關于電(dian)磁流量計在水(shuǐ)煤漿中的應用(yòng)

電磁流量(liàng)計 是根據(jù)法拉第電磁感(gǎn)應定律進行流(liu)量測量的 流量計 。電(diàn)磁流量計的優(yōu)點是壓損極小(xiao)，可測流量範圍(wéi)大。zui大流量與zui小(xiǎo)💞流量的比值一(yī)般爲 100： 1以上，适用的工(gong)業管徑範圍寬(kuān)，zui大口徑可達 3m，輸出信号和(hé)被測流量成線(xian)性，度較高，可測(ce)量電導率🏃≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yan)溶液、水、污水、腐(fǔ)蝕性液體以及(ji)泥漿、礦漿的導(dao)‼️電流體流量。目(mu)前的煤化工行(háng)業中德士古氣(qì)化爐中的煤漿(jiāng)流量計大🐇部分(fèn)設計和選型中(zhōng)都采用的是電(dian)磁流量計，但實(shi)際使💯用效果差(cha)異很大，這一問(wen)題一直是煤化(huà)工行業專業人(rén)員讨論的難題(tí)💁。

　　陝西神木(mù)化學工業有限(xiàn)公司是年産 60萬 t甲醇(chun)的大型國有企(qi)業，有 6台德(dé)士古氣化爐，共(gòng)有 15台煤漿(jiāng)電磁流量計，經(jing)過多年的探索(suo)，整體使用效果(guǒ)良好。尤⛹🏻‍♀️其是科(ke)隆電磁流量計(ji)自 04年投用(yong)以來，流量計運(yun)行穩定，襯裏采(cai)用 ETFE(增強聚(ju)四氟乙烯 )，運行近 5年(nián)來，沒有任何磨(mo)損，與其他單位(wèi)生産的煤漿流(liu)量計相比，質量(liang)優良，運行穩定(ding)。

　　水煤漿電(diàn)磁流量計的工(gong)作原理

　　由(you)于水煤漿特殊(shu)的物理特性，使(shǐ)其測量難度很(hen)大♍。它🌈含有🥵 60%以上的極細的(de)煤固體顆粒，再(zai)加上輔助添加(jiā)劑，在高壓工況(kuàng)下，其動力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質(zhì)對襯裏的擠壓(yā)和對電極的沖(chong)刷環境要求電(dian)🈲磁🌈流量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計 傳感器 的(de)襯裏與測量導(dao)管的附着性能(neng)以及電極的抗(kàng)噪聲和防滲漏(lou)性能有着很高(gao)的要求，而且水(shui)煤漿是☀️非牛頓(dun)流體，設計管道(dào)流速很低，在 1.0m/s左右，而且又(you)有腐蝕性。經多(duo)年煤化工裝置(zhì)的運行📞比較經(jīng)驗證❤️明，采用煤(méi)漿電磁流量計(jì)測量水煤漿流(liú)量是目前惟一(yi)可靠的方式。

　　電磁流量計(jì)測量的基本原(yuán)理是法拉第電(dian)磁感應原理 (見圖 1)。導(dǎo)體在磁場中作(zuo)相對運動感應(yīng)出電動勢由 Ex=kBDv計算。感應電(dian)勢 E的大小(xiǎo)正比于導體的(de)運行速度 v、導體寬度 D及磁場強度 B。電磁流量計(jì)兩個測量電極(ji)間的距離是由(you)流動介質形🍉成(cheng)的導🏃🏻‍♂️體寬度 D，置于管道兩(liang)側的電磁線圈(quān)通電後産生電(diàn)磁場，強度爲 B。當被測的導(dao)電流體以平均(jun1)流速 v通過(guò)磁場時，電極感(gan)應出一定的電(diàn)動勢 E。轉換(huan)器将所測的電(diàn)動勢 E轉換(huàn)成 4-20mA标準信(xin)号傳送至控制(zhi)室。

　　B-磁通密(mi)度 ;D-測量管(guǎn)内徑 ;V-流量(liàng)信号 (電動(dòng)勢 );U-液體平(ping)均軸向流速

　　結構及各部(bù)分的作用

　　電磁流量計的(de)結構主要由磁(ci)路系統、測量導(dǎo)管、電極🔞、外殼、襯(chèn)裏和轉換器等(děng)部分組成。

　　磁路系統的作(zuò)用是産生均勻(yún)的直流或交流(liú)磁場🛀。電磁💁流量(liang)計一般采用交(jiāo)變磁場。

　　測(ce)量導管的作用(yong)是讓被測導電(diàn)性液體通過。測(ce)量👉導㊙️管必須♌采(cai)用不導磁、低導(dǎo)磁率、低導熱率(lǜ)和具有一定機(ji)械強度❄️的材🈲料(liao)制成，可選用不(bu)導磁的不鏽鋼(gāng)、玻璃鋼、高強度(dù)塑料、鋁等。

　　電極的作用是(shi)引出和被測量(liang)流量成正比的(de)感應電勢信♊号(hao)。電極一般用非(fei)導磁的不鏽鋼(gang)制成，且被要求(qiú)與襯裏齊平，以(yi)便流💔體通過時(shi)不受阻礙。它的(de)安裝位置宜在(zai)管道的水平軸(zhóu)線方向，以防止(zhi)沉澱物堆積在(zai)💁其上面而🈲影響(xiǎng)測量精度。而在(zai)☁️水煤漿場合，由(yóu)于高壓煤漿對(duì)電極的沖刷會(huì)産生信号噪聲(sheng)🔴，通常有技術經(jīng)✏️驗的制造廠會(huì)采用低噪聲電(dian)極來降低沖刷(shuā)噪聲。

