[摘要]介紹了電容式電磁流量計(jì)的工作原理;綜述了電磁流量計(jì)的特點(diǎn)及安裝要求;概述了電磁流量計(jì)在聚乙烯醇實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用;總結(jié)了使用中遇到的故障及故障分析。
在聚乙烯醇(PVA)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,隨著自動(dòng)化的不斷的提高,企業(yè)為了降低成本以及節(jié)能降耗,對(duì)測(cè)量精度的要求較高,參與生產(chǎn)過(guò)程的各種物料必須按一定的量或比例投人,才不會(huì)造成資源浪費(fèi)或發(fā)生事故,因此,電磁流量計(jì)在整個(gè)流量?jī)x表中所占的比重也越來(lái)越高,電磁流量計(jì)有很多種類(lèi)型，切合實(shí)際經(jīng)驗(yàn),談一些關(guān)于電磁流量計(jì)的應(yīng)用與維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。
1.電磁流量計(jì)的工作原理
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的流量測(cè)量?jī)x表,可用來(lái)測(cè)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ex(如圖1),方向根據(jù)右手定則來(lái)確定,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EX的大小與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.傳感器管道的內(nèi)徑D以及流過(guò)導(dǎo)電液體流速V成正比,B、D、V三者相互垂直,則Ex=BDV。。
電磁流量計(jì)由轉(zhuǎn)換器部分和傳感器部分組成,兩者之間用連接線(xiàn)相互連接(2]。電容式電磁流量的電極附在流量計(jì)管的外部，而這些電極通過(guò)氧化鋁陶瓷管壁的電容來(lái)獲取液體流動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。電磁流量計(jì)的測(cè)量管由氧化鋁陶瓷管的電容式電極,一個(gè)包括線(xiàn)圈鐵心、接地環(huán)和密封外殼的電磁回路組成。為了避免浮地電容的影響,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(dòng)的電容式電極。
2電磁流量計(jì)的特點(diǎn)
(1)電磁流量計(jì)的測(cè)量導(dǎo)管是一段光滑的直管,內(nèi)部無(wú)可動(dòng)部件及阻流部件,因此無(wú)壓力損失,無(wú)機(jī)械慣性,反應(yīng)十分靈敏,測(cè)量精度較高。
(2)測(cè)量范圍寬,量程比寬。
(3)可以測(cè)量含有固體顆粒的導(dǎo)電液體體積流量,也可以正反向雙向測(cè)量。
(4)測(cè)量過(guò)程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度及流動(dòng)狀態(tài)的影響,無(wú)測(cè)量滯后。
(5)采用24VDC單獨(dú)供電,電容式電磁流量計(jì)采用高頻勵(lì)磁技術(shù),在測(cè)量低導(dǎo)電率流體流量時(shí),對(duì)流量噪聲具有抗干擾性,具有快速響應(yīng)及消除輸出噪聲的功能，采用了氧化鋁陶瓷襯里,可以測(cè)量各種具有腐蝕性導(dǎo)電液體的流量。
(6)目前各種電磁流量計(jì)中只有橫河電容式電磁流量計(jì)可以測(cè)量低至0.01us/cm的超低電導(dǎo)率的液體,可測(cè)量高濃度漿體的流量以及容易附著或堵塞的導(dǎo)電液體。
(7)不必?fù)?dān)心結(jié)垢腐蝕或堵塞的問(wèn)題,從而大幅降低維護(hù)成本。
(8)電磁流量計(jì)在使用中被測(cè)液體溫度一般不要超過(guò)120℃,流速不要低于0.3m/s,壓力不要超過(guò)1.6MPa,不要含有較多的鐵磁性物質(zhì)以及氣泡。
3電磁流量計(jì)的安裝要求
電磁流量計(jì)安裝的好壞，對(duì)于流量計(jì)能否達(dá)到測(cè)量要求十分重要。安裝時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):
(1)電磁流量計(jì)直管段的選擇在配管時(shí)一定按照要求做,一般選擇流量計(jì)通徑與工藝管道通徑相同,即可滿(mǎn)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)不少于5倍工藝管道直徑的直管段,下游側(cè)不少于3倍工藝管道直徑的直管段(如圖2)。但在流速太慢而又要求精度較高或需要變徑的場(chǎng)合,可選擇通徑小于工藝管道通徑的流量計(jì),以提高測(cè)量精度,此時(shí)流量計(jì)上下游須加裝異徑管,且進(jìn)口異徑管上游側(cè)應(yīng)有不少于10倍工藝管道直徑的直管段,下游側(cè)應(yīng)有不少于5倍工藝管道直徑的直管段[)(如圖3)。
(2)安裝時(shí)必須保證流量計(jì)的管徑與工藝管道同心,被測(cè)液體的流向與電磁流量計(jì)上的箭頭標(biāo)記相一致。
(3)選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所,避免附近有大電機(jī),.以免引起電磁場(chǎng)干擾。
(4)選擇在滿(mǎn)足必要的維修空間的地方,盡.量避免周?chē)h(huán)境有高濃度腐蝕性氣體,應(yīng)避免陽(yáng)光直射。
