硝酸磷肥裝置流量計(jì)

電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，在電磁流量計(jì)中，測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法 拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。

應(yīng)用行業(yè)：

適用于測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量，如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液，泥漿、礦漿、紙漿以及食品方面的液體等，廣泛應(yīng)用于冶金、造紙、水處理、化工、輕工、紡織、電力和采礦等行業(yè)。

結(jié)構(gòu)：

主要由磁路系統(tǒng)、測(cè)量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。

磁路系統(tǒng)：

其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用永磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，受交流磁場(chǎng)的干擾較小，但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之產(chǎn)蝗內(nèi)阻增大，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí)，永磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟(jì)，所以一般采用交變磁場(chǎng)，且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的。

測(cè)量導(dǎo)管：

其作用是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過(guò)。為了使磁力線通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路，測(cè)量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。

電極：其作用是引出和被測(cè)量成正比的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過(guò)時(shí)不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測(cè)量精度。外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成，是分配制度勵(lì)磁線圈的外罩，并隔離外磁場(chǎng)的干擾。襯里：在測(cè)量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測(cè)液體，其作用是增加測(cè)量導(dǎo)管的耐腐蝕性，防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。轉(zhuǎn)換器：由液體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)十分微弱，受各種干擾因素的影響很大，轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)并抑制主要的干擾信號(hào)。其任務(wù)是把電極檢測(cè)到的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)。
主要特點(diǎn)：

·*的抗腐蝕能力，幾乎可測(cè)任何導(dǎo)電液體
·測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響
·抗干擾力強(qiáng)，幾乎不受外界干擾
·儀表內(nèi)部無(wú)任何阻流部件，無(wú)壓損，屬于節(jié)能型儀表
·直管段要求低，可在線標(biāo)定
·具有自檢和自診斷功能，方便檢修
·在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程

技術(shù)參數(shù)：

常用流速-流量對(duì)照表流速（m/s）； 流量（m3/h） 口徑（mm）

安裝要求：

·流量計(jì)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和供電均有安全規(guī)定，用戶必須嚴(yán)格遵守本說(shuō)明書(shū)的有關(guān)條款確保流量計(jì)的安全操作及運(yùn)行，保證電磁流量計(jì)測(cè)量精度的必要條件如下：

·被測(cè)液體介質(zhì)必須具有導(dǎo)電性。

·被測(cè)液體介質(zhì)必須充滿管道。

·被測(cè)液體介質(zhì)必須均勻，以避免電導(dǎo)率的不均勻性（會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾），如需動(dòng)態(tài)加入化學(xué)物質(zhì)，應(yīng)在儀表下游處注入。

·電磁流量計(jì)系統(tǒng)必須良好接地。

·流量計(jì)入口直管段至少5倍DN （測(cè)量管道內(nèi)徑），出口直管段至少2倍DN。

·在流量計(jì)附近，避免強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾，避免安裝在大型電機(jī)或變壓器等設(shè)備附近。

電磁流量計(jì)在磷肥裝置中的應(yīng)用：

由于天脊集團(tuán)磷肥裝置中相當(dāng)多的介質(zhì)為導(dǎo)電液體,故可用電磁流量計(jì)測(cè)定流體流量。闡述電磁流量計(jì)的工作原理、分類(lèi)及特點(diǎn);如何根據(jù)分類(lèi)特點(diǎn)與生產(chǎn)工藝、介質(zhì)特性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和精度要求選擇合適的華陸電磁流量計(jì)；電磁流量計(jì)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)。根據(jù)10余年的實(shí)踐,認(rèn)為一體型電磁流量計(jì)比分離型電磁流量計(jì)易于維護(hù),指示穩(wěn)定可靠,較適于磷肥裝置的特殊環(huán)境要求。

一、電磁流量計(jì)的工作原理、分類(lèi)及特點(diǎn)

1、電磁流量計(jì)的工作原理
華陸電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)，與流動(dòng)垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì), 電動(dòng)勢(shì)的方向按弗來(lái)明右手規(guī)則，其值如下式：

液體的體積流量(qv)為：

HLLDG/Y-100電磁流量計(jì)由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器典型結(jié)構(gòu)示意如圖2，測(cè)量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)測(cè)量管，一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。

