關于電(diàn)磁流量(liang)計在水(shuǐ)煤漿中(zhong)的應用(yong)

電(dian)磁流量(liang)計 是根據(jù)法拉第(di)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)進行流(liu)量測量(liang)的 流量計(jì) 。電(diàn)磁流量(liang)計的優(you)點是壓(ya)損極小(xiǎo)，可測流(liu)量範圍(wéi)大☎️。zui大流(liu)量與zui小(xiao)流量的(de)比值一(yī)般爲 100： 1以上，适(shi)用的工(gong)業管徑(jing)範圍寬(kuān)，zui大口徑(jìng)可達 3m，輸出(chū)信号和(he)被測流(liú)量成線(xiàn)性，度較(jiào)高，可測(cè)量電導(dǎo)👅率🐪≥ 1μ s/cm的(de)酸、堿、鹽(yan)溶液、水(shuǐ)、污水、腐(fu)蝕性液(ye)體以及(ji)泥漿、礦(kuàng)漿的導(dao)電流體(ti)流量。目(mu)前的煤(méi)化工行(hang)業中德(dé)士古氣(qì)化爐🚩中(zhōng)的💃🏻煤漿(jiāng)⭐流量計(ji)大部分(fen)設計和(hé)選型中(zhong)都采用(yòng)的是電(diàn)磁流⭕量(liàng)計，但實(shí)際使用(yòng)效果🛀差(chà)異很大(dà)，這一問(wèn)題一直(zhi)是煤化(huà)工行業(yè)專業人(ren)員讨👨‍❤️‍👨論(lun)的難題(ti)。

　　陝(shan)西神木(mu)化學工(gōng)業有限(xian)公司是(shi)年産 60萬 t甲醇(chun)的大型(xíng)國有企(qǐ)業，有 6台德(dé)士古氣(qi)化爐，共(gòng)有 15台煤漿(jiang)電磁流(liu)量計，經(jing)過多年(nián)的探索(suǒ)，整體使(shi)用效果(guǒ)良好。尤(yóu)其是科(ke)隆電磁(cí)流量計(ji)自 04年投用(yòng)以來，流(liú)量計運(yùn)行穩定(dìng)，襯裏采(cǎi)用 ETFE(增強聚(jù)四氟乙(yi)烯 )，運行近(jìn) 5年(nian)來，沒有(you)任何磨(mó)損，與其(qi)他單位(wèi)生産的(de)煤漿流(liu)量✔️計相(xiàng)比，質量(liang)優良，運(yun)行穩定(ding)。

　　水(shuǐ)煤漿電(dian)磁流量(liàng)計的工(gōng)作原理(lǐ)

　　由(you)于水煤(mei)漿特殊(shu)的物理(lǐ)特性，使(shi)其測量(liàng)難度很(hen)大。它含(hán)😄有 60%以上的(de)極細的(de)煤固體(tǐ)顆粒，再(zai)加上輔(fu)助添加(jiā)劑，在高(gāo)🚶‍♀️壓工況(kuàng)下，其動(dòng)力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質(zhi)對襯裏(li)的擠壓(ya)和對電(dian)極的沖(chong)刷環境(jìng)要求電(diàn)磁流量(liàng)計 傳感器(qì) 的(de)襯裏與(yǔ)測量導(dao)管的附(fù)着性能(neng)以及電(diàn)極的抗(kàng)噪聲和(he)防滲漏(lòu)⁉️性能有(you)着很高(gāo)的要求(qiú)，而且水(shuǐ)煤漿是(shi)非牛頓(dùn)流體，設(she)計管道(dào)流速很(hěn)低，在 1.0m/s左右(yòu)，而且又(yòu)有腐蝕(shi)性。經多(duō)年煤化(huà)工裝置(zhì)的運行(hang)💚比較經(jing)驗證明(míng)，采用煤(mei)漿電磁(ci)流量計(ji)測量水(shuǐ)煤漿流(liú)量是目(mu)前惟一(yī)可靠的(de)🌂方式。

　　電磁(cí)流量計(jì)測量的(de)基本原(yuán)理是法(fǎ)拉第電(diàn)磁感應(ying)原理 (見圖(tú) 1)。導(dao)體在磁(cí)場中作(zuò)相對運(yun)動感應(ying)出電動(dòng)勢由 Ex=kBDv計算(suan)。感應電(dian)勢 E的大小(xiao)正比于(yú)導體的(de)運行速(su)度 v、導體寬(kuān)度 D及磁場(chang)強度 B。電磁(ci)流量計(ji)兩個測(ce)量電極(ji)間的距(jù)離是由(you)流動介(jie)質形成(cheng)的導體(tǐ)寬度 D，置于(yu)管道兩(liang)側的電(diàn)磁線圈(quān)通電後(hòu)産生電(dian)磁場，強(qiáng)度💞爲 B。當被(bèi)測的導(dao)電流體(tǐ)以平均(jun)流速 v通過(guò)磁場時(shi)，電極感(gǎn)應出一(yi)定的電(dian)動勢 E。轉換(huàn)器将所(suǒ)測的電(dian)動勢 E轉換(huàn)成 4-20mA标準信(xìn)号傳送(sòng)至控制(zhi)室。

