一、 工作原理
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律設(shè)計(jì)的流量測量儀表,用于測量導(dǎo)電液體的體積流量。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動時(shí),導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢Ex(圖1),方向根據(jù)右手定則確定,感應(yīng)電動勢Ex的大小與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、傳感器管道的內(nèi)徑D和流過導(dǎo)電液體的流速V成正比,B、D、V三者相互垂直,即Ex=BDV。
電磁流量計(jì)由轉(zhuǎn)換器和傳感器兩部分組成,兩者用連接線連接。橫河電磁流量計(jì)的電極附在流量計(jì)管的外部,由這些電極通過氧化鋁陶瓷管壁的電容來獲取液體流動產(chǎn)生的電動勢。電磁流量計(jì)的測量管由氧化鋁陶瓷管的電容式電極,一個包括線圈鐵心、接地環(huán)和密封外殼的電磁回路組成。為了避{**}浮地電容的影響,將密封的外殼設(shè)計(jì)為環(huán)繞電容式電極,從而產(chǎn)生密封驅(qū)動的電容式電極。
二、產(chǎn)品 特點(diǎn)
測量導(dǎo)管是一段光滑的直管,內(nèi)部無可動部件和阻流部件,因此無壓力損失,無機(jī)械慣性,反應(yīng)十分靈敏,測量{**}度較高;
測量范圍寬,量程比寬;
可以測量含有固體顆粒的導(dǎo)電液體體積流量,也可以進(jìn)行正、反向雙向測量;
測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度和流動狀態(tài)的影響,無測量滯后;
采用24V(DC)單{**}供電,電磁流量計(jì)采用高頻勵磁技術(shù),在測量低導(dǎo)電率流體流量時(shí)對流量噪聲具有抗干擾性,具有快速響應(yīng)和消除輸出噪聲的功能,其氧化鋁陶瓷襯里適應(yīng)各種腐蝕性導(dǎo)電液體流量的測量;
目前只有電磁流量計(jì)可以測量低{**}0.01μS/cm的超低電導(dǎo)率液體,還可以測量高濃度漿體的流量和容易附著或堵塞的導(dǎo)電液體的流量,而不必?fù)?dān)心結(jié)垢、腐蝕或堵塞問題,降低了維護(hù)成本。需要注意的是,在使用中被測液體溫度要求低于120℃,流速要高于0.3m/s,壓力不能超過1.6MPa,而且要求不能含有較多的鐵磁性物質(zhì)和氣泡。
三、在PVA生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.合成工段
在合成工段,分離塔一段循環(huán)液和送{**}餾工段過濾液的測量中使用了電磁流量計(jì)。分離塔一段的被測液體中主要含有大量的醋酸、少量的VAC和部分碳粉,被測液體既臟又具有腐蝕性,并伴有強(qiáng)烈的酸味和刺激性氣味,使用該電磁流量計(jì)測量維護(hù)量很少而且測量{**}度也比較高。
2.{**}餾工段
在{**}餾過濾室,過濾液加料計(jì)量采用了電磁流量計(jì)測量。過濾液的主要成分是醋酸和碳粉,物料具有腐蝕性,刺激性氣味濃。之前采用金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行測量時(shí),管道容易堵塞,經(jīng)常要拆洗,維護(hù)量大。自從改換電磁流量計(jì)后,維護(hù)量小且測量{**}度也比較高。
3.聚合與醇解工段
在聚合工段,由聚合二釜樹脂送出的液體由電磁流量計(jì)測量,聚合一釜加AIBN甲醇溶液的計(jì)量也使用該流量計(jì)。在醇解工段,醇解機(jī)靜態(tài)混合器樹脂加料計(jì)量也使用了該流量計(jì)。
樹脂的成分是聚醋酸乙烯甲醇,是無色粘稠狀液體。偶氮二異丁腈(AIBN)甲醇溶液容易結(jié)晶,而且對人體有毒。使用該流量計(jì)后,管道再無堵塞發(fā)生,而且維護(hù)量少,測量{**}度也較高。
四、 安裝要求
