關于電(dian)磁流量計在水(shui)煤漿中的應用(yong)

電磁流量(liang)計 是根據(ju)法拉第電磁感(gan)應定律進行流(liú)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(yi)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(xiàn)性，度較高，可測(cè)量電導😘率≥ 1μ s/cm的酸、堿、鹽(yán)溶液、水、污水、腐(fǔ)蝕性液體以及(ji)泥漿、礦漿的導(dǎo)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(zhong)都采用的是電(diàn)磁流量計，但📐實(shi)際使用效果差(chà)異很大，這一問(wèn)題一♈直是煤化(hua)工行業專業人(ren)員讨論的難題(ti)🐇。

　　陝西神木(mù)化學工業有限(xian)公司是年産 60萬 t甲醇(chun)的大型國有企(qi)業，有 6台德(de)士古氣化爐，共(gong)有 15台煤漿(jiang)電磁流量計，經(jīng)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(cǎi)用 ETFE(增強聚(jù)四氟乙烯 )，運行近 5年(nian)來，沒有任何磨(mó)損，與其他單位(wèi)生産的煤漿流(liú)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(yóu)于水煤漿特殊(shū)的物理特性，使(shǐ)其測量難度很(hěn)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(jia)劑，在高壓工況(kuang)下，其動力粘度(du)高達 800~1500mPa.s，介質(zhi)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(dǎo)管的附着性能(neng)以及電極的抗(kàng)噪聲和防滲漏(lòu)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(yòu)有腐蝕性。經多(duo)年煤化工裝置(zhi)的運行比較經(jing)驗證明，采用煤(mei)漿電磁流量計(ji)測量水煤漿流(liú)量是目前惟一(yi)可🤩靠的方式。

　　電磁流量計(ji)測量的基本原(yuán)理是法拉第電(diàn)磁感應原理 (見圖 1)。導(dao)體在磁場中作(zuò)相對運動感應(ying)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(ji)兩個測量電極(jí)間的距離是由(yóu)流動介質形成(cheng)的🌈導體寬度 D，置于管道兩(liǎng)側的電磁線圈(quan)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(guo)磁場時，電極感(gan)應出一定的電(dian)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(zhì)室。

　　B-磁通密(mi)度 ;D-測量管(guan)内徑 ;V-流量(liang)信号 (電動(dòng)勢 );U-液體平(píng)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(cí)路系統、測量導(dǎo)管、電⁉️極、外殼、襯(chèn)裏💛和轉換器等(deng)部分組成。

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

　　測(cè)量導管的作用(yong)是讓被測導電(diàn)性液體通過。測(cè)量導管🤞必須采(cai)用不導磁、低導(dao)磁率、低導熱率(lü)和具有一定機(jī)械強度的材料(liao)制成，可選用不(bú)導磁的不鏽鋼(gang)、玻璃鋼、高強度(du)塑料、鋁等。

　　電極的作用是(shì)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(fēi)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(shí)不受阻礙。它的(de)安裝位置宜在(zai)管道的水平軸(zhou)線方向🈲，以防止(zhi)沉澱物堆積在(zài)🥵其上面而♈影響(xiǎng)測量精度。而在(zai)水煤漿場⚽合，由(you)于高壓煤漿對(dui)電極的沖刷會(hui)産生信号噪聲(shēng)🌈，通常有技術經(jing)🐕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(liào)制成，是勵磁線(xiàn)圈的外罩，并隔(gé)離外磁場的幹(gàn)擾。

　　在測量(liang)導管的内側及(jí)法蘭密封面上(shàng)，有一層完整✏️的(de)🙇‍♀️電絕緣襯💃裏。它(ta)直接接觸被測(cè)液體，其作用是(shì)防止感應電勢(shi)被❌金屬⁉️測量導(dǎo)管管壁短路，并(bing)可适應測量導(dao)管的抗腐蝕性(xing)和耐磨性。

　　在水煤漿場合(he)襯裏材料多爲(wèi)耐腐蝕、耐磨的(de)工程👉橡膠❤️和聚(ju)四氟乙烯塑料(liao) )，電磁流量(liàng)計在水煤漿中(zhong)的應用但近幾(jǐ)年發展起來的(de)增強聚四氟乙(yǐ)烯被得到廣泛(fàn)應用，其耐磨性(xìng)、耐擠🏃‍♀️壓性能、耐(nai)🌏腐蝕性非常優(you)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(ruo)，受各種❓幹🚶‍♀️擾因(yin)素💯的影響很大(dà)，轉換器的作用(yong)就是将感應電(diàn)勢信号放大并(bìng)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(xing)

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

　　被測流體必須(xu)是導電液體，它(tā)不能測量氣體(ti)、蒸汽、石油制品(pin)✂️、甘油、酒精等物(wù)質，傳感器的襯(chen)裏很重要🔱，必需(xu)穩定、耐壓、耐磨(mo)。

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

　　壓力的(de)選擇：使用壓力(li)必須低于電磁(ci)流量計額定工(gong)作壓力🔞，一般不(bú)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(xuan)擇。被測介質溫(wēn)度不能超過襯(chèn)裏材料的容🐪許(xǔ)🙇‍♀️使😍用溫🔞度，在高(gāo)壓狀态下，一般(ban)≤ 120℃。

　　電磁(ci)流量計的安裝(zhuang)

　　安裝位置(zhi)。電磁流量計可(kě)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(shui)平安⭕裝，但要使(shi)🈲兩電極在同一(yī)水平面上。水平(ping)安裝時要保🈲證(zhèng)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(ruò)，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(xiang)到測量精度。因(yīn)此，流量計的外(wài)殼、屏蔽線、測量(liang)導管都要接地(di)。要單獨設置接(jie)地點，千萬不要(yao)連接在電機或(huo)上、下管道上。

　　流量計的安(an)裝地點要遠離(li)一切磁源。

　　電磁流量計是(shì)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(diàn)磁流量計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼前必(bì)🚶須有 5~10D左右(yòu)的直管段，以消(xiao)除各種局部阻(zu)力對流線分布(bu)對稱👨‍❤️‍👨性的影響(xiǎng)。

　　結語

　　随着煤化工的(de)發展與應用，化(hua)工工藝千變萬(wàn)化，使電磁流💁量(liang)計擴大了應用(yòng)範圍。在實際使(shi)用中會遇🔞到各(ge)種各樣的技術(shu)難題🌐，在流量計(ji)的廠家選擇中(zhong)會更謹慎，建議(yì)能選擇🌏在同類(lei)行業中有使用(yòng)業績的生産廠(chǎng)家，以保證整個(gè)生産的安全穩(wěn)定運行。