數(shù)字式電磁氨水流量計(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)。

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，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(hù)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(hù)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(mǎn)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。

焦化企業(yè)流量?jī)x表選型：

針對(duì)焦化企業(yè)生產(chǎn)工藝和儀表配置特點(diǎn), 介紹了電磁式、渦街式、節(jié)流式等幾種流量計(jì)的選型要點(diǎn)以及它們各自的特點(diǎn)。流量計(jì)是儀表行業(yè)使用比制造難度更大的一類(lèi)儀表, 測(cè)量?jī)x表本身受到管道、口徑大小、形狀 (圓形、矩形) 、邊界條件、介質(zhì)的物性 (溫度、壓力、密度、粘度、臟污性、腐蝕性等) 、流體的流動(dòng)狀態(tài) (紊流狀態(tài)、速度分布等) 以及安裝條件與水平等因素的影響, 流體粘性摩擦作用還會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的旋渦和二次流等復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象。面對(duì)國(guó)內(nèi)外十幾類(lèi)、上百個(gè)品種的流量?jī)x表 (先后發(fā)展起來(lái)的容積式、差壓式、渦輪式、面積式、電磁式、超聲波式和熱式流量計(jì)等類(lèi)型) , 如何根據(jù)流量、流態(tài)、安裝要求與環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)性等因素合理選型, 是用好流量?jī)x表的前提和基礎(chǔ)。除了儀表自身質(zhì)量要得到保證, 工藝數(shù)據(jù)的提供和儀表的安裝、使用、維護(hù)是否合理也相當(dāng)重要。

1 焦化企業(yè)流量計(jì)的選型

中化鎮(zhèn)江焦化有限公司 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鎮(zhèn)江焦化”) 流量計(jì)主要用于煤氣流量、空氣流量、蒸汽流量、循環(huán)水、低溫水、循環(huán)氨、噴灑氨流量、污水流量、稀釋廢水流量、苯流量、貧富油流量等的測(cè)量, 在原來(lái)城區(qū)老廠系統(tǒng)中, 空氣、煤氣、蒸汽、水 (包括氨、生化稀釋廢水) 以孔板為主, 空氣、煤氣流量出現(xiàn)的主要問(wèn)題是取壓管易結(jié)水, 需定期排污, 煤氣孔板取壓管易被萘及焦油堵塞, 需定期拆開(kāi)清洗;氨、廢水內(nèi)常帶入焦油, 沾污孔板, 堵塞引壓管而影響流量測(cè)量, 以及因天氣寒冷造成引壓管凍結(jié)而不能正常工作等。而鎮(zhèn)江焦化高資新廠新建的70萬(wàn)t碳材項(xiàng)目, 生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)控制要求都有了較大水平的提高, 因此要盡可能在新項(xiàng)目中解決流量計(jì)應(yīng)用中存在的問(wèn)題, 提高流量計(jì)的運(yùn)行能力和測(cè)量精度水平, 大幅度降低儀表的維護(hù)量, 減少對(duì)生產(chǎn)的影響。

1.1 節(jié)流式流量計(jì)選型

節(jié)流式流量計(jì)是早期大量使用的一種測(cè)量流量的計(jì)量裝置, 有孔板、噴嘴、均速管等, 測(cè)量對(duì)象可以是液體、氣體或蒸汽?，F(xiàn)在常見(jiàn)的為圓孔板型和錐形入口板型, 其工作原理是在流體管道中加入一節(jié)流件, 通過(guò)導(dǎo)壓管引入壓差變送器測(cè)出節(jié)流件上、下游的壓差, 根據(jù)所測(cè)的壓差經(jīng)過(guò)計(jì)算即得出流量的瞬時(shí)值。節(jié)流式流量計(jì)以孔板為主, 孔板測(cè)流量加工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì), 但壓力損失大、維護(hù)量大。由于導(dǎo)壓管內(nèi)水的不流動(dòng)性, 在較寒冷地區(qū), 冬天室外安裝的孔板取壓管容易凍裂 (凍住) , 使差壓儀器無(wú)法正常工作。測(cè)量較臟的污水時(shí), 孔板需經(jīng)常清洗, 否則會(huì)造成測(cè)量精度降低、取壓管被污物堵死, 儀表無(wú)法使用的情況發(fā)生。

1.2 電磁流量計(jì)選型

華陸HLLDG/Y-50電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律, 即被測(cè)介質(zhì)垂直于磁力線方向流動(dòng), 因而在與介質(zhì)流動(dòng)和磁力線都垂直的方向上產(chǎn)生一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EX, 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EX與被測(cè)介質(zhì)流量 (流速) 成正比, 電磁流量計(jì)不受溫度、壓力、粘度、重度等外界因素的影響, 測(cè)量管內(nèi)部無(wú)收縮或凸出部分的壓力損失。另外, 流量元件檢測(cè)出的信號(hào)是一個(gè)與流體平均流速成**線性變化的電壓, 它與流體的其他性質(zhì)無(wú)關(guān), 具有很大的*性。

