摘要:介紹了電磁流量計的工作原理分析了電磁流量計的組成結(jié)構(gòu)及各部分的主要作用介紹了電磁流墾計的選型要求安裝要求以及電磁流量計在德士古氣化爐中的使用情況。
電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計。電磁流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小可測流量范圍大。最大流量與最小流量的比值一般為20:1以上適用的工業(yè)管徑范圍寬最大口徑可達(dá)3m輸出信號和被測流量成線性,精確度較高�？蓽y量電導(dǎo)率≥lμus/em的酸、堿、鹽溶液、水.污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿的導(dǎo)電流體流量。目前的煤化工行業(yè)中德士古氣化爐中的煤漿流星計大部分設(shè)計和選型中都采用的是電磁流星計,但實際使用效果差異很大,這一問題一直是煤化工行業(yè)專業(yè)人員討論的難題。
1水煤漿電磁流星計的工作原理
由于水煤漿特殊的物理特性使其測量難度很大。它含有60%以上的極細(xì)的煤固體顆粒再加上輔助添加劑在高壓工況下其動力粘度高達(dá)800-1500mPus,介質(zhì)對襯里的擠壓和對電極的沖刷環(huán)境要求電磁流星計傳感器的村里與測量導(dǎo)管的附著性能以及電極的抗噪音和防滲漏性能有著很高的要求，而且水煌漿是非牛頓流體設(shè)計管道流速很低在1.0mv/s左右。而且又有腐蝕性。經(jīng)多年煤化工裝置的運(yùn)行比較的經(jīng)驗證明,采用煤漿電磁流量計測量水煤漿流量是目前唯一可靠的方式。
電磁流量計測量的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)原理。導(dǎo)體在磁場中作相對運(yùn)動感應(yīng)出電動勢由Ex=-kBDv計算。感應(yīng)電勢E的大小正比于導(dǎo)體的運(yùn)行速度v.導(dǎo)體寬度D及磁場強(qiáng)度B.電磁流量計兩個測星電極間的距離是由流動介質(zhì)形成的導(dǎo)體寬度D.置于管道兩側(cè)的電磁線固通電后產(chǎn)生電磁場強(qiáng)度為B。當(dāng)被測的導(dǎo)電流體以平均流速v通過磁場時,電極感應(yīng)出一定的電動勢E。轉(zhuǎn)換器將所測的電動勢E轉(zhuǎn)換成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號傳送至控制室。
2電磁流量計的結(jié)構(gòu)及各部分的作用
電磁流量計的結(jié)構(gòu)主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管.電極、外殼.襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。磁路系統(tǒng)其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永久磁鐵來實現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單受交流磁場的干擾較小但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍負(fù)電極被正離子包圍即電極的極化現(xiàn)象并導(dǎo)致兩電極之產(chǎn)蝗內(nèi)阻增大因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時，永久磁鐵相應(yīng)也很大笨重且不經(jīng)濟(jì)所以電磁流量計-般采用交變磁場。
測量導(dǎo)管其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測星導(dǎo)管時磁通基被分流或短路,測星導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率.低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼高強(qiáng)度塑料鋁等。電極:其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號。電極--般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成且被要求與村里齊平以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測顯精度,而在水煤漿場合,由于高壓煤漿對電極的沖刷會產(chǎn)生信號噪音。通常有技術(shù)經(jīng)驗的制造廠會采用低噪音電極來降低沖刷噪音。
外殼應(yīng)用鐵磁材料制成分配制度勵磁線圓的外罩并隔離外磁場的干擾。
襯里在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法三密封面上,有一層完整的電絕緣村里。它直接接觸被測液體，其作用是防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路,并可適應(yīng)測量導(dǎo)管的抗腐蝕性和耐磨性。在水煤漿場合襯里材料多為耐腐蝕.耐磨的工程橡膠和聚四有Z烯塑料(PTFE)。
轉(zhuǎn)換器:由液體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢信號十分微弱受各種干擾因素的景響很大轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并抑制主要的干擾信號。其任務(wù)是把電極檢測到的感應(yīng)電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號。
3電磁流量計的選型
電磁流量計的臺理選用及正確安裝對提高流星計的測量精度和延長儀表壽命,都是極其重要的。其選用原則有以下四點(diǎn):
3.1被測流體必須是導(dǎo)電液體,它不能測量
氣體、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物質(zhì)也不能測量純凈水傳感器的村里很重要必需穩(wěn)定、耐壓、耐磨。
3.2口徑與量程的選擇。流星計的量程根據(jù)不低于預(yù)計的最大流星值的原則選擇滿量程刻度常用流星最好超過滿量程的50%這樣可獲得較高的測量精度。常用流速為2-4mv/s最臺適。電極要有降噪功能的低噪音電極。
3.3壓力的選擇使用壓力必須低于電磁流量計額定工作壓力-般不超過16x10Pa.
3.4溫度的選擇被測介質(zhì)溫度不能超過襯里材料的容許使用溫度在高壓狀態(tài)下一般≤120℃。
4電磁流量計的安裝
4.1安裝位置。電磁流量計可以垂直水平安裝但推薦垂直安裝且被測流體是自下而上流動。也可以水平安裝但要使兩電極在同一-水平面上。水平安裝時要保證在何時測量導(dǎo)管都充滿液體。
4.2電磁流量計信號比較弱滿顯程時只有幾毫伏且流星很小時只有幾微伏外界稍有干擾就會影響到測顯精度。因此,流星計的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管都要接地。要單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)千萬不要連接在電機(jī)或上、下管道上。
4.3流星計的安裝地點(diǎn)要遠(yuǎn)離一切磁源(如大功率電機(jī)、變壓器等)。
4.4電磁流星計是速度式流量計。當(dāng)流線頒布不符合設(shè)定條件時將產(chǎn)生測量誤差。因此，在電磁流星計前必須有5~-10D左右的直管段，以消除各種局部阻力對流線分布對稱性的影響。
5電磁流星計在德士古氣化爐中的使
用情況
5.1流速的問題。在現(xiàn)場實際運(yùn)行過程中,.德士古氣化爐所用的煤漿泵多是FELUWA軟管隔膜式活塞泵,電磁流量計的工作壓力為6.0Mpo,正常流量為25m/h煤漿管線是DN150,根據(jù)此管徑及流量計算,流速達(dá)不到05m/,這是通常流星計運(yùn)行不穩(wěn)定的重要原因之一。
5.2襯里的問題。由于煤漿管線壓力達(dá)6.0Mpa煤漿固體顆粒沖刷此較嚴(yán)重所以在村里的材料選擇中應(yīng)慎重考慮。科隆電磁流量計選擇了耐沖刷,耐磨損的增強(qiáng)聚四氟乙烯(EIFE)材料。自投用5年以來襯里完好無損。
5.3安裝的問題。從電磁流顯計的測量原理及安裝注意事項里看,電磁流星計的安裝可以選擇水平安裝也可以選擇豎直安裝.煤漿流量計在水平管道和豎直管道均有使用但從整體運(yùn)行情況來看水平管道運(yùn)行效果良好。
結(jié)束語.
隨著煤化工的發(fā)展與應(yīng)用，化工工藝千變?nèi)f化使電磁流墾計擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。在實際使用中會遇到各種各樣的技術(shù)難題,在流星計的廠家選擇中會更謹(jǐn)慎,建議最好能選擇在同類行業(yè)中有使用業(yè)績的生產(chǎn)廠家。以保證整個生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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