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电磁流量计在氯碱工业中的用途

2022-12-26

来源:网络浏览次数:190

      电磁流量计(Electromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。 电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。


电磁流量计在氯碱工业中的用途

磁路系统:其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之间内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,永久磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以电磁流量计一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。


测量导管:其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。


电极:其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成,且被要求与衬里齐平,以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。


外壳:应用铁磁材料制成,是分配制度励磁线圈的外罩,并隔离外磁场的干扰。


衬里:在测量导管的内侧及法兰密封面上,有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。


转换器:由液体流动产生的感应电势信号十分微弱,受各种干扰因素的影响很大,转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。


1.1、电磁流量计的测量原理

      电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律工作的,由传感器和转换器两部分组成,其中传感器主要由内衬绝缘材料的测量管、穿通测量管壁安装的一对电极和用以产生 工作磁场的一对线圈及铁芯组成。当导电介质流经传感器测量管时,在垂直于介质流向的一个区间里存在由变送器所产生的磁感应强度为的稳定磁场,平均流速为的 导电流体在流经磁场区域时,作切割磁力线运动。于是在与管道横截面平行且垂直于磁力线方向的两根检测电极上,就产生了感应电势,根据电磁感应定律得出:仪 表常数,在管道直径D已确定并维持磁感应强度日不变时,是一个常数。此时,感应电势与体积流量具有线性关系,即测出了感应电势E,也就测出了介质的体积流 量q.

1.2、主要技术参数

 

      最高流速:15m/s;准确度:DN15~DN600,示值的±0.3%,DN700~DN24000,示值的±0.5%;流体导电率:不小于5p.S /cm;流体最高温度:普通型,70oC;别离型:聚四氟乙烯衬里、100oC,氯丁橡胶衬里、80℃,聚氨酯衬里、80℃,聚丙烯衬里,100℃。

1.3、电磁流量计的优点

①丈量导管内无节流和可动部件,因此压力损失很小,节约能源,并能够丈量含有颗粒、悬浮物等流体的流量。

②只要衬里和电极与介质接触,只需选好两者的资 料,就能够到达防腐的目的;只需电极不被污染,长时间运用仪表精确度不会降低。

③电磁流量计输出电流与流量间具有线性关系。并且不受液体的物理性质的影 响;因而,只需用水标定后,就可用它丈量其它导电液体或固液两相介质的流量,而无需修正。

④SMART转换器采用新颖励磁方式,功耗低、零点稳定、精度 高,流量范围可达100:1,参数设定便当,编程牢靠,具有自检和自诊断功能。

⑤无机械惯性,反响灵活,能够丈量脉动流量。

2、电磁流量计在氯碱计量方面的应用

2.1、电磁流量计在氯碱计量方面的适合性

氯碱行业主要计量盐水和烧碱,两者具有共同的特性:


①盐水的成分较复杂,有时呈酸性,有时呈碱性,并可能由于离子膜脱氯不净,而含有游离氯,两者都具有较强的腐蚀性。

②两者都是导电介质。

③北方的氯碱厂由于冬季气温较低,盐水管道都出现过结盐现象,隔阂烧碱也会在保送过程中随着温度降低而析出盐;离子膜烧碱32%在3~C左右就会结晶;在管道长并间歇保送时,冬季我厂也呈现过32%烧碱结晶而使管道梗塞,所以两种被测介质都会呈现含有固体颗粒现象。

④两种介质的温度都在100oC以下。

      依据被测介质的特性及电磁流量计的优点,可以看出电磁流量计在氯碱计量方面十分适用。固然电磁流量计的价钱较贵,但其精度高,维护量小,使用寿命长,有较高的性价比。

      差压式流量计、涡轮流量计、椭圆齿轮流量计等都受流体工作状态以及流体密度、粘度等参数的影响而使测量误差增大。由于测量元件受固体颗粒的磨损而使寿命降 低,甚至堵塞无法使用,腐蚀性更无法解决。我厂曾用椭圆齿轮流量计计量隔膜电解液,但因电解液中盐的析出堵塞而停用,最后更换为电磁流量计。

2.2、电磁流量计的选型

2.2.1、电磁流量计的选型原则:

 

①考虑口径与量程,电磁流量计的量程虽然是任意设定的,但其设定的范围受口径的限制。量程的设定要考虑正常流量超过满量程的一半,这样的测量精度才高。流 速一般选择2~4rn/s,如介质磨损电极,或介质靠高位槽的位差自流,可选择稍低的流速;如介质较易粘附,可选择适当高的流速。综合考虑后根据流速表选 择仪表的口径。
②被测流体必须是导电性的液体或浆液,其电导率应不小于5~S/cm,被测流体中不应含较多的铁磁性物质或气泡;应根据被测流体的温度、工作压力、腐蚀性、磨损性等特性选择相应的压力等级、衬里材料、电极材料及仪表结构形式。





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