　　外殼(ké)應用鐵磁材料(liao)制成，是勵磁線(xian)圈的外罩，并隔(ge)離外磁場🔞的幹(gàn)擾。

　　在測量(liang)導管的内側及(ji)法蘭密封面上(shang)，有一層完整的(de)💯電絕緣襯裏。它(tā)直接接觸被測(ce)液體，其作用是(shì)防止感應電勢(shi)被金屬測量導(dao)管管壁短路，并(bìng)可适應測量導(dǎo)管的抗腐蝕性(xing)和耐磨性。

　　在水煤漿場合(hé)襯裏材料多爲(wèi)耐腐蝕、耐磨的(de)工程🛀橡膠和聚(jù)四氟乙烯塑料(liao) )，電磁流量(liang)計在水煤漿中(zhong)的應用但近幾(ji)年發展起來的(de)增強聚四氟乙(yi)烯被得到廣泛(fàn)應用，其耐磨性(xìng)、耐擠壓性能、耐(nài)腐蝕性非常優(yōu)異，并與測量導(dǎo)管有很好的📞附(fu)着性能，不會發(fā)生襯裏起殼或(huò)脫落現象。

　　由液體流動産(chan)生的感應電勢(shì)信号十分微弱(ruò)，受各種幹擾因(yin)素的影響很大(da)，轉換器的作用(yong)就是将感應電(diàn)勢信号放大并(bing)轉換成統一的(de)标準信号并抑(yì)制主要的幹擾(rǎo)信号。

　　電磁(cí)流量計的選型(xíng)

　　電磁流量(liang)計的合理選用(yòng)及正确安裝對(duì)提高流量計的(de)測量精度和延(yan)長儀表壽命，都(dōu)是極其重要的(de)🤟。其選用原則有(yǒu)以下四點：

　　被測流體必須(xū)是導電液體，它(ta)不能測量氣體(tǐ)、蒸汽、石油🔴制品(pǐn)、甘油、酒精等物(wù)質，傳感器的襯(chen)裏很重要，必需(xū)穩定、耐壓、耐磨(mó)。

　　口徑與量(liàng)程的選擇。流量(liàng)計的量程根據(jù)不低于預計的(de)zui大流量🌈值的原(yuán)則選擇滿量程(cheng)刻度，常用流量(liàng)超過滿量程的(de) 50%，這樣可獲(huo)得較高的測量(liàng)精度。常用流速(sù)爲 2~4m/szui合适。電(diàn)極要有降噪功(gong)能的低噪聲電(diàn)極。

　　壓力的(de)選擇：使用壓力(li)必須低于電磁(cí)流量計額定工(gōng)作壓💯力，一般不(bu)超過 16× 105Pa，襯裏的耐壓也(ye)很關鍵，襯裏在(zai)擠壓後不能使(shi)電*出襯裏表面(miàn)。

　　溫度的選(xuǎn)擇。被測介質溫(wēn)度不能超過襯(chèn)裏材料的容✨許(xu)🔆使用溫度，在高(gāo)壓狀态下，一般(ban)≤ 120℃。

　　電磁(cí)流量計的安裝(zhuang)

　　安裝位置(zhi)。電磁流量計可(ke)以垂直、水平安(an)裝，但推薦垂直(zhi)安裝，且被測流(liu)體是自下而上(shàng)流動。也可以水(shuǐ)平安㊙️裝，但要使(shǐ)兩電極在同一(yi)水平面上。水平(ping)安裝🔞時要保證(zheng)在何時測量導(dǎo)管都充滿液體(ti)。

　　電磁流量(liàng)計信号比較弱(ruo)，滿量程時隻有(yǒu)幾毫伏，且流量(liang)很💋小時，隻有幾(jǐ)微伏，外界稍有(you)幹擾就會影響(xiǎng)到測量精❤️度。因(yin)此，流量計的外(wai)殼、屏蔽線、測量(liàng)導管都要接💃🏻地(dì)。要單獨設置接(jiē)地點，千萬不要(yao)連接在電機或(huo)上、下管道上。

　　流量計的安(ān)裝地點要遠離(lí)一切磁源。

　　電磁流量計是(shi)速度式流量計(ji)。當流線分布不(bu)符合🧑🏾‍🤝‍🧑🏼設定條⭐件(jian)🌏時，将産生測量(liàng)誤差。因此，在電(dian)磁流量計前必(bì)須有 5~10D左右(you)的直管段，以消(xiāo)除各種局部阻(zu)力對流線分布(bù)對稱性的💞影響(xiang)。

　　結語

　　随着煤化工的(de)發展與應用，化(huà)工工藝千變萬(wàn)化，使電♋磁🐅流⚽量(liàng)計擴大了應用(yong)範圍。在實際使(shǐ)用中會遇到各(gè)種各樣的技術(shù)難題，在流量計(ji)的廠家選擇中(zhong)會更謹🚶慎，建議(yi)能選擇在同類(lei)💛行業中有使用(yòng)業績的生産廠(chang)⭐家，以保證整個(ge)生産的安全穩(wěn)定運行。