摘(zhāi)要:主要(yào)介紹智(zhì)能電磁(cí)流量(liàng)計
的(de)工作(zuò)原理(lǐ)、結(jié)構構成及在大(dà)型純堿裝置(zhì)中應用時出現的常見故(gù)障。應用(yòng)成功,運行(háng)穩(wěn)定、測(cè)量精(jīng)度高穩定性強(qiáng),爲能源(yuán)檢測和(hé)消耗核算提供(gòng)了正(zhèng)确的數據(jù),達到了正常生産的(de)目的,起到了節能降(jiàng)耗的作用。
1.概述
智能(néng)電磁流量計是采用(yòng)國内外先(xiān)進的技術,全智能型電磁(cí)流量(liàng)計,還(hái)帶背光寬溫的中文液晶(jīng)顯示器,功能齊(qí)全顯(xiǎn)示直觀(guān)操(cāo)作使(shǐ)用方便,可以減(jiǎn)少(shǎo)安裝使用維護的(de)麻煩(fán)。在滿(mǎn)足現(xiàn)場顯(xiǎn)示的同時,還可(kě)以輸出4~20ma.電流信(xìn)号供記錄調節和控制(zhì)用。
流量(liàng)的測量不(bú)受流(liú)體密度、粘度、溫(wēn)度、壓(yā)力和(hé)電導(dǎo)率變化的(de)影響,測量管道(dào)内無阻流件,因此沒(méi)有附加(jiā)的壓力(lì)損失,測量管道(dào)内無可動部件(jiàn),傳感(gǎn)器部(bù)分有内(nèi)襯和(hé)電極與被測(cè)液體(tǐ)接(jiē)觸(chù),隻要合(hé)理(lǐ)選擇電極和内襯材(cái)料,既可(kě)耐腐蝕(shí)和耐磨損,因此(cǐ)傳感器壽(shòu)命(mìng)極長。雙向測量系(xì)統,可測量(liàng)正向(xiàng)流量(liàng)、反向流量(liàng),使智能電(diàn)磁流(liú)量計可以用(yòng)于(yú)測量酸(suān)、堿、鹽溶(róng)液、水煤(méi)漿(jiāng)、礦漿、砂漿灰(huī)泥(ní)、紙漿(jiāng)、樹脂(zhī)橡膠乳合(hé)成纖維漿和(hé)感(gǎn)光乳(rǔ)膠等各種(zhǒng)懸浮物氣(qì)化汽(qì)和粘(zhān)性物質的(de)流量。現(xiàn)已廣泛(fàn)地應用于化工(gōng)、環保(bǎo)、冶金(jīn)、醫藥(yào)造紙給排(pái)水等(děng)行業。
2.原(yuán)理(lǐ)與機構
智能(néng)電磁流(liú)量計的測(cè)量原(yuán)理(圖1所示)是基(jī)于法拉第電磁感應(yīng)定律(lǜ),導電(diàn)液體在磁(cí)場中(zhōng)作切割磁力線運動時(shí),導(dǎo)體産生感(gǎn)應(yīng)電動勢(shì),其感應電(diàn)動勢(shì)e爲:
e=kbvd.(1)
式(shì)中:e一感應(yīng)電動(dòng)勢;
k一儀表(biǎo)常數(shù);
b一磁感應(yīng)強度,t;
d一測量管(guǎn)内徑(jìng),m;
v一測量管(guǎn)道截面内(nèi)的平(píng)均流速(sù),mso設液體的體積流(liú)量爲(wèi):
qv(m³/s),qv=πd²v/4,則e=(4kb/πd)qv=kqv(2)
式(shì)中:k爲(wèi)儀表(biǎo)常數(shù),k=4kb/πd
智能(néng)電磁流量(liàng)計(jì)由流量(liàng)傳感器和(hé)轉換器兩大(dà)部分組(zǔ)成。傳感器結構(gòu)(圖2所(suǒ)示),測量管(guǎn)上下裝(zhuāng)有激磁(cí)線圈(quān),通(tōng)激磁電(diàn)流後産生磁場(chǎng)穿過(guò)測(cè)量(liàng)管,一(yī)對電(diàn)極裝(zhuāng)在測量管(guǎn)内壁與液(yè)體相接觸,引出感應電勢,送到轉換器。激(jī)磁電流則(zé)由轉換器(qì)提供。
3.應(yīng)用實(shí)例
