關于電(dian)磁流量計(jì)在水煤漿(jiang)中的應用(yong)

電磁(cí)流量計 是根據(jù)法拉第電(dian)磁感應定(dìng)律進行流(liú)量測量的(de) 流量(liàng)計 。電(diàn)磁流量計(jì)的優點是(shi)壓損極小(xiǎo)，可測流量(liàng)範圍大。zui大(da)流量🌏與zui小(xiǎo)流量的比(bǐ)值一般爲(wei) 100： 1以上，适用(yong)的工業管(guan)徑範圍寬(kuan)，zui大口徑可(ke)達 3m，輸(shū)出信号和(he)被測流量(liang)成線性，度(du)較高，可測(cè)量電導率(lü)≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yán)溶液、水、污(wū)水、腐蝕性(xing)液體以及(jí)泥漿、礦漿(jiang)的導電流(liu)體流量。目(mu)前的煤化(hua)工行業中(zhong)德士古氣(qi)化爐中的(de)💃煤漿流量(liang)計大部分(fèn)設計和選(xuǎn)型中都采(cǎi)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(huà)工行業專(zhuan)業人員讨(tǎo)論的難題(tí)。

　　陝西(xī)神木化學(xue)工業有限(xiàn)公司是年(nián)産 60萬(wan) t甲醇(chun)的大型國(guó)有企業，有(yǒu) 6台德(de)士古氣化(hua)爐，共有 15台煤漿(jiang)電磁流量(liang)計，經過多(duo)年的探索(suǒ)，整體使用(yòng)效果良好(hǎo)🈲。尤其是科(ke)隆電磁流(liú)量計自 04年投用(yòng)以來，流量(liang)計運行穩(wen)定，襯裏采(cai)用 ETFE(增(zeng)強聚四氟(fú)乙烯 )，運行近 5年來，沒(méi)有任何磨(mo)損，與其他(ta)單位生産(chan)的煤漿流(liu)量計相🌏比(bǐ)🐉，質量優良(liáng)，運行穩定(ding)。

　　水煤(méi)漿電磁流(liú)量計的工(gong)作原理

　　由于水(shuǐ)煤漿特殊(shu)的物理特(tè)性，使其測(cè)量難度很(hen)大。它含有(yǒu) 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(qí)動力粘度(dù)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chèn)裏的擠壓(ya)和對電極(ji)的沖刷環(huán)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(néng)以及電極(ji)的抗噪聲(shēng)和防滲漏(lou)性能有着(zhe)很高的要(yào)求，而且水(shui)煤漿是非(fēi)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(xìng)。經多年煤(méi)化工裝置(zhi)的運行比(bǐ)🙇🏻較經驗🤞證(zheng)明，采用煤(mei)漿電磁流(liu)量計測量(liang)水煤漿流(liú)量是目前(qian)惟一可靠(kào)的方式。

　　電磁流(liu)量計測量(liàng)的基本原(yuán)理是法拉(lā)第電磁感(gǎn)應原理 (見圖 1)。導體在(zai)磁場中作(zuò)相對運動(dòng)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(dǎo)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(cheng)的🌈導體寬(kuān)度 D，置(zhi)于管道兩(liang)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(dǎo)電流體以(yǐ)平均流速(sù) v通過(guo)磁場時，電(dian)極感應出(chu)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(xìn)号傳送至(zhì)控制室。

　　B-磁通密(mì)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(bù)分的作用(yong)

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

　　磁路(lu)系統的作(zuo)用是産生(shēng)均勻的直(zhí)流或交流(liú)磁場。電⁉️磁(ci)流🤞量計一(yī)般采用交(jiāo)變磁場。

　　測量導(dao)管的作用(yòng)是讓被測(cè)導電性液(ye)體通過。測(ce)量導管必(bì)須采用不(bu)導磁、低導(dao)磁率、低導(dao)熱率和具(jù)有一定機(jī)械💰強度的(de)材料制成(cheng)，可選用不(bu)導磁的不(bu)鏽✏️鋼、玻璃(lí)鋼、高強度(du)塑料、鋁等(děng)。

　　電極(jí)的作用是(shi)引出和被(bèi)測量流量(liàng)成正比的(de)感應電勢(shi)信☂️号🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。電極(ji)一般用非(fēi)導磁的不(bú)鏽鋼制成(cheng)，且被要求(qiu)與襯裏齊(qi)平，以便流(liu)體通過時(shí)不受阻礙(ai)。它的💛安裝(zhuāng)位置宜在(zài)管道的水(shui)平軸線方(fāng)向，以防止(zhǐ)沉澱物堆(duī)積在其上(shang)面而⭐影響(xiǎng)測量精度(du)。而在水煤(méi)漿場合，由(you)于高壓煤(méi)漿對電極(jí)的沖刷會(huì)産生信号(hào)噪聲，通常(chang)有技術經(jīng)驗的制造(zao)廠會📐采用(yong)低噪聲電(dian)極來降低(dī)沖刷噪聲(shēng)。

