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电磁流量计的选型与安装(离子膜法烧碱技改项


 [摘 要]介绍了电磁流量计的工作原理•●、性能特点及其在选型•●、安装时应注意(attention)的事项。
         在 36 万 t/a 离子膜法烧碱技改项目实施过程(guò chéng)中,烧碱•●、盐酸•●、盐水等介质的流量采用三畅电磁流量计进行测量。电磁流量计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。 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。该种流量计测量准确•●、精度高•●、维护量少,在氯碱行业得到广泛应用。 1 测量原理        电磁流量计是根据电磁感应的原理来测量导电介质的。由电磁感应定律可知:导体在磁场中运动而切割磁力线时,在导体中便会产生感应电动势。同理,导电的介质在磁场中做垂直方向流动而切割磁力线时,也会产生感应电势。在管道直径已确定并维持磁场强度(strength)不变的情况下,感应电势的大小与体积流量具有一定的线性关系,把此感应电势引出•●、放大,就能由仪表显示介质流量。 2 特点       
  (1)优点。
 •●、俨饬抗苡牍ひ展艿目诰犊梢韵嗤,管内无可动部件及节流元件,没有压力损失(loss),并且可以测量含有颗粒•●、悬浮物的介质。
 •●、诳梢杂美床饬烤哂星扛葱缘慕橹。电磁流量计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。
 •●、凼涑鲂藕挪皇芙橹实奈锢硇灾嗜缪沽•●、黏度•●、温度的影响,输出信号与流量大小具有很好的线性关系。
 •●、懿饬糠段Э,流量比达 1∶ 100,管径可以做到 3 m。       
  (2)缺点。
 •●、俳橹饰露龋╰emperature)•●、压力不影响信号输出大小与精度,但是管道承压及衬里性质影响其使用范围,一般使用压力不超过 4 MPa,温度不超过 150℃。
 •●、诓荒懿饬科•●、蒸汽和石油制品等非导电性介质,要求介质电导率大于 5 μS/cm [1] 。
 •●、鄹莸绱鸥杏Χ,感应电势的大小跟介质流速成正比,因此流速不能太低,一般要求流速下限为 50 cm/s,当流速不能达到要求时,可以通过缩径的方式实现。 3 电磁流量计的选型注意事项3. 1 环境条件        电磁流量计安装分为两种:一体式和分体式。       
  (1)现场和环境较好的条件下,一般选用一体式,即传感器和转换器组装成一体。       
  (2)分体式电磁流量计即传感器和转换器分开装于不同地点,一般出现以下情况时选用分体式:
 •●、倩肪澄露然蛄髁考谱黄鞅砻媸芊湮露瘸60 ℃;
 •●、诠艿勒穸洗蟮某『;
 •●、鄱源衅鞯穆量茄现馗吹某『;
 •●、芟殖∈冉洗蠡蛴懈质 性气体的场合;
 •●、萘髁考谱霸诟呖栈虿环奖愕魇缘某『。 3. 2 防爆及防护等级        根据环境要求,选择(xuanze)三畅本安•●、隔爆或普通型的电磁流量计,并且满足一定的防护等级,按规范进行安装,提高仪表的安全性。 3. 3 电极(electrode)材料(Material)导电介质(起决定作用的物质)在电磁流量计管内通过时,在外加磁场的作用下产生感应电势,电极的作用就是把产生的电动势引出来,然后放大•●、输出标准信号。电极直接跟介质接触,因此,应根据介质的化学性质,选择合适的电极,以免出现腐蚀。常用的电极材质有钽•●、钛•●、316
  L•●、H
  C•●、铂铱合金•●、碳化钨等。 3. 4 接地环或接液环        电磁流量计的输出信号比较小,一般只有 2. 5~8 mV,小流量时信号可能(maybe)低至几微伏,外界稍有干扰就会影响测量精度 [1] 。因此,仪表外壳•●、测量管•●、介质•●、仪表屏蔽线等要做好等电位连接,并进行可靠•●、单独接地。与介质连接的金属部分,就叫接地环或接液环。接地环的材料选择一般考虑经济(jīng jì)性和耐腐蚀性,对于大口径的金属管道上的电磁流量计,为了节约成本,可以不设接地环,将流量计的又叫法兰凸缘盘或突缘和管道连起来然后再接地;如果电磁流量计用在小口径的管道上或用在非金属管道上,必须设置接地环。 3. 5 内衬材料        内衬主要作用是绝缘,预防电极短路,同时保护测量管不受介质腐蚀。常用的内衬材料包括:聚氨酯橡胶•●、PF
