電(diàn)磁流量計在(zai)水煤漿測量(liang)中常見問題(ti)解決
水煤漿(jiāng)是由60%~70%具有一(yī)定粒度級配(pèi)的煤粉和 30%~40%的(de)水及一定量(liang)添加劑組成(chéng)的混合物[5]。由(yóu)于分散劑和(hé)穩定劑等添(tian)加劑的㊙️作用(yong),使水🔞煤漿成(cheng)爲一種具有(yǒu)較好流動性(xìng)和穩定性的(de)均🔞勻的液固(gù)兩相流,屬于(yu)非牛頓流體(tǐ)中的賓漢塑(su)性流體[1][4],俗稱(chēng)漿液。 由于受(shou)參比流動條(tiao)件(充🈲分發展(zhan)的速度分布(bù)、牛頓💛流體、均(jun1)勻單相流體(ti)、穩定✔️流等[2])的(de)限制,絕大多(duo)數推理式流(liú)量計[2]都不适(shi)于這種流體(ti)的流量測量(liàng)。 應當特别指(zhǐ)出的是,由于(yu)不同漿液的(de)流變學性質(zhì)、化學性質和(he)脈動流情況(kuang)的不同,對電(diàn)磁流量傳感(gan)器的材料、結(jié)構♍和對電磁(cí)流量轉換的(de)信号處理能(néng)力的要求也(yě)不盡相同。如(rú)果選型或使(shǐ)用不當就會(hui)出現各種問(wèn)題。 1電磁流量(liàng)計(以下有時(shí)簡稱“儀表”)在(zai)水煤漿流量(liàng)測量中的常(cháng)見✍️問題🍉、産🥵生(shēng)📱原因和解決(jué)方法。 電磁流(liu)量計在水煤(méi)漿的流量測(ce)量中,最常見(jiàn)的問題是儀(yi)表的流量顯(xian)示不穩定,其(qí)主要原因是(shì): 1.1隔膜泵産生(sheng)的脈動流及(jí)解決方法 水(shui)煤漿向氣化(hua)爐輸送時的(de)重要要求是(shi)流量的适度(du)和穩🛀定,以保(bǎo)證水煤漿的(de)氣化率。例如(rú),根據“德士古(gu)”氣化爐的工(gōng)藝要求,水煤(méi)漿在噴嘴處(chu)的壓力需🌂達(dá)到 6~9.6 MPa 以後甚至(zhi)更高。所以,目(mù)前💃水煤漿都(dōu)是用隔膜🌈泵(beng),通過活💛塞的(de)沖程加壓進(jin)行♻️輸送,隻要(yào)🐪使用活塞隔(ge)膜泵,打出的(de)流體就必然(ran)會産生脈🈲動(dong),即使在滿負(fù)荷高頻率運(yùn)行的情況下(xià),加⭕壓打出的(de)流體的脈動(dong)波動量💚也相(xiàng)當大,一般🏃♀️在(zai) 6%~15%。可以根據具(ju)體管線條件(jian),用以下方法(fa)(單用或混用(yong))滿足氣化爐(lu)對水煤漿流(liú)量及速♍度分(fèn)布的要🔱求。 (1)方(fāng)法是保證儀(yí)表上遊必要(yào)的管段長度(dù),在考慮按照(zhào)🔞電磁流量計(jì)的具體安裝(zhuang)要求選擇安(ān)裝位置。 (2)在工(gong)藝管道的适(shi)當部位擴徑(jing)後加适用的(de)流動調整🌍器(qi),可減少上述(shu)直管段長度(dù)至,但會産生(sheng)一定的壓力(li)🧑🏽🤝🧑🏻損失。 (3)用多隔(ge)膜(目前最多(duō)爲三腔)活塞(sāi)泵替代單腔(qiang)活塞🥰泵,以增(zēng)加脈動頻率(lü),減小脈動幅(fu)度。但是,若多(duo)隔膜活塞泵(beng)中的某一個(ge)😄工作♊腔出現(xiàn)故障,就會加(jiā)大流體的脈(mò)動量,而且每(měi)一個工作🌈腔(qiāng)的工作狀态(tai)不能在中央(yāng)控制室進行(hang)監控,隻能反(fan)映在儀表的(de)瞬時流量顯(xiǎn)示及輸出信(xin)号的波動上(shang),要及🔞時檢查(chá)泵的工作情(qíng)況,發現🎯異議(yì)後應及時♉排(pai)除。 另外,在水(shui)煤漿制備及(ji)普通燃燒鍋(guo)爐的加壓輸(shū)送🌐環節采用(yòng)的是“螺杆泵(beng)”,它在不同轉(zhuǎn)速下所産生(sheng)的🔴脈動流的(de)波動量很小(xiǎo),一般不會影(yǐng)響儀表對流(liú)量👉的測量和(hé)控制。 