　　外殼(ke)應用鐵磁(ci)材料制成(cheng)，是勵磁線(xian)圈的外罩(zhào)，并隔離外(wai)磁場的🔞幹(gàn)擾。

　　在(zài)測量導管(guan)的内側及(jí)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(zhǐ)感應電勢(shì)被金屬👄測(cè)量導管管(guǎn)壁短路，并(bing)可适應測(ce)量導管的(de)抗腐蝕性(xing)和耐磨性(xìng)。

　　在水(shui)煤漿場合(hé)襯裏材料(liao)多爲耐腐(fu)蝕、耐磨的(de)工程橡膠(jiao)和聚四☀️氟(fú)乙烯塑料(liào) )，電磁(ci)流量計在(zai)水煤漿中(zhōng)的應用但(dàn)近幾年發(fā)展起來的(de)增強聚🥵四(si)氟乙烯被(bei)得到廣泛(fàn)應用，其耐(nài)磨性、耐擠(jǐ)壓性能、耐(nai)✊腐蝕性非(fei)常優異，并(bing)與測量導(dǎo)管有🔴很好(hǎo)的附着性(xìng)能，不會發(fā)生襯❄️裏起(qi)殼或脫落(luo)現象。

　　由液體流(liú)動産生的(de)感應電勢(shì)信号十分(fèn)微弱，受各(gè)種幹擾💞因(yīn)素的影響(xiǎng)很大，轉換(huan)器的作用(yong)就是将感(gan)應電勢信(xìn)号放大并(bìng)轉換成統(tǒng)一的标準(zhun)信号并抑(yì)🔴制主要的(de)幹擾🌈信号(hào)。

　　電磁(ci)流量計的(de)選型

　　電磁流量(liàng)計的合理(li)選用及正(zheng)确安裝對(duì)提高流量(liang)計的⭐測量(liang)精度和延(yan)長儀表壽(shou)命，都是極(ji)其重要的(de)。其選用原(yuan)則有以下(xia)四點：

　　被測流體(tǐ)必須是導(dǎo)電液體，它(ta)不能測量(liang)氣體、蒸汽(qì)、石油制品(pǐn)、甘油、酒精(jing)等物質，傳(chuán)感器的襯(chen)裏很重要(yào)，必需穩定(dìng)、耐壓、耐磨(mó)。

　　口徑(jing)與量程的(de)選擇。流量(liang)計的量程(chéng)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(yang)可獲得較(jiao)高的測量(liang)精度。常用(yong)流速爲 2~4m/szui合适。電(diàn)極要有降(jiàng)噪功能的(de)低噪聲電(diàn)極。

　　壓(yā)力的選擇(zé)：使用壓力(li)必須低于(yú)電磁流量(liang)計額定工(gong)⁉️作壓㊙️力，一(yī)🔞般不超過(guo) 16× 105Pa，襯裏的耐(nai)壓也很關(guān)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(chāo)過襯裏材(cai)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(liàng)計的安裝(zhuāng)

　　安裝(zhuāng)位置。電磁(cí)流量計可(ke)以垂直、水(shui)平安裝，但(dan)推薦垂直(zhi)✊安🌈裝，且被(bei)測流體是(shì)自下而上(shàng)流動。也可(kě)以水平安(an)裝，但要使(shi)🍓兩電極在(zai)🌈同一水平(píng)面上。水平(ping)安裝時要(yào)保證在何(he)🌈時測量導(dao)管都充滿(mǎn)液體。

　　電磁流量(liàng)計信号比(bi)較弱，滿量(liàng)程時隻有(you)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(xiang)到測量精(jing)度。因此，流(liu)量計的外(wài)殼、屏蔽線(xian)、測量導管(guǎn)🈚都要接地(dì)。要單獨設(she)置接地點(dian)，千萬不要(yào)連接在電(dian)機或上、下(xia)管道上。

　　流量計(ji)的安裝地(dì)點要遠離(lí)一切磁源(yuan)。

　　電磁(ci)流量計是(shi)速度式流(liú)量計。當流(liu)線分布不(bú)符合設定(dìng)條件時，将(jiāng)産生測量(liàng)誤差。因此(cǐ)，在電磁流(liú)量計前必(bi)須有 5~10D左右的直(zhi)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(huà)工的發展(zhǎn)與應用，化(huà)工工藝千(qiān)變萬化，使(shǐ)電磁流量(liang)計擴大了(le)應用範圍(wei)。在實際使(shǐ)用中會遇(yu)到各種各(ge)樣的技術(shu)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(lei)行業中☂️有(yǒu)使用業績(jì)的生産廠(chǎng)家，以保證(zhèng)💋整個生産(chan)🔞的安全穩(wěn)定運行。