産氯(lü)堿10萬t的化工企(qi)業,長期以來計(jì)量淡、濃堿産量(liang)的方法一直采(cǎi)用槽位計算法(fa),由于貯槽截面(mian)積較大,标尺分(fèn)度正确率低,因(yīn)而計算出來的(de)産量正确率讓(ràng)人懷疑,況且又(you)不能時時計算(suan),對淡、濃堿的産(chǎn)量很難控制。爲(wèi)達到正确計量(liang)👨❤️👨淡、濃堿産量的(de)目的,2000年在擴大(da)産能的同時,投(tou)入兩台電磁流(liu)量計,用于計量(liang)淡、濃堿産量。在(zài)流量計的使用(yòng)過程中,曾出現(xian)過計量⛱️不準的(de)問題。通過對所(suo)出現問題的查(chá)證,我們認爲解(jie)✂️決計🍓量不🛀🏻準的(de)問題不能單從(cong)儀表本身找原(yuan)因,儀表使用的(de)條件也要考慮(lǜ)進去,這樣才能(néng)真正解決問題(ti),才能充分發揮(huī)數萬元資金購(gòu)買的精度佳儀(yí)表的作用。特别(bié)是流量儀表,由(yóu)于在❓使用時很(hěn)難對💃它進行檢(jian)定與校準,因而(er)精心地安裝與(yǔ)正确地使用是(shì)保證計量正确(què)可靠的前提。
1 電(dian)磁流量計的測(ce)量原理
電磁流(liu)量計是基于法(fa)拉第電磁感應(yīng)定律的原理工(gōng)⚽作的。被測介質(zhi)應是導電液體(ti)。在垂直于介質(zhi)流向的一個區(qu)間裏存在由😍變(bian)送器所産生的(de)磁感應強度爲(wèi)B的穩定磁場,平(ping)均流速🏃♀️爲v的導(dao)電流體在流經(jīng)磁場區域時,作(zuo)切割磁力線運(yùn)動。于是在與管(guan)道❄️橫截面平行(hang)且垂直于磁力(li)線方向的兩根(gen)檢測電極上,就(jiù)産生了感應電(dian)壓U。根據電磁感(gǎn)應定律得出:
U= k B v D????????? ?(1)
式(shì)(1)中:U爲感應電壓(yā);k爲儀表常數;B爲(wei)磁感應強度;v爲(wei)介質的平均流(liú)速;D爲儀表管内(nèi)直徑。
由公式(1)可(kě)知,B和D是不變的(de),k爲一常數。因而(er)U隻與v成正比,隻(zhī)要測出❓感應電(diàn)壓U的大小,就能(néng)測出介質的平(ping)💰均流速v。流體的(de)體積流量公式(shi)爲:
其中:Q爲介質(zhì)的體積流量。
根(gen)據公式(2)可知Q與(yu)v是成正比的一(yī)一對應函數,那(nà)麽U與Q也是成正(zheng)比的一一對應(yīng)函數,即測出了(le)感應電壓U也就(jiu)測出了介質的(de)體積流量Q。
2 電磁(ci)流量計的優點(dian)
(1)電磁流量計管(guǎn)内無節流或可(ke)動部件,無壓力(lì)損失,節約能源(yuan)。特别适用于測(ce)量液固兩相介(jiè)質(如懸浮♍液體(ti))。
(2)隻有襯裏和電(dian)極與介質接觸(chu),隻要選好兩種(zhong)材料☀️,就可🌂達到(dào)🔅防腐防磨的目(mu)的,長時間使用(yong),儀表精度不會(huì)降低,與橢圓齒(chi)輪流量計相比(bi),其精度的穩定(dìng)✍️性要好得多。
(3)測(cè)量時隻與介質(zhì)的平均流速有(you)關,而與介質的(de)流态(層流☀️或紊(wěn)流)、溫度、粘度、密(mi)度、壓力及電導(dǎo)率(在一定範圍(wei)内)的變化無關(guan)。因此,電磁流量(liàng)計隻需用水标(biāo)定後,就可用它(ta)測量其它導電(dian)液體或固液兩(liang)相介質的流🔆量(liang),而無需修正。
(4)量(liàng)程比寬,可達1∶ 100,而(ér)且可以任意改(gǎi)變量程。
(5)無機械(xiè)慣性,反應靈敏(min),可測量瞬時脈(mò)動流;且線性好(hao)🏃,可👄直接🧡等分刻(ke)度。
(6)從檢測電極(ji)向前,隻需5 D的直(zhi)管段,不需太大(dà)的安裝空間❤️。而(er)😘其它♋流量計一(yi)般需要10 D或10 D以上(shang)的直管段,對💁安(an)裝💚空間要求較(jiào)嚴♻️,否則無法保(bǎo)證測量精度。