1.2極化現(xiàn)象的幹擾及(ji)電磁流量計(jì)的選用 在水(shui)煤漿等液固(gù)兩相流的流(liú)量測量中,當(dāng)固體顆粒和(he)纖維擦過電(dian)極表面時,與(yǔ)電極表面的(de)接觸電化學(xué)電勢(即極化(hua)電壓)突然變(bian)化,造成從傳(chuán)感器輸出的(de)電✔️極檢測信(xìn)号出🏃🏻現尖脈(mò)沖狀的漿液(yè)噪聲幹擾,造(zao)成流量顯示(shì)和輸出信号(hao)的波動,波動(dong)量的大小與(yu)傳感器的勵(li)磁電流頻率(lü)成1/f 的頻譜特(tè)性關系。而金(jīn)屬顆粒對電(diàn)極的摩擦會(huì)♈産生嚴重的(de)瞬間尖脈沖(chong)幹擾。 1.3水煤漿(jiang)中摻雜金屬(shǔ)物質及鐵磁(cí)性物質産生(shēng)的幹擾和🤞解(jiě)💋決🥵方法 1.3.1 金屬(shu)物質的來源(yuan) (1)原煤本身含(han)有金屬物質(zhì)成分; (2)開采過(guo)程:在煤炭的(de)開采過程中(zhong)難免與采掘(jue)設備摩擦、碰(pèng)撞摻入各種(zhong)金屬殘屑; (3)制(zhi)漿過程:原煤(méi)通過輸送帶(dài)送至棒磨機(jī)或球磨機與(yu)造♋紙廢液、甲(jia)醇廢液等添(tiān)加劑混合進(jìn)行研磨,制成(chéng)煤粉含量爲(wei)👈60%~70%、密度👈爲 1250~1286 kg/m3、動力(li)粘度爲 700~3000cP 的水(shui)煤漿。在水煤(méi)漿的磨制過(guo)程中,也⁉️會摻(chan)入與球磨🔴機(jī)墨棒碰撞磨(mo)落的金屬顆(ke)粒; (4)内管壁氧(yang)化:水煤漿向(xiang)氣化爐(或燃(rán)燒爐)的輸送(song)管㊙️道一般采(cǎi)用 20 号鋼,在停(tíng)機期間,内管(guǎn)壁會産生氧(yǎng)化🤞層 - 鐵鏽,當(dang)再次開機時(shi),由于水煤漿(jiāng)對管道内壁(bi)的摩擦作🈲用(yòng)使氧👄化層磨(mó)落爲氧化鐵(tie)屑✊混入水煤(mei)漿中。 (5)其它原(yuan)因。水煤漿中(zhong)摻雜的這些(xiē)金屬顆粒不(bú)但會産生🐉上(shàng)述嚴重的瞬(shùn)間尖脈沖幹(gàn)擾,還會造成(cheng)活塞泵及其(qí)它設備的磨(mo)損。更爲嚴重(zhong)的是,其中的(de)鐵磁🐉性物質(zhi)會對儀表産(chan)生更加嚴‼️重(zhong)的幹擾。 1.3.2 鐵磁(cí)性物質産生(shēng)的幹擾 電磁(cí)流量計工作(zuò)時,傳感器測(ce)量管内産生(shēng)的磁場會使(shǐ)金屬顆粒中(zhong)的鐵磁性物(wu)質磁化,單獨(du)或與污🔞垢及(ji)🤟其它金屬♋成(cheng)分混合貼附(fù)在傳感器電(diàn)極及周✂️圍的(de)襯裏上,影響(xiǎng)電磁流量計(jì)工作磁場的(de)穩定。金屬成(chéng)分會使兩電(dian)極間的絕緣(yuan)電阻發生變(bian)化,絕緣電阻(zu)減小則信号(hào)減弱;若金屬(shu)物質導通兩(liǎng)個電極就會(hui)産生短路而(ér)沒有信号;當(dang)✏️吸附在電極(jí)和襯裏上的(de)鐵磁性物質(zhì)被流體沖刷(shua)脫落時,又會(hui)使極化🏃🏻電壓(ya)突然減少,造(zao)成儀表顯示(shi)的突然波動(dong);若鐵磁性物(wu)質及其它金(jin)屬物質摻雜(zá)在流體中,則(zé)會☁️使磁場增(zeng)強信号增大(da)。 1.3.3 解決方法 (1)最(zuì)好在水煤漿(jiang)制做的末道(dào)工序進行磁(ci)過濾; (2)最好采(cǎi)用不鏽鋼輸(shu)送管道; (3)根據(ju)具體情況定(dìng)期或不定期(qī)的對電磁流(liu)量傳感器進(jin)行檢查清理(lǐ); (4)選用适合的(de)原煤或水煤(méi)漿。 1.4絕緣性沉(chen)積結垢對測(cè)量的影響及(ji)解決方法 若(ruò)絕緣性沉積(jī)結垢覆蓋電(dian)極表面,則測(cè)量信号會被(bei)斷🏃♂️路。