2、電磁流量計(jì)的類(lèi)型
電磁流量計(jì)分類(lèi)如下：
1)按激磁電流方式劃分，有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。
2)按輸出信號(hào)連線和激磁(或電源)連線的制式分類(lèi)，有四線制和二線制。
3)按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類(lèi)，有分離(體)型和一體型。
4)按流量傳感器與管道連接方法分類(lèi)，有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。
5)按用途分類(lèi)，有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。
二、電磁流量計(jì)的選用
電磁流量計(jì)選擇時(shí)主要應(yīng)依據(jù)以下原則：
1)根據(jù)一體型和分離(體)型電磁流量計(jì)的特點(diǎn)，選擇合適的類(lèi)型。一體型華陸電磁流量計(jì)安裝及電纜敷設(shè)方便，但精度較低，適用于測(cè)量精度要求不是很高的場(chǎng)合；分離(體)型電磁流量計(jì)，精度較高，但安裝、電纜敷設(shè)要求較嚴(yán)格，適宜于測(cè)量精度要求較高的場(chǎng)合，或測(cè)量管道位于地面以下或半空中的測(cè)量場(chǎng)合(將傳感器安裝于測(cè)量管道，轉(zhuǎn)換器安裝于地面或便于維護(hù)的場(chǎng)所)。由于磷肥裝置工藝對(duì)大多數(shù)流量計(jì)精度的要求不是很高，故技改或新增的電磁流量計(jì)大多選用一體型電磁流量計(jì)，用于計(jì)量核算的2臺(tái)電磁流量計(jì)選用分離型電磁流量計(jì)。
2)選用合適的電極形式。對(duì)于不存在結(jié)晶、不粘污電極的潔凈介質(zhì)，選用標(biāo)準(zhǔn)電極，如酸溶液、工藝?yán)淠旱龋粚?duì)于測(cè)量含結(jié)晶物或黏稠料漿場(chǎng)合，因電極可能沾染異物，甚至可能被磨損，故選用可調(diào)換式電極，以便電極的拆卸、清洗或更換，如復(fù)肥料漿、母液及硝銨溶液等。
3)根據(jù)被測(cè)量介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。磷肥裝置液體介質(zhì)大多為溶液或含酸的酸性介質(zhì)，電極材料一般均選用不銹鋼或哈氏合金C(HC)；但由于結(jié)晶工序進(jìn)入酸鈣過(guò)濾工序的結(jié)晶熔融液中含有大量酸不溶物，為耐磨損，故其電磁流量計(jì)電極材料選用鉑-氧化鋁陶瓷。
4)根據(jù)被測(cè)量介質(zhì)的腐蝕性、磨損性及溫度來(lái)選擇襯里材料。磷肥裝置液體介質(zhì)為<200°C的酸性液體或料漿，故一般選用聚四氟乙烯襯里；結(jié)晶工序進(jìn)入酸鈣過(guò)濾工序的結(jié)晶熔融液中因含有大量酸不溶物，為耐磨損，故選用陶瓷襯里。
5)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的高壓力選擇電磁流量計(jì)的公稱(chēng)壓力。磷肥裝置改造所使用的電磁流量計(jì)公稱(chēng)壓力均選為4MPa。
3 電磁流量計(jì)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)
1)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率應(yīng)大于電磁流量計(jì)所要求的zui小電導(dǎo)率。
2)電磁流量計(jì)可以垂直、水平或傾斜安裝，但必須保證流體能夠充滿管道；水平或傾斜安裝時(shí)，要求兩電極的中心軸線處于水平狀態(tài)。
3)要合理選擇被測(cè)介質(zhì)的流速和測(cè)量范圍。介質(zhì)流速應(yīng)在1～10m/s的范圍內(nèi)，常用流量應(yīng)在測(cè)量范圍的20%～100范圍內(nèi)。這樣才能保證其測(cè)量精度為測(cè)量值的±1.0%(或±0.5%)。
4)電磁流量計(jì)不能用于測(cè)量負(fù)壓管道的流體流量，以防電磁流量計(jì)襯里脫落。