關于電磁流(liú)量計在水煤漿中(zhōng)的應用

電磁(cí)流量計 是根(gen)據法拉第電磁感(gǎn)應定律進行流量(liàng)測量的 流量(liàng)計 。電磁流量(liàng)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(ban)爲 100： 1以上(shang)，适用的工業管徑(jìng)範圍寬，zui大口徑可(kě)達 3m，輸出信号(hao)和被測流量成線(xian)性，度較高，可測量(liàng)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(ye)中德士古氣化爐(lu)中的煤漿流量計(ji)大部分設計和選(xuan)型中都采🆚用的是(shi)電磁流量計，但實(shi)際使用效果差異(yi)很大，這一問題一(yi)直是煤化工行業(ye)專業人員讨論的(de)難題。

　　陝西神(shen)木化學工業有限(xian)公司是年産 60萬 t甲醇的大(da)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(jīng)過多年的探索，整(zhěng)體使用效果良好(hao)。尤其是科隆電磁(cí)流量計自 04年(nian)投用以來，流量計(ji)運行穩定，襯裏采(cǎi)用 ETFE(增強聚四(si)氟乙烯 )，運行(háng)近 5年來，沒有(you)任何磨損，與其他(ta)單位生産的煤漿(jiang)流量計相比，質量(liang)優良，運行穩定。

　　水煤漿電磁流(liu)量計的工作原理(lǐ)

　　由于水煤漿(jiāng)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(fu)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(liàng)計 傳感器 的襯裏與測量(liàng)導管的附着性能(néng)以及電極的抗噪(zao)聲和防🐇滲漏💋性能(neng)有着很高的要求(qiú)，而且水煤漿是非(fēi)牛頓流體，設計管(guan)道流速很低，在 1.0m/s左右，而且又有(you)腐蝕性。經多年煤(méi)化工裝置的運行(háng)比較經驗證明，采(cǎi)用煤漿電磁流量(liang)計測量水煤漿😍流(liú)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(dao)體在磁場中作相(xiang)對運動感應出電(dian)動勢由 Ex=kBDv計算(suan)。感應電勢 E的(de)大小正比于導體(tǐ)的運行速度 v、導體寬度 D及(ji)磁場強度 B。電(dian)磁流量計兩個測(ce)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(diàn)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(guo)磁場時，電極感應(ying)出一定的電動勢(shi) 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(zhì)室。

　　B-磁通密度(du) ;D-測量管内徑(jìng) ;V-流量信号 (電動勢 );U-液(yè)體平均軸向流速(sù)

　　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(tǒng)、測量導管、電極、外(wai)殼、襯裏和轉換器(qì)等部分組成。

　　磁路系統的作用(yòng)是産生均勻的直(zhi)流或交流磁場。電(dian)👨‍❤️‍👨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(dao)管❄️必須🏃🏻采用不導(dǎo)磁、低導磁率、低導(dǎo)熱率和具有一定(ding)機械強度的材料(liao)制成，可選用不導(dǎo)磁的不鏽鋼、玻璃(li)鋼、高強☎️度塑料、鋁(lǚ)等。

　　電極的作(zuo)用是引出和被測(ce)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(guò)時不受阻礙。它的(de)安裝位置宜在管(guǎn)道的⛱️水平軸線方(fāng)向，以防止沉澱物(wù)堆積在其上面而(ér)影響測量精度。而(ér)在水煤漿場📧合，由(you)于高壓🏃🏻‍♂️煤漿對電(diàn)極的沖刷會産生(shēng)信号噪聲，通常有(yǒu)技術經驗的制造(zào)廠會🏃‍♀️采用低噪聲(sheng)電極來降低沖刷(shua)噪聲。

　　外殼應(yīng)用鐵磁材料制成(cheng)，是勵磁線圈的外(wài)罩，并隔離外磁場(chǎng)的幹擾。

　　在測(cè)量導管的内側及(ji)法蘭密封面上，有(yǒu)一層完整🔱的電✨絕(jue)緣襯裏。它直接接(jie)觸被測液體，其作(zuo)用是防止感應電(dian)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(jiāng)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(yǐ)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(tuō)落現象🈲。

　　由液(ye)體流動産生的感(gǎn)應電勢信号十分(fen)微弱，受各種幹擾(rǎo)因素的影響很大(dà)，轉換器的作用就(jiu)是将感應電勢信(xin)号放大并轉換成(cheng)統一的标準信号(hao)并抑制主要的幹(gan)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(que)安裝對提高流量(liang)計的測量精度和(he)延長儀表壽命，都(dōu)是極其重要的。其(qí)選用原則有以下(xià)四點：

　　被測流(liú)體必須是導電液(yè)體，它不能測量氣(qi)體、蒸汽、石油制🔞品(pǐn)、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(jìng)與量程的選擇。流(liú)量計的量程根據(ju)不低于預計的zui大(da)🔅流量值的原則選(xuǎn)擇滿量程刻度，常(cháng)用流量🙇🏻超過滿量(liang)程的 50%，這樣可(kě)獲得較高的測量(liàng)精度。常用流速爲(wei) 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(ci)流量計額定📞工作(zuò)🈲壓力，一🌈般不超過(guo) 16× 105Pa，襯裏的(de)耐壓也很關鍵，襯(chèn)裏在擠壓後不能(neng)使電*出襯裏表面(miàn)🈲。

　　溫度的選擇(zé)。被測介質溫度不(bu)能超過襯裏材料(liao)的容許使🎯用溫度(du)，在高壓狀态下，一(yi)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(zhi)、水平安裝，但推薦(jiàn)垂直⭕安裝⭐，且被測(cè)流體是自下而上(shang)流動。也可以水♈平(ping)安裝，但♻️要使兩電(dian)極在同一水平面(miàn)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(ji)信号比較弱，滿量(liang)程時隻有幾毫伏(fú)，且流量很小時，隻(zhī)有幾微伏，外界稍(shāo)有幹擾就會影響(xiang)到測量精度。因此(cǐ)，流量計的外殼、屏(píng)蔽線、測量導管都(dou)要接地。要單☁️獨設(shè)置接地點⭕，千萬不(bú)要連接在電機或(huo)上、下管道上。

　　流量計的安裝地(dì)點要遠離一切磁(ci)源。

　　電磁流量(liàng)計是速度式流量(liang)計。當流線分布不(bu)符合設定條🤩件時(shí)🏃‍♀️，将産生測量誤差(cha)。因此，在電磁流量(liang)計前必須有 5~10D左右的直管段，以(yi)消除各種局部阻(zǔ)力對流線分布對(duì)稱性的⁉️影🍓響。

　　結語

　　随着煤(mei)化工的發展與應(ying)用，化工工藝千變(bian)萬化，使電磁流量(liàng)計擴大了應用範(fàn)圍。在實際使用中(zhong)會遇到各種各樣(yàng)的技術難題，在流(liú)量計的廠家選擇(zé)中會更謹慎，建議(yi)能選擇在同類行(háng)業中有使用業績(ji)♻️的生産廠♌家，以保(bǎo)證整個生産的安(an)全穩定運行。