關于電磁流(liú)量計在水煤漿中(zhong)的應用
電磁(ci)流量計 是根(gen)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(fàn)圍大。zui大流量與zui小(xiao)‼️流量的比值一般(bān)爲 100： 1以上(shàng)，适用的工業管徑(jìng)範圍寬，zui大口徑可(kě)達 3m，輸出信号(hào)和被測流量成線(xian)性，度較高，可測量(liang)電導率≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽溶液、水(shuǐ)、污水、腐蝕性液體(tǐ)以及泥漿、礦漿的(de)導電流體流量。目(mu)前的煤化工行業(yè)中德士古氣化爐(lu)中的煤漿💋流量計(jì)大部分設計和選(xuan)型中都采用的是(shi)電磁流量計，但實(shí)際使用效果差異(yi)很大，這一問題一(yi)👣直是煤化工行業(yè)專🏃業人員讨論的(de)難題。
陝西神(shen)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(hǎo)。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(cai)用 ETFE(增強聚四(sì)氟乙烯 )，運行(háng)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(liang)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(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(ya)工況下，其動力粘(zhan)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(liàng)導管的附着性能(neng)以及電極的抗噪(zao)㊙️聲和防滲漏🔴性能(neng)有着很高的要求(qiu)，而且水煤漿是非(fei)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(hang)比較🌈經驗證明，采(cai)用煤漿電磁流量(liang)計測量水煤漿流(liu)量是目前惟一可(kě)靠的方式。
電(dian)磁流量計測量的(de)基本原理是法拉(la)第電磁感應💋原理(lǐ) (見圖 1)。導(dao)體在磁場中作相(xiàng)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(ji)磁場強度 B。電(dian)磁流量計兩個測(ce)量電極間的距離(li)是由流動介質形(xíng)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(píng)均流速 v通過(guò)磁場時，電極感應(ying)出一定的電動勢(shì) E。轉換器将所(suo)測的電動勢 E轉換成 4-20mA标準(zhǔn)信号傳送至控制(zhì)室。
B-磁通密度(dù) ;D-測量管内徑(jìng) ;V-流量信号 (電動勢 );U-液(ye)體平均軸向流速(sù)
結構及各部(bu)分的作用
電(dian)磁流量計的結構(gòu)主要由磁路系統(tong)、測量導管、電極、外(wai)殼、襯裏和轉換器(qi)等部分組成。
磁路系統的作用(yong)是産生均勻的直(zhi)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(xing)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(ding)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(lǚ)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(qiě)被要求與襯裏齊(qí)平，以💜便流體通過(guo)時不受阻礙。它的(de)安裝位🔴置宜在管(guǎn)道的水平軸線方(fang)向，以防止沉澱🚶♀️物(wu)堆積在其上面而(er)影響測量精度。而(er)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(shēng)電極來降低沖刷(shua)🔴噪聲。
外殼應(ying)用鐵磁材料制成(cheng)，是勵磁線圈的外(wai)罩，并隔離外磁💛場(chang)的幹擾。
在測(cè)量導管的内側及(jí)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(ke)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(duo)爲耐腐蝕、耐磨的(de)工程👌橡膠和聚四(si)氟乙烯塑料 )，電磁流量計在水(shuǐ)煤漿中的應用但(dan)近幾年發展起來(lái)的增強聚⛷️四氟乙(yi)烯被得到廣泛應(ying)用，其耐磨性、耐擠(ji)壓性能、耐腐蝕性(xìng)非常優異，并與測(cè)量導管有很好的(de)附着性能，不會發(fā)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(fèn)微弱，受各種幹擾(rao)因素的影響很大(dà)，轉換器的作用就(jiù)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(gàn)擾👨❤️👨信号。
電磁(ci)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(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(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(zhì)，傳感器的襯裏很(hen)重要，必需穩定、耐(nài)壓、耐磨。
口徑(jìng)與量程的選擇。流(liu)量計的量程根據(ju)不低于預🧡計的zui大(dà)流量值的原則選(xuǎn)擇滿量程刻度，常(chang)用流量❄️超過滿量(liàng)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(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(chen)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(dù)，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(ci)流量計可以垂直(zhí)、水平安裝，但推薦(jian)⭐垂直🌐安裝，且被測(cè)流體是自下而上(shàng)流動。也可以水🔅平(ping)安裝，但要使兩電(dian)極在同一水平面(mian)上。水平安裝時要(yào)保證在何時測量(liàng)導管都🐆充滿液🎯體(ti)。
電磁流量計(jì)信号比較弱，滿量(liàng)程時隻有幾毫伏(fú)，且流量很小時📧，隻(zhi)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(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(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(liang)計是速度式流量(liang)計。當流線分布不(bu)符合設定條件時(shi)，将産生測量誤差(cha)。因此，在電磁流量(liàng)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(méi)化工的發展與應(ying)用，化工工藝千變(bian)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(ze)中會更謹慎，建議(yi)能選擇在同類行(hang)業中💋有使用業績(jì)🈲的生産廠家，以保(bao)證整個生産的安(ān)全穩定運行。