智(zhì)能(néng)電磁流(liú)量計在青(qīng)海堿(jiǎn)業(yè)120萬t《年(nián)純堿生(shēng)産裝置(zhì)中起(qǐ)到(dào)了至(zhì)關重(zhòng)要的(de)作用。在重(zhòng)堿車間碳(tàn)化(huà)取出液(yè)流量測量中安裝使(shǐ)用了智能(néng)電磁流量計,(碳(tàn)化取(qǔ)出液呈堿(jiǎn)性溶(róng)液(yè)、腐蝕性強)建(jiàn)廠(chǎng)選(xuǎn)型時(shí)選擇了測(cè)量管口徑爲:dn150(dn爲公稱(chēng)通徑)、測(cè)量管材(cái)質:不(bú)鏽鋼、電極(jí)材料(liào)爲:钛(tài)合金(jīn)、内襯材(cái)料爲:聚(jù)四氟(fú)乙,烯(xī)流體工作溫度:<120℃.安裝(zhuāng)時選(xuǎn)擇垂(chuí)直安裝,保證了直管(guǎn)段前5d(d爲管道内徑)後3d,使用時測量精度高(gāo)、穩定性強(qiáng)、運(yùn)行可靠(kào),爲企業保證了(le)生産(chǎn)的(de)連(lián)續性(xìng)和穩定性,既減輕了儀(yí)表維護人員在安裝維護方(fāng)面(miàn)的(de)麻煩(fán),同時爲成本核(hé)算提供(gòng)了(le)正确數據。現場安裝圖如下:
4.智能電磁流量計(jì)主要(yào)優點(diǎn)
①智(zhì)能流量(liàng)計的傳感(gǎn)器結構簡單,測量管(guǎn)内沒有可(kě)動部(bù)件,也沒有任何(hé)阻礙流(liú)體(tǐ)流(liú)動(dòng)的節流元件。所(suǒ)以當流體通流量計(jì)時不(bú)會引(yǐn)起任何附(fù)加的壓力(lì)損失。②可測量髒污介(jiè)質、腐(fǔ)蝕性介質及懸(xuán)濁性(xìng)液固兩相(xiàng)流的流量(liàng)。這是(shì)由于儀(yí)表測量(liàng)管内部無(wú)阻礙(ài)流動部(bù)件,與被(bèi)測流體接觸的(de)隻是(shì)測(cè)量管内襯和電(diàn)極,其材料可根據被測(cè)流體的(de)性質來(lái)選擇(zé)。③智(zhì)能電磁(cí)流(liú)量計是(shì)一種(zhǒng)體積流量測量(liàng)儀表(biǎo)。在測量過(guò)程中,它(tā)不(bú)受被(bèi)測介(jiè)質的溫度、粘(zhān)度(dù)、密度(dù)及電(diàn)導率的(de)影響。因(yīn)此,電(diàn)磁(cí)流(liú)量計隻需(xū)經(jīng)水(shuǐ)标定後,就可放心用(yòng)來(lái)測(cè)量其它導(dǎo)電性液體(tǐ)的流量。④4智(zhì)能電磁流(liú)量計(jì)無(wú)機械慣(guàn)性,反應靈(líng)敏,雙(shuāng)向測量系(xì)統可測量正向(xiàng)、反向流量。
5.智(zhì)能(néng)電磁流量(liàng)計的不足(zú)
①電磁(cí)流量計不(bú)能用(yòng)來測量氣(qì)體、蒸汽(qì)和石(shí)油(yóu)制品等非導電流體的(de)流(liú)量。②當流速(sù)過低時,要(yào)把與幹擾信号(hào)相同(tóng)數量級(jí)的(de)感應電(diàn)勢進行(háng)放大和(hé)測量時(shí)比較困難的,而(ér)且儀表也容易(yì)産生零點漂(piāo)移,因此(cǐ),電(diàn)磁流量(liàng)計的(de)滿量程流(liú)速的下限一般不得低于(yú)q3m/s。③電磁(cí)流量(liàng)計(jì)易受外(wài)界電磁(cí)幹擾的(de)影響(xiǎng)。
6.常見的故(gù)障
6.1調(diào)試期故障(zhàng)
6.1.1管道(dào)系統和安(ān)裝方面
通常是(shì)智能電磁(cí)流量計傳感器安裝(zhuāng)位置(zhì)不正确引起的故障。常見的例(lì)如将傳感器安裝在易聚餘留氣(qì)體的官(guān)網高(gāo)點形(xíng)成其(qí)測量管道非滿(mǎn)管;裝在自.上向(xiàng)下流(liú)的垂(chuí)直管(guǎn)道上(shàng),可能出現排空(kōng)等現象。
6.1.2環(huán)境(jìng)方面
