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電磁流量計在制漿造紙行業的設計選型

來源:作者:發表時間:2017-11-16 08:55:32

 內容提要:本文通過對電磁流量計原理的分析,并結合珠海XX工程,提出電磁流量計的應用范圍及設計選型注意的問題。

 
1.概述
        在紙漿造紙生產過程中,紙漿流量的測量起著重要的作用。例如,調節進紙機(或紙板機)的紙漿流量,就保證了紙機生產的穩定。
 
        目前工業中所用的流量儀表大致可分為三大類:速度式流量儀表、容積式流量儀表、質量式流量儀表。機械漿、化學漿或損紙漿都是水懸浮液,其纖維濃度可在O.5~12%范圍內波動。然而,上述懸浮液的流量是在纖維濃度不大于5%時來測量的。當紙漿流速小時,纖維發生沉淀結塊。這種紙漿特性在選擇流量測量儀表的結構時應當考慮。為了測量紙漿流量,可采用變壓降式流量計、容積式流量計、電磁流量計。
 
        制漿造紙生產中所用的大量液體,其中包括所有的紙漿懸浮液都有大于1O微姆/厘米的電導率。這就可以用電磁流量計來測量流量。這種流量計沒有使管道公稱直徑縮小的部件或者可能被纖維所堵塞的部件,這一點在測量紙漿流量或者污穢液體時特別重要因此,近年來測量紙漿流量的電磁方法得到了廣泛的應用。
 
2.電磁流量計的設計選型
        電磁流量計由變送器及轉換器組成。變送器將被測流體的流量轉換為相應的感應電勢,轉換器將變送器輸出的感應電勢信號放大并轉換成標準信號(0-10mA或4-20mA)或標準電壓信號(O一5V或1-5V)。
 
3.1電磁流量計的結構形式
        根據結構形式,電磁流量計一般可分為一體式和分體式。一體式電磁流量計安裝簡單、方便,使其適用于高溫、水浸等惡劣環境。
 
3_2電磁流量計的性能價格比
        首先應對比被測介質的物理特性考察電磁流量計的電導率要求。電磁流量計要求被測介質為導電性液體,導電率一般應>5S/cm。對于水,有的要求水的導電率>20S/cm。
 
        其次,電磁流量計的測量精度應滿足生產及控制要求。在制漿造紙生產過程中,各種漿液測量的電磁流量計的精度應高于其它介質的測量精度。
 
3.3電磁流量計口徑的選擇
 
a.選擇傳感器的口徑與連接的工藝管道口徑相同。這種選擇安裝方便,不要異徑管。但它的前提是管內流體的流速應在0.3m/s.12m/s范圍。適用于新工程剛上馬,流速處于較低的狀態,當后期工程上去后,管內流速就處于較高狀況,只要在現場更改儀表的量程,不需要更換儀表
 
b.選用傳感器的口徑與連接工藝管道口徑不相同
        這種選擇適用以下幾種情況:
        (1)管道內的流速偏低,工藝流量又較穩定,為滿足儀表對流速范圍的要求,在儀表部分提高流速,選擇傳感器口徑小于工藝管道口徑,在傳感器的前后加接異管。
        (2)從價格上考慮,對于大口徑電磁流量計,口徑越大,價格越高。對管道內流速偏低,工藝參數穩定的情況,可選用口徑較小的傳感器,這不僅可使儀表運行在較好的各種狀態下,還可降低儀表的投資費用。
 
        異徑管的中心錐角不大于l5°,越小越好。加裝異徑管會產生壓力損失。
 
3.4電極形式的選擇
        一般來說,不產生結晶、結疤、不玷污電極的介質可用標準電極,否則用刮刀式電極來清垢:對測污泥的場合,可選用可更換式電極。
 
3.5電極材料的選擇
        電磁流量計的電極必須由非導磁的導電材料制成.通常采用的材料是不銹鋼和哈氏合金,也有用鉑、黃金或不銹鋼鍍鉑制成。由于電極需要直接與被測流體接觸,應根據被測介質的腐蝕性選定電極材料。哈氏臺金能耐弱酸堿腐蝕。廠一泛應用于造紙行業。
 
3.6襯里材料的選擇
        應根據被測介質的腐蝕性、磨損性及溫度來選擇。硬、軟橡膠及氯丁橡膠可耐一般的弱酸、堿腐蝕,耐溫65"C。軟氯丁橡膠有耐磨性,聚四氟乙烯幾乎能耐熱磷酸以外的所有強酸、堿腐蝕,介質溫度可達180~C,但不耐磨損。聚氨酯橡膠有較好的磨損性,但不耐酸、堿腐蝕,耐溫性也差,介質溫度小于4O℃
 
3.7防護等級的選擇
        防護等級應根據工作環境及儀表實際的條件選定。若儀表在地面以下的,經常受水淹的,宜選用IP68;若儀表安裝在地面以上的,可選用IP65。
 
3,8接地環的選擇
        若連接儀表的管道是(相對于被測介質)絕緣性的,則要用接地環,可用普通型.它的材質應與被測介質的腐蝕·性相適應。若被測介質是磨損性的,則宜選用帶頸接地環,以保護進、出口端的襯罩,延長使用奉命。
 
3.9電磁流量轉換器
        電磁流量轉換器與傳感器相互配合,實現流量信號的轉換。轉換器應能滿足傳感器的要求,當傳感器內阻高時,轉換器有較高的輸入阻抗與之相匹配;傳感器輸出的感應電勢信號很弱,而且伴有各種干擾信號,轉換器除放大感應電勢外,還需消除干擾信號,保證儀表正常工作;傳感器的磁場強度不變,轉換器提供給傳感器的工作電源應是穩定電源。電磁流量轉換器最好采用微處理機型的轉換器,用它來控制勵磁電壓,按被測流體性質選擇勵磁方式和頻率,可以排除同相干擾和正交干擾。
 
3.1l電纜的敷設
        信號電纜和勵磁電纜必須嚴格分開,不能敷設在同一根管子內或平行敷最更不能絞合在一起。不要將多余的電纜纏繞在一起。信號電纜和勵磁電纜要求單獨穿在鋼管內,這樣既可以屏蔽外界擾又安全不受任何機件壓傷、碰斷希望信號與勵磁電纜盡可能短。
 
4.珠海XX項目電磁流量計選型設計
        珠海XX項目是一條完整的涂布白卡紙和液體食品包裝紙工程。生產過程和產品質量對自動控制水平有較高的要求。制漿造紙聯合廠房采用美國霍尼韋爾一美杰公司TPSALCONT集散控制系統(DCS)、質量控制系統(QCS)和橫向控制系統(cD)。與控制系統相配套的現場儀表的檔次要求高流量測量儀表選型設計方案如下:蒸汽、冷凝水流量采用差壓式流量計和標準節流裝置:重油流量測量采用質量流量計;各種漿液、白水、廢水、清水、輔料、涂料等流體流量測量采用電磁流量計。
 
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