  A•●、天然软橡胶•●、EPDM 橡胶,选择时应根据介质温度•●、腐蚀性•●、是否含有固体颗粒•●、抗磨擦性能等情况,选择合适的内衬,延长仪表使用寿命。 3. 6 供电电源        一般厂家的电磁流量计采用四线制接线,信号线与电源线分开,可以采用交流 220 V 电源供电,也可以采用直流 24 V 电源供电。原则上采用直流24 V安全电源供电,特别是在易燃易爆的环境。 4 电磁流量计的安装注意的地方4. 1 安装地点的选择
 •●、倬×勘苊饨绱帕髁(单位:立方米每秒)计安装在温度经常变化的地点,降低温度变化引起的温漂,减少流量不稳情况。如果现场受到热源的辐射,必须采用热隔离或通风设施。
 •●、诒苊饨髁考瓢沧霸谑苷穸蜃不鞯牡胤。
 •●、劬×勘苊饨绱帕髁(单位:立方米每秒)计安装在腐蚀性环境中,若不能避免,尽量选择通风良好的环境。
 •●、艿绱帕髁考凭×勘苊庋艄庵鄙。
 •●、萸胛鸾┑绱帕髁考瓢沧霸诘缍•●、变压(气压变量)器和其他强电源附近,减少电磁干扰。
 •●、蘖糇惚匾陌沧凹凹煨蘅占。 4. 2 安装注意事项       
 •●、傥吮Vげ饬烤,在阀门•●、弯头•●、变径•●、三通等影响介质状态稳定(解释:稳固安定;没有变动)的管段上,电磁流量(单位:立方米每秒)计应满足前 10D 后 3D(D 为管径)的直管段,条件不能满足时,上游直管段不能少于 5D。
 •●、诠苈飞系氖侄Щ蜃远вΠ沧霸诘绱帕髁考葡掠,避免介质通过阀门时引起介质状态发生变化,影响(influence)测量精度。
 •●、廴绻艿郎闲胱⑷牖镏,注入地点应选择在流量计的下游(比喻落后的地位),以免引起介质电导率失衡,影响测量精度。如果必须从管道上游侧注入,注入点距离流量计大于 50D。
 •●、馨沧笆庇ΡVす艿滥诔渎橹(起决定作用的物质),介质应由下而上垂直通过流量(单位:立方米每秒)计,即便安装在水平管道上,也必须保证介质高于流量计的安装位置。
 •●、荼苊庠诠艿滥诰奂,否则流量显示会受到影响。管道的顶部容易聚集气泡,避免将流量计安装在管道顶部;介质通过阀门后,因为压力突然减小,也容易产生气泡,不能紧随阀门后安装电磁流量计。
 •●、薜苯橹手泻泄烫宄恋恚╬recipitation)物时,电磁流量计应垂直安装,避免安装在水平管道的最低点,以防物料堆积在管道内。
 •●、呔×吭独氡贸隹诎沧,因为泵出口介质状态不稳定并且距离电动机太近,容易产生干扰。涡街流量计也称之为旋涡流量计或卡门涡街流量计。综合吸收发达国家先进技术和总结多年研究生产经验的基础上进行精心设计的产品,实现了产品智能化•●、标准化•●、系列化•●、通用化•●、生产模具化•●、确保产品质量的美观性。 4. 3 其他安装注意的地方       
 •●、俚绱帕髁考平拥刈爸糜Χ懒⑸柚,不能与电气系统共用接地装置,接地电阻≤10 Ω。
 •●、谝潜戆沧巴瓯,通过 2 mm 2 铜芯软线将电磁流量计接地极连接到接地装置。
 •●、畚吮;さ绱帕髁考颇诔牟槐换祷,建议管道吹扫完毕后,再安装电磁流量计。同时,在焊接管道时,严格控制电焊机接地线搭接位置,避免用电磁流量计本体作为导体通过(tōng guò)焊接电流,以防电子线路被击穿,造成仪表损坏。
 •●、芪朔乐沟绱帕髁考剖艿焦艿赖恼穸•●、热胀冷缩的影响(influence),避免将三畅电磁流量计单独固定,可以通过管道一起进行支撑。
 •●、莸绱帕髁考浦行闹嵊τ牍艿乐行闹岜3滞,以免引起测量误差。
 •●、薨嵩说绱帕髁考剖,应保证流量计测量管部位均衡受力,或通过本体的吊环进行搬运,不能让流量计信号引出管和接线盒受力。 5 结语        电磁流量计是化工生产中常用的一种流量计,在设计•●、选型•●、安装过程中,应结合安装地点•●、使用现场环境情况(Condition)(防爆)以及介质的物理•●、化学性质,选择(xuanze)合适的规格型号,进行规范安装,以满足不同的生产需要。 
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