(5)電容式電磁流量計(jì)即可水平安裝,也可垂直安裝,但必須保證電磁流量計(jì)測(cè)量管中始終充滿(mǎn)液體。對(duì)于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,可以減少對(duì)電極的磨蝕和沾污。
(6)管道中應(yīng)保證液體不會(huì)產(chǎn)生氣泡，以免影響測(cè)量精度。
(7)電磁流量計(jì)必須接地。
4電磁流量計(jì)在PVA實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用
4.1在合成工段的應(yīng)用
在合成工段,分離塔一段循環(huán)液及送精餾工段過(guò)濾液的測(cè)量中使用電容式電磁流量計(jì)。分離塔-段的被測(cè)液體中主要含有大量醋酸、少量的VAc及部分碳粉.被測(cè)液體即臟又具有腐蝕性,并伴有強(qiáng)烈的酸味及刺激性氣味，使用該電磁流量計(jì)測(cè)量.維護(hù)量很少且測(cè)量精度高。
4.2在精餾工段的應(yīng)用
在精餾過(guò)濾室,過(guò)濾液加料計(jì)量采用了電容式電磁流量計(jì)測(cè)量。過(guò)濾液主要成分是醋酸和碳粉，物料具有腐蝕性,刺激性氣味濃。以前使用金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì),管道容易堵塞,經(jīng)常拆洗,維護(hù)量大。自從改換該流量計(jì)后,維護(hù)量小且測(cè)量精度高。
4.3在聚合工段及醇解工段的應(yīng)用
在聚合工段,聚合二釜樹(shù)脂送出的測(cè)量中使用了電容式電磁流量計(jì),聚合一釜加偶氮二異丁腈(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(shù)脂加料計(jì)量也使用了該流量計(jì)(4).
樹(shù)脂的成分是聚醋酸乙烯甲醇溶液,是無(wú)色粘稠狀液體。偶氮二異丁腈(AIBN)甲醇溶液容易結(jié)晶,有毒對(duì)人體危害大。使用該流量計(jì),管道無(wú)堵塞情況發(fā)生,且維護(hù)量少測(cè)量精度高。
5使用中遇到的故障及故障分析
5.1流量信號(hào)無(wú)顯示
合成工藝操作人員反映，分離塔一段送精餾工段過(guò)濾液流量表FT-126流量值無(wú)顯示,儀表人員判斷出現(xiàn)此種情況的主要原因有可能是電磁流量計(jì)斷電或管壁上沾有污垢或測(cè)量導(dǎo)管襯里損壞,經(jīng)儀表人員仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)管道堵塞,無(wú)法送出過(guò)濾液,工藝人員疏通管道后測(cè)量正常。
合成工藝操作工反映,分離塔一段循環(huán)液流量表FT-141無(wú)顯示,現(xiàn)場(chǎng)一次表黑屏,儀表人員去實(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。
5.2流量信號(hào)波動(dòng)大
聚合工藝操作人員反映，聚合二釜樹(shù)脂送出流量表FT-324流量值上下波動(dòng)大,儀表人員到.現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)本身無(wú)故障,電磁流量計(jì)外殼接地線(xiàn)脫落,重新連接后流量計(jì)指示正常。
5.3現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值與DCS顯示值不對(duì)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(chǎng)流量表FT-311顯示與中控DCS顯示不對(duì)應(yīng),去現(xiàn)場(chǎng)在工藝人員的配合下,流量表前后截止閥關(guān)死，并打開(kāi)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(cè)管道充滿(mǎn)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(kāi)流量計(jì)前后截止閥，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值與DCS顯示值還是不對(duì)應(yīng),經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)的量程設(shè)置于DCS上的量程不對(duì)應(yīng)，重新設(shè)定后,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值與DCS顯示值一致。
5.4零點(diǎn)不穩(wěn)定
大檢修停車(chē)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(dòng),檢查儀表外觀及內(nèi)部參數(shù),沒(méi)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，除去電極上醋酸晶體后,重新安裝后零點(diǎn)正常。
6結(jié)束語(yǔ)
隨著自動(dòng)化與智能化的不斷發(fā)展,流量計(jì)量越顯重要,電磁流量計(jì)在工業(yè)的應(yīng)用日趨成熟,容易操作,維護(hù)量小，測(cè)量精度高,可以提高生產(chǎn)率，增加利潤(rùn)。電容式電磁流量計(jì)作為流量測(cè)量?jī)x表的一-種，在實(shí)際生產(chǎn)中.要發(fā)揮其作用,必須在安裝和使用時(shí)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,才能滿(mǎn)足工藝要求。
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