3 電(diàn)磁流量計的安(ān)裝
(1)從理論上講(jiǎng),傳感器可以安(an)裝在運行管道(dao)的任何位置。但(dan)要求傳感器内(nei)必須完全充滿(mǎn)介質,這一條至(zhì)關❤️重要🧑🏾🤝🧑🏼。檢測電(dian)極的軸線應處(chu)于水平位置,以(yi)防粘污,并能排(pai)除由氣泡接觸(chu)引起的損失。
(2)傳(chuán)感器的周圍不(bu)能有較強的幹(gàn)擾電磁場。
(3)傳感(gan)器及其密封件(jiàn)、接地環的安裝(zhuāng)要與管道同心(xīn),不能向内凸🤩出(chū)。
(4)測量精度與傳(chuan)感器的接地效(xiào)果有很大關系(xi),電磁流量計對(duì)外加電勢的幹(gan)擾很敏感。因而(ér)它的接地電極(ji)必須是獨立接(jie)地極。接地的目(mu)的是讓流經傳(chuán)🧡感器内☁️的導電(dian)流體與地等電(dian)位,而不是管道(dào)壁接地。
4 電磁流(liú)量計的選型、安(ān)裝及使用情況(kuang)
4.1 電磁流量計的(de)選型原則
(1)考慮(lü)口徑與量程,電(dian)磁流量計的量(liang)程雖然是任意(yì)設㊙️定的,但其設(shè)定的範圍受口(kǒu)徑的限制。量程(chéng)的設定要考慮(lü)正常流量🤟超過(guo)滿量程的一半(bàn),這樣的測量精(jīng)度才高。流速一(yi)般選擇2～ 4 m/s,如介質(zhì)易磨損電極,可(kě)選擇稍低的流(liu)速;如介質較易(yi)🌈粘附,可選擇适(shi)當稍高的流速(su)。綜合考慮後根(gēn)據流率表選擇(zé)儀表的口💋徑。
(2)考(kao)慮介質的壓力(lì)、溫度及腐蝕性(xìng),依此選擇不同(tong)的😍内襯和電💯極(ji)材料。
4.2 具體選擇(ze)與安裝
由于被(bèi)測介質是溫度(dù)低于100℃的淡堿和(he)濃堿,對不鏽鋼(gāng)電極的腐蝕很(hen)微弱,但對各種(zhǒng)橡膠類内襯有(you)腐☂️蝕作用,因而(er)我們選用聚四(sì)氟乙烯内襯。将(jiāng)口徑選爲150 mm。具體(ti)所選用的電磁(ci)流量計規格型(xíng)号爲:K300-(150)11431021,口徑爲150 mm,标(biao)準型,钼二钛電(dian)極,聚四氟乙🐉烯(xī)内襯,最🔞高工作(zuò)壓⛹🏻♀️力1.6 MPa,無接地環(huan),輸出4～ 20 mA,準确度等(deng)級1.0級。安裝在水(shui)平管道上,前後(hou)有足夠長的直(zhí)管段,接地極獨(dú)立,接地良好。
用(yòng)于輸送淡堿的(de)泵有2台,量程都(dou)是100 m3/h,揚程50 m,采用單(dān)泵間斷方式輸(shū)送淡堿。流量計(ji)的量程設定爲(wèi)160 m3/h。從流率🛀🏻表上查(chá)出口徑🙇♀️150mm、平均流(liú)速v= 1 m/s時的流量爲(wei)63.617 m3/h。
m/s,稍偏低。如将流(liú)量計量程改爲(wei)250 m3/h,雙泵同時開時(shí)正常流🚩量在200 m3/h連(lián)⛷️續輸送,效果可(kě)能會更好。但由(you)于産量限制隻(zhi)能間斷輸送。
4.3 以(yi)淡堿流量計爲(wèi)例說明流量計(ji)的使用情況
流(liu)量計剛投入使(shi)用時,與槽位推(tuī)算的數進行比(bi)較,每♍班表計産(chǎn)量與推算産量(liàng)僅差1 t,誤差較小(xiǎo)。而在以後的㊙️幾(jǐ)個月中卻發現(xian)有較大的偏差(chà)。表1是半年的表(biao)計産✂️量(折100%)與推(tui)算産量(折100%)的比(bi)較。
從表1可以看(kàn)出,開始安裝流(liu)量計時的1月份(fen),表計與推👣算的(de)差不大,全月僅(jǐn)差101.1 t。這裏是把推(tuī)算數當作标準(zhǔn)了,其實推算數(shù)的🈚誤差較大,差(cha)的這101 t很難說是(shì)什麽原因造成(chéng)的。而2月份的差(cha)值卻大得驚人(ren),達1 133.7 t,4～ 6月又成了負(fù)偏差。
