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

電磁(cí)流量計 是根據(ju)法拉第電(diàn)磁感應定(ding)律進行流(liu)量測量的(de) 流量(liàng)計 。電(dian)磁流量計(ji)的優點是(shi)壓損極小(xiǎo)，可測流量(liang)範圍大。zui大(dà)流量與zui小(xiǎo)流量的比(bǐ)值一般爲(wèi) 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(shu)出信号和(hé)被測流量(liang)成線性，度(du)較高，可測(ce)量電導率(lü)≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yan)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(mù)前的煤化(huà)工行業中(zhong)德士古氣(qi)化爐中的(de)煤漿流量(liang)計大部分(fen)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(zhe)一問題一(yī)直是煤化(huà)📧工行業專(zhuān)業人員讨(tǎo)論的難題(ti)。

　　陝西(xī)神木化學(xue)工業有限(xian)公司是年(nian)産 60萬(wan) t甲醇(chun)的大型國(guó)有企業，有(yǒu) 6台德(dé)士古氣化(huà)爐，共有 15台煤漿(jiāng)電磁流量(liang)計，經過多(duo)年的探索(suǒ)，整體使用(yòng)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(zeng)強聚四氟(fú)乙烯 )，運行近 5年來，沒(mei)有任何磨(mo)損，與其他(tā)單位生産(chǎn)的煤漿流(liu)量🐇計相🤩比(bǐ)，質量優良(liang)，運行穩定(dìng)。

　　水煤(mei)漿電磁流(liu)量計的工(gong)作原理

　　由于水(shui)煤漿特殊(shu)的物理特(te)性，使其測(ce)量難度很(hěn)大。它含有(you) 60%以上(shang)的極細的(de)煤固體顆(ke)粒，再加上(shang)輔助添加(jia)劑，在高壓(yā)工況下，其(qi)動力粘度(dù)高達 800~1500mPa.s，介質對襯(chèn)裏的擠壓(yā)和對電極(ji)的沖刷環(huan)境要求電(dian)磁流量💃計(ji) 傳感(gǎn)器 的(de)襯裏與測(ce)量導管的(de)附着性能(neng)以及電極(jí)的抗噪聲(sheng)和⚽防滲漏(lòu)🌈性能有着(zhe)很高的要(yào)求，而且水(shui)煤漿是非(fei)牛頓流👅體(ti)，設計管道(dao)流速很低(di)，在 1.0m/s左(zuo)右，而且又(you)有腐蝕性(xing)。經多年煤(mei)化工裝置(zhì)的運行比(bi)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(qián)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(zuo)相對運動(dong)感應出電(dian)動勢由 Ex=kBDv計算。感(gan)應電勢 E的大小(xiǎo)正比于導(dao)體的運行(hang)速度 v、導體寬度(dù) D及磁(cí)場強度 B。電磁流(liu)量計兩個(gè)測量電極(ji)間的距離(lí)是由流動(dong)介質🌈形❌成(cheng)的導體寬(kuan)度 D，置(zhì)于管道兩(liǎng)側的電磁(cí)線圈通電(dian)後産生電(diàn)磁場，強度(du)爲 B。當(dāng)被測的導(dao)電流體以(yi)平均流速(su) v通過(guo)磁場時，電(diàn)極感應出(chū)一定的電(diàn)動勢 E。轉換器将(jiang)所測的電(dian)動勢 E轉換成 4-20mA标準信(xin)号傳送至(zhi)控制室。

　　B-磁通密(mi)度 ;D-測(ce)量管内徑(jìng) ;V-流量(liàng)信号 (電動勢 );U-液體平(píng)均軸向流(liú)速

　　結(jié)構及各部(bù)分的作用(yòng)

　　電磁(cí)流量計的(de)結構主要(yào)由磁路系(xi)統、測量導(dǎo)管、電極🐅、外(wai)殼、襯♍裏和(he)轉換器等(deng)部分組成(chéng)。

　　磁路(lù)系統的作(zuo)用是産生(sheng)均勻的直(zhí)流或交流(liú)磁場🐆。電磁(ci)流🏃量計一(yi)般采用交(jiāo)變磁場。

　　測量導(dǎo)管的作用(yong)是讓被測(cè)導電性液(yè)體通過。測(cè)量💜導管必(bì)🈲須采用不(bú)導磁、低導(dǎo)磁率、低導(dao)熱率和具(ju)有💋一定機(jī)械強度的(de)材料制成(cheng)，可選用不(bú)導磁的不(bú)鏽鋼、玻璃(lí)鋼、高強度(du)塑料、鋁等(děng)。

