(liàng)計額定工(gōng)作壓力🐪，一(yī)般不超過(guo) 16× 105Pa，襯裏的耐(nài)壓也很關(guān)鍵，襯裏在(zài)擠壓後不(bú)能使電*出(chū)襯裏表面(mian)❤️。

　　溫度(dù)的選擇。被(bei)測介質溫(wēn)度不能超(chāo)過襯裏材(cái)料的容許(xǔ)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(zhuang)

　　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(yao)保證在何(hé)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(yǒu)幾毫伏，且(qie)🐉流量📐很小(xiǎo)時，隻有幾(jǐ)微伏，外界(jiè)稍有幹擾(rao)就會影響(xiang)到測量精(jing)度。因此，流(liú)量計的外(wài)殼、屏蔽線(xiàn)、測量導管(guǎn)都要接地(di)。要單獨設(shè)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(di)點要遠離(li)一切磁源(yuán)。

　　電磁(cí)流量計是(shi)速度式流(liu)量計。當流(liú)線分布不(bú)符合設定(dìng)條件時，将(jiang)産生測量(liàng)誤差。因此(ci)，在電磁流(liú)量計前必(bi)🌈須有 5~10D左右的直(zhí)管段，以消(xiao)除各種局(ju)部阻力對(duì)流線分布(bu)對稱性的(de)影響。

　　結語

　　随着煤化(hua)工的發展(zhan)與應用，化(hua)工工藝千(qian)變萬化，使(shǐ)電磁流量(liàng)計擴大了(le)應用範圍(wéi)。在實際使(shi)用中會遇(yù)到各種各(ge)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(zhèng)整個生産(chǎn)📞的安全穩(wěn)定運行。