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平(píng)衡電極面電(dian)磁流量計在(zài)離子膜燒堿(jian)工程中應用(yòng)
發布時間:2021-4-14 08:33:30
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[摘(zhai)要]通過對平(píng)衡電極面電(dian)磁流量計
的(de)測量原理及(jí)實際使用情(qíng)況的介紹,說(shuo)明了在非金(jīn)屬管道條件(jiàn)下,此流量計(ji)也可正确測(ce)量,完全解決(jué)了困擾👄傳統(tǒng)電磁流量計(ji)的電磁幹擾(rao)問題
離子膜(mó)燒堿工藝是(shi)直流電通過(guò)離子膜電解(jiě)食鹽水生産(chǎn)燒堿。主要工(gōng)藝介質是飽(bǎo)和食鹽水(NaCI)、燒(shāo)堿(NaOH)和純水鹽(yan)酸(HC)。生産✨過程(chéng)中對這些介(jiè)質的計量和(he)流量控制較(jiào)😄多,也很重要(yao)。在流量計的(de)選型上,對于(yú)那些腐蝕性(xing)介😄質,電磁流(liu)量計是我們(men)的首選,它耐(nai)腐蝕♈,壓損小(xiao),通常我們選(xuǎn)擇内💞襯PTFE,并針(zhēn)對不同介質(zhì)選用🐅不同的(de)金屬電極(Ti、TaPb等(deng))。我公司在4萬(wàn)t/a8萬t/a離子膜燒(shao)堿工程已用(yong)過不少電磁(cí)流量計。
所有(you)電磁流量計(ji)的測量原理(lǐ)都基于法拉(la)第電磁感應(yīng)定律,如圖1電(dian)磁線圈産生(shēng)沿Y軸的磁場(chang),導電的被測(ce)液體沿Z軸流(liú)動,在x軸方向(xiang)有一-對測量(liàng)電極根據法(fa)拉第電磁感(gan)應定律,兩個(gè)測量電極間(jiān)會産生😘電勢(shì)差,公式如下(xià):E=KBDV
其中,E爲感應(ying)電勢,V;K爲比例(lì)常數;B爲磁感(gan)應強度,T(特斯(sī)💃拉);D爲電🌈極間(jian)距(管徑),cm;V爲導(dǎo)電液體平均(jun1)流速,cm/s。
爲了得(dé)到兩個電極(jí)間微小的電(diàn)勢差,必須引(yǐn)用一參考值(zhi)-地🆚電勢。在實(shi)際應用中,接(jiē)地問題正是(shì)影響電磁流(liu)量計測量的(de)關鍵。
由于測(ce)量管内襯是(shi)絕緣的,普通(tong)電磁流量計(ji)的接地🌍點一(yi)般選在入口(kou)和出口的法(fǎ)蘭處,或者安(ān)裝特🏃🏻殊的🌈接(jiē)地🚶環。這種對(duì)🔞稱式接地,是(shi)爲了在測量(liang)電極❌的上下(xià)遊保證靜電(diàn)對稱性。
然而(ér),由于接地點(dian)遠離測量點(diǎn),不利于消除(chu)電噪聲;另外(wài),-般被測液體(tǐ)的電阻值較(jiao)大而高阻抗(kàng)的接地回路(lù)由于幹擾或(huò)被測信号的(de)衰減,會産生(shēng)大量的噪聲(shēng)信号。因此,破(pò)壞電磁流量(liàng)計工作⭕可靠(kào)性的根源就(jiu)在于不正确(què)的接地處理(lǐ)。