從流量計(jì)的安裝與參數(shù)設定等情況查(chá)找原因,沒發現(xian)💛問題✍️。于是又找(zhao)來原始記錄進(jin)行認真地分析(xī),終于👣找出了出(chu)現偏差的原因(yīn)。原來在2月份因(yīn)燒堿産量有所(suo)擴大又新上了(le)一台200 m3/h的淡堿泵(bèng),排序爲1#泵。從電(dian)解工段2月份的(de)交接班記錄上(shàng)查到:
12月15日8～ 16點:3#泵(bèng)改爲2#;
12月15日8～ 16點:2#泵(beng)改爲1#;
12月15日8～ 16點:1#泵(beng)改爲2#;
12月15日8～ 16點:2#泵(bèng)改爲3#;
而1#泵爲200 m3/h,2#、3#泵(beng)爲100 m3/h。
從蒸發工段(duan)的運行日志上(shàng)查到:
12月15日:全天(tiān)表計淡堿産量(liang)876 m3;
12月15日:全天表計(ji)淡堿産量2 298 m3;
12月15日(rì):全天表計淡堿(jiǎn)産量3 305 m3;
12月15日:全天(tiān)表計淡堿産量(liang)3 028 m3;
12月15日:全天表計(jì)淡堿産量1 695 m3;
12月15日(rì):全天表計淡堿(jiǎn)産量962 m3。
兩處記錄(lu)對照可以看出(chū),200 m3/h大泵的投運時(shí)間是2月4～ 7日,淡堿(jian)流量🔞非♈常大,是(shì)正常量的近4倍(bèi)。12月15日白班改用(yong)2#泵即🥵100 m3/h泵後流量(liang)才在🏃🏻♂️8日恢複正(zhèng)常。這說明儀表(biǎo)超量🔞程是造成(chéng)誤差很大的原(yuán)因,此🥵時儀表已(yǐ)經無法使🤟用。由(yóu)于工藝人員對(dui)儀表不了解,在(zai)增加🔴大泵時沒(méi)有及時通知儀(yí)表人員改儀表(biao)量程。直到3月中(zhōng)旬儀🤟表人員查(cha)出原因後,用倍(bèi)增法将量程改(gai)到320 m3/h,這♍樣才💯滿足(zu)了大⛷️泵的要求(qiu),而對📞小泵來說(shuo)單泵打液量僅(jin)爲滿量程的30%,又(yòu)造成在開小泵(bèng)時儀表計⭕量偏(pian)低,因而造成4～ 6月(yue)的負偏差。直到(dào)7月将量程再改(gai)到250 m3/h,并規定開大(dà)泵時隻開1個,開(kāi)小泵時2泵同時(shí)開。
通過對下半(ban)年幾個月表計(jì)産量及推算産(chǎn)量的跟蹤分析(xī),取得了比較好(hao)的效果。每月兩(liang)數偏差在100 t以内(nei),一🚶般是表計産(chǎn)量偏高。分析原(yuan)因可能是流量(liàng)計🛀安裝在水平(píng)管線上,但由于(yú)管線長達數百(bai)米,安裝⛱️處不一(yī)定是管線的較(jiao)低點,在開停泵(bèng)時很可能有不(bú)滿管現象,造成(cheng)計量偏高。随着(zhe)産量🌈的進一步(bù)擴大,到可以連(lián)續✔️開泵輸堿時(shi),計🔞量精度會更(gèng)高。
5 結論
從以上(shàng)分析可知,即便(biàn)是精度再高的(de)電磁流量計,也(yě)必須正确地使(shi)用。流量計不準(zhun)并不一定是儀(yi)表本身的原因(yīn),與使用😘過程有(yǒu)很大的關系,甚(shèn)至是決㊙️定因素(su)。儀表維🌍護人員(yuan)在選擇👈、使用、維(wéi)💘護儀表時,不能(néng)單從儀🈚表本身(shēn)考慮,而要全面(mian)考慮工藝、設備(bèi)等方面的性能(neng)😄是否滿足儀表(biǎo)正常使用時的(de)要求。隻有這樣(yang)才能發揮每台(tái)儀表應💃有的功(gōng)能,爲生❓産、經營(yíng)提供正确可靠(kao)♌的計量數據。
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