　　B-磁通密(mì)度 ;D-測量管(guan)内徑 ;V-流量(liàng)信号 (電動(dong)勢 );U-液體平(ping)均軸向(xiang)流速

　　結構(gòu)及各部(bù)分的作(zuo)用

　　電磁流(liu)量計的(de)結構主(zhu)要由磁(ci)路系統(tǒng)、測量導(dao)管、電㊙️極(ji)、外殼、襯(chèn)🆚裏和轉(zhuan)換器等(děng)部分組(zu)成。

　　磁路系(xì)統的作(zuo)用是産(chan)生均勻(yún)的直流(liu)或交流(liú)磁場。電(diàn)磁流👨‍❤️‍👨量(liàng)計一般(ban)采用交(jiāo)變磁場(chǎng)。

　　測(ce)量導管(guǎn)的作用(yòng)是讓被(bei)測導電(dian)性液體(ti)通過。測(ce)量導管(guǎn)必須采(cǎi)用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)磁率、低(di)導熱率(lü)和具有(yǒu)一定機(jī)械❓強度(du)的材料(liào)制成，可(kě)選用不(bú)導磁的(de)不鏽鋼(gāng)、玻璃鋼(gang)、高強度(du)塑料、鋁(lǚ)等。

　　電極的(de)作用是(shi)引出和(he)被測量(liang)流量成(cheng)正比的(de)感應電(dian)勢⭕信号(hào)。電極一(yi)般用非(fēi)導磁的(de)不鏽鋼(gāng)制成，且(qie)被要求(qiú)與襯裏(li)齊平，以(yǐ)便流體(ti)通過時(shí)不受阻(zu)礙。它的(de)安裝位(wei)🐉置宜在(zai)✍️管道的(de)水平軸(zhóu)線方向(xiang)，以防止(zhǐ)沉澱物(wù)堆積在(zài)其上面(miàn)而影響(xiǎng)測量精(jing)度。而在(zai)水煤漿(jiang)場合，由(you)于高壓(ya)煤漿對(duì)電極的(de)沖刷會(huì)産生信(xìn)号噪聲(sheng)🥰，通常有(you)技術經(jīng)🤞驗的制(zhì)造廠會(huì)🆚采用低(di)噪聲電(dian)極來降(jiang)低沖刷(shuā)噪聲。

　　外殼(ke)應用鐵(tie)磁材料(liao)制成，是(shi)勵磁線(xiàn)圈的外(wai)罩，并隔(gé)離‼️外磁(ci)場的幹(gan)擾。

　　在測量(liàng)導管的(de)内側及(jí)法蘭密(mi)封面上(shàng)，有一層(céng)完整的(de)❌電絕緣(yuán)襯裏。它(tā)直接接(jiē)觸被測(cè)液體，其(qi)作用是(shi)防止感(gan)應電勢(shì)被金屬(shǔ)測量導(dǎo)管管壁(bi)短路，并(bing)可适應(ying)測量導(dao)管的抗(kàng)腐蝕性(xìng)和耐磨(mó)性。

　　在水煤(mei)漿場合(he)襯裏材(cai)料多爲(wei)耐腐蝕(shi)、耐磨的(de)工程🚩橡(xiàng)膠和聚(jù)四氟乙(yi)烯塑料(liao) )，電(diàn)磁流量(liang)計在水(shui)煤漿中(zhōng)的應用(yong)但近幾(ji)年發展(zhǎn)起來的(de)增強聚(ju)四氟乙(yi)烯被得(de)到廣泛(fan)應用，其(qí)耐磨性(xing)、耐擠壓(yā)性能、耐(nai)腐蝕性(xìng)非常優(you)異，并與(yǔ)測量導(dao)管有很(hěn)好的附(fù)着性能(neng)，不會發(fa)生襯裏(li)起殼或(huo)脫落現(xiàn)象。

　　由液體(ti)流動産(chǎn)生的感(gan)應電勢(shì)信号十(shí)分微弱(ruo)，受各種(zhǒng)幹🤟擾因(yin)👨‍❤️‍👨素的影(yǐng)響很大(dà)，轉換器(qi)的作用(yòng)就是将(jiang)感應電(dian)勢信号(hào)放大并(bing)轉換🔴成(cheng)統一的(de)标準信(xìn)号并抑(yi)制主要(yào)的幹擾(rao)信号。