通過.上面的(de)原理介紹,電(dian)磁流量計的(de)接地處理是(shi)個很重要的(de)問題。在安裝(zhuang)過程中接地(dì)也是個很頭(tóu)痛的問題🌍。生(shēng)産燒堿的基(ji)本方法是電(diàn)解食鹽水(數(shù)百V電壓數萬(wàn)A電♋流),66kV交流降(jiang)壓整流。在裝(zhuāng)置界區内,對(dui)測量儀表的(de)電磁幹擾十(shi)分嚴重,各地(dì)的地電位也(yě)不等。對幹擾(rǎo)信号敏感的(de)電磁流量計(ji)的接地是必(bi)不可少的,而(ér)且要接地良(liang)好,有一一個(ge)良好的接地(di)網。爲了避免(mian)介質洩漏,造(zào)成地面腐🧑🏽🤝🧑🏻蝕(shí),廠房内地面(miàn)全🌈部做了防(fang)腐處理✉️,不允(yun)許破壞防腐(fu)地面做接地(dì)⭐闆,接地線不(bú)得不就近穿(chuan)牆到室外接(jie)地。在過去的(de)工程中,曾因(yin)接地不好造(zao)成過儀表失(shi)靈和精度不(bú)夠,隻有再次(ci)處理接地問(wen)題。
1999年我們在(zai)建12萬t/a離子膜(mó)燒堿工程中(zhōng),了解到這種(zhǒng)平衡電🧑🏽🤝🧑🏻極面(mian)全新設計的(de)電磁流量計(ji),避免了接地(dì)問題,大大減(jian)少施工的麻(má)煩🌐。我們更改(gǎi)了設計型号(hao),選用WFM系列的(de)電磁流量計(ji)。
現在,種全新(xīn)的專利技術(shù)-平衡電極面(miàn)的應用,完全(quan)解決了這💞些(xiē)難題,偉業公(gōng)司的WFM系列電(diàn)磁流量計所(suǒ)朵用的平衡(heng)電極面技術(shù)是基于這樣(yàng)一個事實:若(ruò)測量電🤟極(X軸(zhóu))旋轉90°;與磁場(chǎng)(Y軸)平行處可(ke)裝一地電極(ji),而不用擔心(xīn)“測量短路”。因(yīn)此,平衡電極(ji)面對平均流(liú)速的測量完(wán)全被限制在(zài)🛀平衡電極面(miàn)🌈内。即使被測(cè)介質的流場(chǎng)産生畸變,經(jing)過坐🎯标分解(jie)後,測量電極(jí)間的感應電(diàn)勢完全與垂(chuí)直穿過平衡(heng)電極面的平(píng)均流速成一(yī)-線性關系。由(you)于4個電極完(wan)全🙇♀️對稱,可以(yi)完全平衡高(gāo)阻抗接地回(hui)路的影響。朵(duo)用簡單的信(xìn)号放大器就(jiù)可以完全消(xiāo)除噪聲信号(hao)。
電磁線圈感(gan)應磁場,感應(yīng)電極和地電(diàn)極間的關系(xì)如圖2所示
圖(tu)3中給出了平(píng)衡電極面中(zhong)地電極測量(liang)電極和磁場(chang)極性間的關(guan)系。在實際的(de)BEP電磁流量計(ji)中,由于使用(yong)了差動放大(da)器,可以極大(dà)地提高輸入(ru)阻抗和轉換(huàn)精度。
圖4給(gei)出平衡電極(jí)面電磁流量(liang)計不同流速(su)下的誤差。
在(zai)平衡電極面(mian)技術中,所有(yǒu)噪聲信号同(tóng)時被測量☎️電(diàn)極和接地電(dian)極接收到,通(tong)過運算電路(lu)可以完全✊消(xiāo)除電噪♌聲。在(zài)🧑🏾🤝🧑🏼非金屬管道(dao)或無直管段(duan)的條件下👨❤️👨,也(ye)可以正确可(ke)靠地測量,完(wán)全解決了困(kun)擾傳統流量(liàng)計的接地幹(gan)擾問題。
綜上(shàng)所述,WFM系列電(dian)磁流量計采(cai)用了平衡電(dian)極面,具有如(ru)下優👄點㊙️:安裝(zhuāng)簡單,取消了(le)接地環;無直(zhi)管段要求,可(ke)🔱用于非金屬(shǔ)管⭕線;完全消(xiao)除了電噪聲(sheng),測量靈敏度(dù)高(電導率🌐不(bú)低于3μs/cm,流速不(bú)低于7.62cm),,精度高(gāo)(t0.5%)
目前工程已(yǐ)完工,正在試(shì)運行,單就電(diàn)磁流量計而(ér)言,安裝簡單(dan),試運行很正(zhèng)常,測量可靠(kao)正确,完全滿(mǎn)足生産要求(qiu)。
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