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化工电磁流量计如何选择应用


文章日期:2017-06-17|阅读数:


  近几年我国盐湖化工企业蓬勃发展,随着国内科技 进步和工业水平的提高,很多自动化控制仪器被引入盐湖化工 生产中。电磁流量计是一种常用的流量型检测仪表,在盐湖化 工中应用广泛。本文重点介绍了电磁流量计在盐湖化工选型 中的应用。
化工电磁流量计如何选择应用
 
  我国是一个多盐湖的,境内分布有四大盐湖,即青海 茶卡盐湖、青海察尔汗盐湖、山西运城盐湖和新疆巴里坤盐 湖。盐湖除了富含盐类以外,钾、镁、锂、硼、铷、铯、溴等矿产 资源也非常丰富,开发价值髙。围绕盐湖资源的开发利用形成 了一大批盐湖化工企业,逐渐形成体系完备、标准化程度髙的 盐湖工业群。
 
  随着科技的发展,现代测量仪表在盐湖化工生产中有这非 常广泛的应用。流量型仪表属于自动化仪表的一部分,广泛 用于盐湖化工企业生产的各个环节。盐湖化工企业的生产环 境通常都是强酸、强碱型的,条件恶劣,因此所有传送管道都具 有很好的防腐性能。众所周知,没有任何一种仪表可以适用于 所有应用场景场合,所以根据测量对象和测量目录正确选择合 适的测量仪表非常重要,能够将仪表的性能正确发挥到***大, 提髙生成效率。盐湖化工原料的电导率髙,生产环境温度通常 在-30t~90t之间。考虑到这电磁流量计种工作状况,盐湖化 工企业通常选用电磁流量计。相对于质量流量型、超声波型 和差压型等其他流量计,电磁流量计具有测量精度髙,使用寿 命长,易于维护等优点。电磁流量计具有很好的性能,需要根 据电磁流量计的性能合理地选型、正确地使用。
 
  1.电磁流量计简介
 
  电磁流量计是过程自动化仪表与装置中的重要的仪表之 一,属于能源型计量器具。电磁流量计的工作原理基于法拉第 电磁感应定律M。根据物理学原理可知,当导体在磁场里做运 动切割磁感应线时,磁通量发生变化,导体两端产生感应电势, 感应电流激发的磁场要阻碍原磁通的变化,感应电动势e的方 向由右手定则确定。我们记磁场的磁感应强度为B,运动导体 在磁场中的有效长度为L,导体的运动速度为u,则感应电动势 为 e=Blu。
 
  在盐湖化工生产中使用的电磁流量计的主要结构包括天 然磁场磁路系统、测量电极、基于非导磁材料的测量外壳、衬里 材料、测量导管和传感器型转换器等部分。在管道外面安装 有一对磁极N和S,流动的导电生产材料就处在激发的磁场之 中。当系统处于工作状态时,即导电液体流动时,流动的导电 液体切割磁感应线,产生感应电动势。通常磁感应强度是固定 的,此时感应电动势的正比于测量管道直径和平均流速,产生 的感应电动势经电极检测后送到处理电路。上述部分可以分 为流量传感器和信号转换器两部分,其中流量传感器用来采集 数据,将流过的被测导电液体的流量转换为感应电势;信号转 换器将经过电极产生的毫伏级电压信号放大到电路可以处理 的数量级,经信号处理后得到实时流量。控制系统通过实时 数据对生产过程进行调节。输出信号不受被测液体的温度、压 强和黏度等物理性质的影响,因此电磁流量计可以认为是一种 体积型仪表。
 
  2.电磁流量计的选型
 
  2.1类型选择
 
  电磁流量计的结构主要有和一体型和分体型两种类型。 当工作在良好的环境条件下时一般选用一体型电磁流量计即 可。当工作在髙温、震动等复杂环境条件下时,优先考虑分体 型电磁流量计
 
  2.2根据测量流体的电导率选择
 
  盐湖化工企业生产原料的导电性各不相同,导电流体的导 电性通常用电导率来描述。对于髙电导率流体,只需要选择一 般类仪表。对于低电导率流体,要使用电容式电磁流量计。
 
  2.3测量口径的选择
 
  盐湖化工企业生产中使用的电磁流量计成本很髙,其中测 量管的口径在电磁流量计成本中占有很大一部分,口径越大, 价格越髙。盐湖化工企业的中间生产原料通常具有很大的粘 度和较低的流速等特性,为了减小成本,传感器口径比目前管 道管径稍大即可。低电导率流体里面含有较多固体颗粒,这些 固体颗粒会使电极和衬里严重磨损,减小使用寿命。这时就应 该扩大传感器的口径,同时增大上下游导管的长度,保证流速 的均匀分布。
 
  2.4电极材料选择
 
  电磁流量计的电极需要经常更换,因此电极成本占有电磁 流量计流量计运营成本的一大部分,选择合适的电极能在保证 良好测量效果的基础上节约成本。
 
  2.5衬里材料的选择
 
  衬里材料的选择要同时考虑腐蚀性和磨蚀性的要求。弱 腐蚀性液体可以选用氯丁橡胶,价格便宜。弱腐蚀性液体可以 选用氟塑料。此外,在工作温度不剧烈变化的情况下也可以选 择陶瓷材料,防止陶瓷碎裂,陶瓷具有极好的耐腐蚀性和耐 磨性。
 
  2.6电源选择
 
  盐湖化工企业生产中的工作物质是液体,易燃性危险气体 很少,远未达到爆炸阈值。电源引入方便,直流24V、交流220V 和电池等供电方式均可采用。如现场容许的情况下,可以根据 引电源方便、便于维护的原则灵活选择。
 
  2.7防护等级和抗电磁干扰选择
 
  正常情况下,电磁流量计采用的是非接触测量,即电磁流 量计不会浸入液体中,这样会导致电磁流量计的损坏。但是盐 湖化工企业的生产车间湿度较大,应该根据实际空气湿度情况 来选择正确的防护等级[9]。此外,和电子产品一样,电磁流量计 对抗电磁干扰性能也有一定要求。外加电磁场会影响测量结 果,因此要根据实际情况来选择正确抗电磁干扰的防护等级。
 
  3.结语
 
  随着我国盐湖化工企业逐步走上生产自动化的道路,各种 先进仪表被引入生产过程。电磁流量计作为一种重要的工业 流量测量仪表,本文根据电磁流量计的工作原理及特点,介绍 了在盐湖化工生产中的选型应用。对广大盐湖化工企业的工 程师正确选用仪表有着重要指导意义,通过正确选型可以降低 成本,提髙生产效益。


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