1.3 渦街流量計(jì)選型

渦街流量計(jì)作為一種新型流量計(jì), 20世紀(jì)80年代中期以來(lái)發(fā)展較快, 它在流量測(cè)量方面有著諸多的優(yōu)點(diǎn), 在現(xiàn)代流量測(cè)量中應(yīng)用越來(lái)越廣, 目前中國(guó)已有性能優(yōu)良并有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品系列。渦街流量計(jì)是基于流體振動(dòng)發(fā)展起來(lái)的, 根據(jù)旋渦的不同, 檢測(cè)方式從熱絲式、熱敏式逐漸發(fā)展了應(yīng)力式、磁敏式及差動(dòng)開(kāi)關(guān)電容式、超聲波式等。渦街流量計(jì)幾乎可用于一切可形成旋渦列的場(chǎng)合, 不僅可用于封閉的管道, 還可用于開(kāi)放的溝槽。與渦輪流量計(jì)相比, 渦街流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)的機(jī)械部件, 維護(hù)工作量小, 儀表常數(shù)穩(wěn)定;與孔板式流量計(jì)相比, 渦街流量計(jì)測(cè)量范圍大, 壓力損失小, 準(zhǔn)確度高, 安裝與維護(hù)簡(jiǎn)單。但渦街流量計(jì)的環(huán)境相關(guān)參數(shù)較多, 容易在使用現(xiàn)場(chǎng)被忽略而影響流量計(jì)性能的正確發(fā)揮。

渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中設(shè)置一滯流件, 當(dāng)流體流經(jīng)滯流件時(shí), 由于滯流件表面的滯流作用等原因, 在其下游會(huì)產(chǎn)生兩列不對(duì)稱(chēng)的旋渦, 這些旋渦在滯流件的側(cè)后方分開(kāi), 形成所謂的卡門(mén) (Karman) 旋渦列, 兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的, 卡門(mén)從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281 (h為兩旋渦列之間的寬度, L為兩個(gè)相鄰旋渦間的距離) 時(shí), 旋渦列是穩(wěn)定的雷諾數(shù)Re是表征粘性流體流動(dòng)特性的一個(gè)無(wú)量綱數(shù), 其物理意義是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值。因此, 流體的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)渦街流量計(jì)的使用也有一定的影響。如果環(huán)境參數(shù)對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)有影響也會(huì)影響到渦街流量計(jì)的使用性能。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐, 渦街流量計(jì)使用的影響因素有以下幾個(gè)方面:

(1) 渦街流量計(jì)的測(cè)量范圍較大, 一般為10∶1, 但測(cè)量下限受許多因素限制, Re>10 000是渦街流量計(jì)工作的基本條件。此外, 它還受旋渦能量的限制, 介質(zhì)流速較低, 則旋渦的強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)速度也低, 難以引起傳感元件產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào), 旋渦頻率f也小, 還會(huì)使信號(hào)處理發(fā)生困難。測(cè)量上限則受傳感器的頻率響應(yīng) (如磁敏式一般不超過(guò)400 Hz) 和電路的頻率限制, 因此設(shè)計(jì)時(shí)一定要對(duì)流速范圍進(jìn)行計(jì)算、核算, 根據(jù)流體的流速進(jìn)行選擇。使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件復(fù)雜, 選型時(shí)除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外, 還要考慮電磁干擾。在強(qiáng)干擾如高壓輸電電站、大型整流所等場(chǎng)合, 磁敏式、壓電應(yīng)力式等儀表不能正常工作或不能準(zhǔn)確測(cè)量。

(2) 振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)使用性能有很大的影響。因此在使用時(shí)注意避免機(jī)械振動(dòng), 尤其是管道的橫向振動(dòng) (垂直于管道軸線又垂直旋渦發(fā)生體軸線的振動(dòng)) , 這種影響在流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是無(wú)法抑制和消除的。由于渦街信號(hào)對(duì)流場(chǎng)影響同樣敏感, 故直管段長(zhǎng)度不能保證穩(wěn)定渦街所必要的流動(dòng)條件時(shí)是不宜選用的。即使是抗振性較強(qiáng)的電容式、超聲波式, 保證流體為充分發(fā)展的單向流, 也是不可忽略的。

(3) 介質(zhì)溫度對(duì)渦街流量計(jì)的使用性能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計(jì)不能長(zhǎng)期使用在300°C狀態(tài)下, 因其絕緣阻抗會(huì)由常溫下的10～100 MΩ急降至1～10 kΩ, 輸出信號(hào)也變小, 導(dǎo)致測(cè)量特性惡化, 對(duì)此宜選用磁敏式或電容式結(jié)構(gòu)。在測(cè)量系統(tǒng)中, 傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離安裝方式, 以免長(zhǎng)期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述, 華陸HLLDG/Y-50電磁流量計(jì)性能較好, 但要求流體必須有一定的導(dǎo)電性;節(jié)流流量計(jì)應(yīng)用范圍廣、價(jià)格便宜, 但對(duì)流量計(jì)的維護(hù)工作量較大;而渦街流量計(jì)比較新型, 但對(duì)儀表安裝使用環(huán)境要求相對(duì)較高, 企業(yè)應(yīng)根據(jù)流量計(jì)各自的性能, 并結(jié)合焦化生產(chǎn)工藝選擇流量計(jì), 使得企業(yè)各工藝流程的介質(zhì)流量的測(cè)量和控制達(dá)到**度和可靠性要求。