主(zhǔ)要是(shì)管道(dào)雜散(sàn)電流(liú)幹擾,空間(jiān)電磁(cí)波幹擾,大電機(jī)磁場幹擾(rǎo)等。管(guǎn)道雜散電流幹(gàn)擾通常采(cǎi)取良(liáng)好的單(dān)獨接地(dì)保護可(kě)獲(huò)得滿意的(de)測量(liàng),但如(rú)遇管道(dào)有強雜(zá)散電流不一定能克服,必須采(cǎi)取流量傳感器與管道絕(jué)緣的(de)措施(shī)。空間電磁(cí)波幹(gàn)擾--般經信号電(diàn)纜引入,采用單層或多層(céng)屏蔽(bì)子以保護(hù)。
6.1.3流體方面
液體(tǐ)含有均勻分布(bù)細小氣(qì)泡(pào)通常不影響正常測(cè)量,所測得(dé)體積(jī)流量是液(yè)體和(hé)氣體兩者之和(hé);氣泡增大會使輸出信号波動,若氣(qì)泡大到流(liú)過(guò)電極(jí)遮(zhē)蓋整(zhěng)個電極表面,使(shǐ)電極信号(hào)回路瞬時斷開(kāi),輸出(chū)信号(hào)将産(chǎn)生更(gèng)大波(bō)動。兩種或(huò)兩種以上(shàng)液體(tǐ)作管道混合工(gōng)藝時(shí),若兩(liǎng)種液(yè)體電(diàn)導率(或各(gè)自與電(diàn)極間電位)有差異,在混(hùn)合未均勻(yún)前即(jí)進入流(liú)量傳感器進(jìn)行流(liú)量測(cè)量,輸(shū)出信号亦(yì)會産生波(bō)動。電(diàn)極材質與被測(cè)介質選配不善(shàn),産生(shēng)鈍化或氧(yǎng)化等化(huà)學(xué)作用(yòng),電極(jí)表面形成(chéng)絕緣膜,無(wú)法正(zhèng)常測(cè)量(liàng)。
6.2運行期(qī)常見(jiàn)故障
6.2.1内壁(bì)附(fù)着層
由(yóu)于智(zhì)能電磁流量計測量(liàng)含有懸浮(fú)固相或(huò)污(wū)髒體的機會遠比其(qí)他流量(liàng)儀表多(duō),出現内壁附着(zhe)層産生(shēng)的故障(zhàng)概率也(yě)就(jiù)相對(duì)較高(gāo)。若附着層電導率與液體(tǐ)電導(dǎo)率相(xiàng)近,儀表還能正常輸出信号,隻(zhī)是改變流(liú)通面積,形(xíng)成(chéng)測量誤差的(de)隐形(xíng)故障;若是(shì)高電導率(lǜ)附着層,電極(jí)間電動勢将被短路;若(ruò)是(shì)絕緣性附着(zhe)層,電極表面被(bèi)絕緣(yuán)而(ér)斷開測(cè)量電(diàn)路。使流量(liàng)計無法正(zhèng)常工(gōng)作。
6.2.2環境條(tiáo)件變(biàn)化
主(zhǔ)要原因隻(zhī)是幹擾源(yuán)不在調試(shì)期(qī)出現而(ér)在運行(háng)期間再介入(rù)的(de)。例如一(yī)台接地保護并(bìng)不理想的(de)電磁(cí)流量計,調(diào)試期(qī)因無幹擾源,儀(yí)表運行正常,然(rán)而在(zài)運行期出(chū)現新幹擾源(例(lì)如測(cè)量(liàng)點附近管道或較(jiào)遠處實施管(guǎn)道電焊(hàn))幹擾儀表正常運行,出現輸出信号大(dà)幅(fú)度波(bō)動。
7結(jié)語
本文叙(xù)述了(le)智能(néng)電磁(cí)流量計的結構(gòu)原理,在純(chún)堿行(háng)業中的成(chéng)功應(yīng)用及(jí)常(cháng)見故障(zhàng)。智能電磁流量(liàng)計在堿業純堿(jiǎn)工程項(xiàng)目(mù)上的(de)實際使用(yòng),對成本核(hé)算和流量(liàng)監測中提供了正确(què)的數據(jù),使(shǐ)資源能充分利(lì)用,能(néng)耗大大下(xià)降,生産效率大(dà)大提高,從而促(cù)使本企業在市(shì)場的競争力大大提(tí)升(shēng)。
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