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电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。
电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。
最大流量与最小流量的比值一般为100:1以上,适用的工业管径范围宽,最大口径可达3m;
输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥1μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆的导电流体流量。
目前的煤化工行业中德士古气化炉中的煤浆流量计大部分设计和选型中都采用的是电磁流量计;
但实际使用效果差异很大,这一问题一直是煤化工行业专业人员讨论的难题。
电磁流量计自04年投用以来,流量计运行稳定,衬里采用ETFE(增强聚四氟乙烯);
运行近5年来,没有任何磨损,与其他单位生产的煤浆流量计相比,质量优良,运行稳定。
由于水煤浆特殊的物理特性,使其测量难度很大。
它含有60%以上的极细的煤固体颗粒,再加上辅助添加剂,在高压工况下,其动力粘度高达800~1500mPa.s;
介质对衬里的挤压和对电极的冲刷环境要求电磁流量计传感器的衬里与测量导管的附着性能以及电极的抗噪声和防渗漏性能有着很高的要求;
而且水煤浆是非牛顿流体,设计管道流速很低,在1.0m/s左右,而且又有腐蚀性。
经多年煤化工装置的运行比较经验证明,采用煤浆电磁流量计测量水煤浆流量是目前惟一可靠的方式。
电磁流量计的合理选用及正确安装对提高流量计的测量精度和延长仪表寿命,都是极其重要的。
其选用原则有以下四点:
被测流体必须是导电液体,它不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物质,传感器的衬里很重要,必需稳定、耐压、耐磨。
口径与量程的选择。
流量计的量程根据不低于预计的最大流量值的原则选择满量程刻度;
常用流量超过满量程的50%,这样可获得较高的测量精度。
常用流速为2~4m/s合适。电极要有降噪功能的低噪声电极。
压力的选择:
使用压力必须低于电磁流量计额定工作压力,一般不超过16×105Pa,衬里的耐压也很关键,衬里在挤压后不能使电极高出衬里表面。
温度的选择。
被测介质温度不能超过衬里材料的容许使用温度,在高压状态下,一般≤120℃。
如果要想充分发挥涡轮流量计的特点,在流量计的安装使用上还必须加以充分注意。下面概要讨论一下这方面的问题。 (1)被测介质 涡轮流量计所测得的液体,一般是低粘度的(一般应小于15×l0-6m2/s)、低腐蚀性的液体。虽然目前已经有用于各种介质测量的涡轮流量计,但对高温、高粘度、强腐蚀介质的测量仍需仔细考虑,采取相应的措施。当介质粘度v大于15×l0-6m2/s时,流量计的仪表系数必须进行实液标定,否则会产生较大的误差。 汽-液两相流、气-固两相流、浓-固两相流均不能用涡轮流量计进行测量。 (2)安装配管要求 流量计的安装情况对流量计的测量准确度影响很大。 ①流速分布不均和管内二次流的存在是影响涡轮流量计测量准确度的重要因素。所以,涡轮流量计对上、下游直管段有—定要求。对于工业测量,一般要求上游10D,下游5D的直管长度。为消除二次流动,可以在上游端加装整流器。若上游端能保证有10D左右的直管段,并加装整流器,可使流量计的测量准确度达到标定时的准确度等级。 ②涡轮流量计对流体的清洁度有较高要求,在流量计前须安装过滤器来保证流体的清洁。过滤器可采用漏斗型的,其本身清洁度,可测其两端的差压变化得到。 ③为保证通过流量计的液体是单相的,即不能让空气或蒸气进入流量计,在流量计上游必要时应装消气器。对于易气化的液体,在流量计下游必须保证一定背压。该背压的大小可取最大流量下流量传感器压降的二倍加上最高温度下被测液体蒸气压的1.2倍。 (3)信号传输线 为了保证显示仪表对涡轮传感器输出的脉冲信号有足够的灵敏度,就要提高信噪比。为此,在安装时应防止各种电干扰现象,即电磁感应,静电及电容耦合。所以,在配置信号传输线时,必须注意如下几点: ①限制信号线的最大长度。 ②信号传输线应采用屏蔽电缆,以防来自外部的感应噪声。要求传输电缆在显示仪表端屏蔽接地。传输电缆不能靠近强电磁设备,不允许与动力线乎行布置。 (4)运转维护 ①当涡轮流量计的管道需要清洗时,必须开旁路,清洗液体不能通过流量计。 ②管道系统启动时必须先开旁路,以防止流速突然增加,引起涡轮转速过大而损坏。 ③涡轮流量计轴承应定期更换,一般可根据小流量特性变化来观察其轴承的磨损情况。