　　電磁(ci)流量計(jì)的選型(xing)

　　電(dian)磁流量(liàng)計的合(hé)理選用(yong)及正确(que)安裝對(dui)提高流(liú)量計的(de)測量精(jīng)度和延(yán)長儀表(biao)壽命，都(dou)是極其(qi)重要的(de)。其選用(yòng)原則有(yǒu)⭐以下四(sì)點：

　　被測流(liu)體必須(xū)是導電(diàn)液體，它(ta)不能測(ce)量氣體(tǐ)、蒸汽、石(shi)油制🙇‍♀️品(pǐn)、甘油、酒(jiu)精等物(wu)質，傳感(gan)器的襯(chen)裏很重(zhòng)要，必需(xu)穩定、耐(nài)壓、耐磨(mó)。

　　口(kou)徑與量(liàng)程的選(xuǎn)擇。流量(liàng)計的量(liàng)程根據(ju)不低于(yu)預⭐計的(de)zui大流量(liàng)值的原(yuan)則選擇(zé)滿量程(chéng)刻度，常(cháng)用流量(liang)超過滿(mǎn)量程的(de)♉ 50%，這(zhè)樣可獲(huo)得較高(gao)的測量(liang)精度。常(chang)用流速(su)爲 2~4m/szui合适。電(dian)極要有(you)降噪功(gong)能的低(di)噪聲電(diàn)極。

　　壓力的(de)選擇：使(shǐ)用壓力(li)必須低(di)于電磁(cí)流量計(jì)額定🔴工(gōng)作壓力(lì)，一般不(bu)超過 16× 105Pa，襯裏的(de)耐壓也(yě)很關鍵(jian)，襯裏在(zai)擠壓後(hòu)不能使(shǐ)電*出襯(chen)裏表面(mian)。

　　溫(wēn)度的選(xuan)擇。被測(cè)介質溫(wen)度不能(néng)超過襯(chèn)裏材料(liao)的容🈲許(xǔ)使用☀️溫(wēn)🏃‍♂️度，在高(gāo)壓狀态(tai)下，一般(ban)≤ 120℃。

　　電磁(ci)流量計(jì)的安裝(zhuāng)

　　安(an)裝位置(zhì)。電磁流(liú)量計可(kě)以垂直(zhi)、水平安(ān)裝，但推(tui)薦垂直(zhi)安裝，且(qiě)被測流(liu)體是自(zi)下而上(shang)流動。也(yě)可以水(shui)平安裝(zhuang)，但要使(shi)🐇兩電極(jí)在同一(yi)水平面(mian)上。水平(píng)安裝♍時(shí)要保證(zhèng)在何時(shí)測量導(dǎo)管都充(chōng)滿液體(tǐ)。

　　電(dian)磁流量(liàng)計信号(hào)比較弱(ruo)，滿量程(chéng)時隻有(you)幾毫伏(fu)，且🆚流量(liang)很小時(shí)，隻有幾(jǐ)微伏，外(wai)界稍有(you)幹擾就(jiu)會影響(xiang)🚩到測量(liang)精度。因(yīn)此，流量(liàng)計的外(wai)殼、屏蔽(bi)線、測量(liang)導管都(dou)要接地(dì)。要單獨(du)設置接(jiē)地點，千(qian)萬不要(yào)連接在(zài)電機或(huò)上、下管(guǎn)道上。

　　流量(liàng)計的安(ān)裝地點(diǎn)要遠離(li)一切磁(cí)源。

　　電磁流(liú)量計是(shi)速度式(shì)流量計(jì)。當流線(xian)分布不(bu)符合設(she)定條件(jiàn)時，将産(chan)生測量(liàng)誤差。因(yin)此，在電(dian)磁流量(liang)計前必(bi)須有 5~10D左右(you)的直管(guan)段，以消(xiāo)除各種(zhǒng)局部阻(zǔ)力對流(liu)線分布(bu)對稱性(xing)的影響(xiang)。

　　結(jié)語

　　随着煤(méi)化工的(de)發展與(yǔ)應用，化(hua)工工藝(yì)千變萬(wan)化，使電(dian)磁流量(liang)🛀計擴大(dà)了應用(yòng)範圍。在(zai)實際使(shi)用中會(hui)遇到各(ge)種各樣(yang)的🔞技術(shu)難題，在(zài)流量計(ji)的廠家(jiā)選擇中(zhong)會更謹(jin)慎，建議(yì)能選擇(ze)在同類(lèi)行業中(zhong)有使用(yòng)業績🔞的(de)生産廠(chang)家，以保(bao)證整個(gè)生産的(de)安全穩(wěn)定運行(hang)。