電磁流量計(jì)的安裝質(zhì)量對其測量結(jié)果的影響較大,因此在安裝時(shí)需要注意幾個問題。{**}先,電磁流量計(jì)直管段的選擇在配管時(shí)一定要按照要求進(jìn)行選擇,一般選擇流量計(jì)通徑與工藝管道通徑相同,即可滿足工程需要,而且安裝方便、壓力損失小,流量計(jì)直管段上游側(cè)的長度不少于5倍工藝管道直徑,下游側(cè)的長度不少于3倍工藝管道直徑(圖2)。但在流速太慢而又要求{**}度較高或需要變徑的應(yīng)用場合,可選擇通徑小于工藝管道通徑的流量計(jì),以提高測量{**}度,此時(shí)流量計(jì)上、下游必須加裝異徑管,且進(jìn)口異徑管上游側(cè)應(yīng)有長于10倍工藝管道直徑的直管段,下游側(cè)應(yīng)有長于5倍工藝管道直徑的直管段(圖3)。
圖2 一般安裝示意圖
圖3 縮口管的安裝示意圖
安裝時(shí)必須保證流量計(jì)的管徑與工藝管道同心,被測液體的流向與電磁流量計(jì)上的箭頭標(biāo)記方向一致;選擇振動小的場所,避{**}附近有大電機(jī),以{**}引起電磁場干擾;選擇能夠滿足必要的維修空間的場所,盡量避{**}周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體,還要避{**}陽光直射;電容式電磁流量計(jì)既可以水平安裝也可以垂直安裝,但必須保證電磁流量計(jì)的測量管中始終充滿液體,對含有固體顆粒以及污濁的液體建議垂直安裝(流向自下而上),以減少對電極的磨蝕和沾污;管道中應(yīng)保證液體不產(chǎn)生氣泡,以{**}影響測量{**}度;電磁流量計(jì)必須接地。
五、 故障與解決方法
1.流量信號無顯示
合成工藝操作人員反映,分離塔一段送{**}餾工段過濾液流量表FT-126流量值無顯示,儀表人員判斷出現(xiàn)此種情況的主要原因可能是電磁流量計(jì)斷電或管壁上沾有污垢或測量導(dǎo)管襯里損壞。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn),流量計(jì)管道堵塞,無法送出過濾液,疏通管道后測量示值顯示正常。
合成工藝操作人員反映,分離塔一段循環(huán)液流量表FT-141無顯示,現(xiàn)場一次表黑屏。實(shí)地檢查發(fā)現(xiàn),保險(xiǎn)絲熔斷,用備用保險(xiǎn)絲替換后,儀表指示正常。
2.流量信號波動大
聚合工藝操作人員反映,聚合二釜樹脂送出流量表FT-324流量值上、下波動大。在現(xiàn)場仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn),電磁流量計(jì)本身無故障,電磁流量計(jì)外殼接地線脫落,重新連接后流量計(jì)指示正常。
3.現(xiàn)場實(shí)際值與DCS顯示值不對應(yīng)
聚合工藝操作人員反映,聚合一釜加AIBN甲醇溶液現(xiàn)場流量表FT-311顯示與中控DCS顯示不對應(yīng)。在工藝人員的配合下,將流量表的前、后截止閥關(guān)死,并打開旁路截止閥,保證工藝正常運(yùn)行。在保證電磁流量計(jì)所測管道充滿液體并靜止的情況下,儀表人員重新調(diào)校該表的零點(diǎn)后,關(guān)閉旁路截止閥并打開流量計(jì)前、后截止閥,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)際值與DCS顯示值還是不對應(yīng)。經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn),電磁流量計(jì)的量程設(shè)置與DCS上的量程不對應(yīng),重新設(shè)定后,現(xiàn)場實(shí)際值與DCS顯示值一致。
4.零點(diǎn)不穩(wěn)定
大檢修停車后,儀表人員在檢查合成工段FT-126時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)的零點(diǎn)變動。檢查儀表外觀和內(nèi)部參數(shù),沒有發(fā)現(xiàn)異常,拆下電磁流量計(jì)后,發(fā)現(xiàn)流量計(jì)內(nèi)壁附著醋酸晶體,除去電極上的醋酸晶體后重新安裝,零點(diǎn)恢復(fù)正常。