可根據(ju)具體情況定(ding)期或不定期(qi)的對電極表(biao)面進行檢查(chá)清理。 1.5氣泡對(dui)測量的影響(xiǎng)及解決方法(fa) 水煤漿中若(ruò)含有氣泡會(huì)對測量造成(cheng)影響,嚴重的(de)還會🎯造成空(kōng)管報警,促使(shǐ)4~20mA 信号回零。 長(zhang)期實用表明(míng),E- Mag 漿液型電磁(ci)流量計具有(yǒu)解決這一🛀🏻問(wen)題🌏的🛀明顯👨❤️👨優(you)勢,它具有以(yi)下特點: (1)E- Mag 漿液(ye)型電磁流量(liàng)計的 SMART(智能)轉(zhuan)換器采用專(zhuān)有的漿液型(xíng)💋E- MagMaster 電磁❗流⛹🏻♀️量計(jì)校驗設置數(shù)據軟件;采用(yong)新穎的🏃♂️勵磁(ci)方式💔,功耗低(dī),零點穩定,精(jīng)度高,反應速(su)度快;具有自(zi)檢和自診斷(duan)功能;流量範(fàn)圍可達 1500:1;采用(yong) SMT(表面安裝)技(jì)術等優點。 (2)新(xīn)穎的勵磁方(fāng)式:高頻勵磁(cí)具有很強的(de)抑制“漿液噪(zào)聲”的能力,低(dī)頻勵磁又有(you)零點穩定等(deng)優點。因此,E- Mag漿(jiang)液型電磁流(liu)量計能夠有(you)效地解決在(zai)測量水煤✌️漿(jiang)等導電性液(ye)🈲固兩相流中(zhōng)造成的瞬時(shí)流量顯示⛱️及(jí)輸出信号波(bo)動的問題。 (3)檢(jian)測電極采用(yòng)不鏽鋼塗覆(fù)碳化鎢。該材(cai)質即耐磨又(yòu)能👅解決“電化(hua)學幹擾噪聲(shēng)”造成的流量(liàng)信号波動問(wèn)題🔞。對于🛀工作(zuo)壓力小于4 MPa 的(de)電極結構采(cai)用内插式,對(duì)于工作壓力(lì)大于 4MPa 的電極(ji)結構采用外(wai)插式。 (4)襯裏采(cai)用耐磨的聚(ju)氨脂材料并(bìng)經過特殊工(gōng)藝處理成型(xing)。 (5)采用進/出口(kou)保護法蘭:流(liu)量計本體法(fǎ)蘭和工藝管(guan)🈲道⛷️法蘭安裝(zhuang)夾緊後,水煤(méi)漿對聚氨脂(zhī)襯裏在流量(liang)計本體法蘭(lán)外密封面上(shàng)“翻邊拐角”處(chu)的變形部分(fen)産生磨損,10~20天(tiān)聚氨 脂襯裏(li)将逐步撕裂(liè)脫落造成傳(chuán)感器報廢。而(er)采用在流量(liang)計本✌️體法蘭(lan)内安裝特殊(shu)結構的進/出(chu)口保護法蘭(lan)的方法就能(neng)完全解決這(zhe)一問題。 (6)傳感(gan)器内壁采取(qu)燕尾槽結構(gòu)設計,以避免(miǎn)氣化爐♍停車(chē)後形成的負(fu)壓造成襯裏(lǐ)鼓泡甚至撕(sī)裂。 (7)傳感器經(jing)多次打壓檢(jiǎn)查電極絕緣(yuan)強度。 (8)根據氣(qi)化爐的工藝(yì)特點采取三(sān)台電磁流量(liang)計配⭕組串聯(lian)校驗。以保證(zheng)其精度的一(yi)緻性。 需要說(shuō)明的是,流量(liang)是否穩定是(shì)由儀表顯示(shì)的,儀表顯☂️示(shì)的流量不穩(wen)定除上述原(yuán)因外,時間常(chang)數的設定隻(zhī)是❓一個非實(shí)質性原因。電(diàn)磁流量計的(de)時間常數可(ke)在 1~100 秒的範圍(wéi)内分段設定(dìng),時間常數設(she)定的越短,儀(yi)表✔️對流體的(de)脈動就越敏(mǐn)感,隻要流體(tǐ)的脈☔動量能(neng)夠滿足氣化(hua)爐工藝條件(jian)的要求,就可(kě)以把🧑🏾🤝🧑🏼儀表的(de)時間常數設(shè)定在适當範(fan)圍,消除或減(jian)少脈動顯示(shì),以便進行脈(mo)動變化的監(jian)測。
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