　　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(bu)鏽鋼制成(chéng)，且被要求(qiu)與襯裏齊(qí)❤️平，以便流(liú)體通過時(shi)不受阻礙(ài)。它的安裝(zhuāng)位置宜在(zài)🏃‍♀️管道的水(shuǐ)平軸線方(fang)向，以防止(zhi)沉澱🔞物堆(dui)積在其上(shang)面而影響(xiǎng)測量☀️精度(dù)。而在水煤(mei)漿場合，由(yóu)于高壓煤(mei)漿對電極(jí)☀️的沖刷會(hui)産生信号(hao)噪聲，通常(cháng)有技術經(jing)驗的制造(zào)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(chéng)，是勵磁線(xiàn)圈的外罩(zhào)，并隔🌈離🥵外(wài)磁場的幹(gan)擾。

　　在(zài)測量導管(guan)的内側及(ji)法蘭密封(fēng)面上，有一(yī)層完整的(de)電絕緣襯(chèn)裏。它直接(jiē)接觸被測(ce)液體，其作(zuo)用是防止(zhǐ)感應電勢(shi)被金屬測(cè)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(xing)。

　　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(jiāo)和聚四氟(fu)乙烯塑料(liao) )，電磁(cí)流量計在(zai)水煤漿中(zhong)的應用但(dàn)近幾年發(fa)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(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(xìng)能，不會發(fā)生襯🚶‍♀️裏起(qi)殼或脫落(luo)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(ge)種幹擾因(yin)素的影響(xiǎng)很大，轉換(huan)器的作用(yòng)就是将感(gan)應電勢信(xìn)号放大并(bìng)轉換成統(tong)一的标準(zhǔn)信号并抑(yì)制主要的(de)幹擾信号(hào)。

　　電磁(cí)流量計的(de)選型

　　電磁流量(liang)計的合理(lǐ)選用及正(zheng)确安裝對(duì)提高流量(liang)👈計的測量(liàng)精度和延(yán)長儀表壽(shou)命，都是極(jí)其重要的(de)。其選用原(yuan)則有以下(xià)🔞四點：

　　被測流體(ti)必須是導(dao)電液體，它(ta)不能測量(liang)氣體、蒸汽(qì)、石油制品(pǐn)、甘油、酒精(jīng)等物質，傳(chuán)感器的襯(chen)裏很重要(yao)🏃，必需穩定(ding)、耐壓、耐磨(mo)。

　　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(chéng)刻度，常用(yòng)流量超過(guò)❓滿量程的(de) 50%，這樣(yàng)可獲得較(jiao)高的測量(liàng)精度。常用(yong)流速爲 2~4m/szui合适。電(dian)極要有降(jiàng)噪功能的(de)低噪聲電(dian)極。

　　壓(ya)力的選擇(zé)：使用壓力(lì)必須低于(yú)電磁流量(liang)計額定工(gong)作壓㊙️力，一(yī)般不超過(guò) 16× 105Pa，襯裏的耐(nài)壓也很關(guān)鍵，襯裏在(zai)擠壓後不(bu)能使電*出(chū)襯♋裏表面(miàn)👣。

　　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(xu)使用溫度(dù)，在高壓狀(zhuang)态下，一般(bān)≤ 120℃。

　　電磁流量(liang)計的安裝(zhuāng)

　　安裝(zhuang)位置。電磁(ci)流量計可(ke)以垂直、水(shui)平安裝，但(dàn)推薦垂直(zhi)安裝，且被(bei)測流體是(shi)自下而上(shàng)流動。也可(ke)以水🤟平安(an)裝，但⚽要使(shǐ)兩電極在(zài)同一水平(píng)面上。水平(píng)安裝時要(yào)保證在何(he)時測量導(dǎo)管都充滿(mǎn)液體。

　　電磁流量(liang)計信号比(bi)較弱，滿量(liang)程時隻有(you)幾毫伏，且(qiě)♈流量很小(xiǎo)時，隻有幾(jǐ)微伏，外界(jiè)稍有幹擾(rǎo)就會影響(xiǎng)到測量精(jīng)度。因此，流(liu)量計的外(wai)殼、屏蔽線(xiàn)、測量導管(guǎn)都要接地(di)。要單🌏獨設(she)置接地點(dian)，千萬不要(yao)連接在電(diàn)🈲機或上、下(xià)♻️管道上。

　　流量計(ji)的安裝地(dì)點要遠離(lí)一切磁源(yuán)。

　　電磁(ci)流量計是(shì)速度式流(liú)量計。當流(liu)線分布不(bu)符合設定(dìng)條件時，将(jiang)産生測量(liang)誤差。因此(cǐ)，在電磁流(liu)量計前必(bì)須有 5~10D左右的直(zhí)管段，以消(xiāo)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(qiān)變萬化，使(shi)🈲電磁流🥰量(liang)計擴大了(le)應用範圍(wei)。在實際使(shi)用中會遇(yu)到各種各(ge)樣的技術(shu)難題，在流(liú)量計的廠(chǎng)家選擇中(zhōng)會更謹慎(shen)，建議能選(xuan)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。