[摘要]介绍了电容式电磁流量计的工作原理;综述了电磁流量计的特点及安装要求;概述了电磁流量计在聚乙烯醇实际生产中的应用;总结了使用中遇到的故障及故障分析。
在聚乙烯醇(PVA)实际生产过程中,随着自动化的不断的提高,企业为了降低成本以及节能降耗,对测量精度的要求较高,参与生产过程的各种物料必须按一定的量或比例投人,才不会造成资源浪费或发生事故,因此,电磁流量计在整个流量仪表中所占的比重也越来越高,电磁流量计有很多种类型，切合实际经验,谈一些关于电磁流量计的应用与维护经验。
1.电磁流量计的工作原理
电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的流量测量仪表,可用来测量导电液体的体积流量。根据法拉第电磁感应定律,当导体切割磁力线运动时,导体内将产生感应电动势Ex(如图1),方向根据右手定则来确定,感应电动势EX的大小与磁场的磁感应强度B.传感器管道的内径D以及流过导电液体流速V成正比,B、D、V三者相互垂直,则Ex=BDV。。
电磁流量计由转换器部分和传感器部分组成,两者之间用连接线相互连接(2]。电容式电磁流量的电极附在流量计管的外部，而这些电极通过氧化铝陶瓷管壁的电容来获取液体流动产生的电动势。电磁流量计的测量管由氧化铝陶瓷管的电容式电极,一个包括线圈铁心、接地环和密封外壳的电磁回路组成。为了避免浮地电容的影响,将密封的外壳设计为环绕电容式电极,从而产生密封驱动的电容式电极。
2电磁流量计的特点
(1)电磁流量计的测量导管是一段光滑的直管,内部无可动部件及阻流部件,因此无压力损失,无机械惯性,反应十分灵敏,测量精度较高。
(2)测量范围宽,量程比宽。
(3)可以测量含有固体颗粒的导电液体体积流量,也可以正反向双向测量。
(4)测量过程中不受被测介质的温度、压力、密度、粘度及流动状态的影响,无测量滞后。
(5)采用24VDC单独供电,电容式电磁流量计采用高频励磁技术,在测量低导电率流体流量时,对流量噪声具有抗干扰性,具有快速响应及消除输出噪声的功能，采用了氧化铝陶瓷衬里,可以测量各种具有腐蚀性导电液体的流量。
(6)目前各种电磁流量计中只有横河电容式电磁流量计可以测量低至0.01us/cm的超低电导率的液体,可测量高浓度浆体的流量以及容易附着或堵塞的导电液体。
(7)不必担心结垢腐蚀或堵塞的问题,从而大幅降低维护成本。
(8)电磁流量计在使用中被测液体温度一般不要超过120℃,流速不要低于0.3m/s,压力不要超过1.6MPa,不要含有较多的铁磁性物质以及气泡。
3电磁流量计的安装要求
电磁流量计安装的好坏，对于流量计能否达到测量要求十分重要。安装时需要注意以下几点:
(1)电磁流量计直管段的选择在配管时一定按照要求做,一般选择流量计通径与工艺管道通径相同,即可满足工程需要,而且安装方便,压力损失小,流量计直管段上游侧不少于5倍工艺管道直径的直管段,下游侧不少于3倍工艺管道直径的直管段(如图2)。但在流速太慢而又要求精度较高或需要变径的场合,可选择通径小于工艺管道通径的流量计,以提高测量精度,此时流量计上下游须加装异径管,且进口异径管上游侧应有不少于10倍工艺管道直径的直管段,下游侧应有不少于5倍工艺管道直径的直管段[)(如图3)。
(2)安装时必须保证流量计的管径与工艺管道同心,被测液体的流向与电磁流量计上的箭头标记相一致。
(3)选择震动小的场所,避免附近有大电机,.以免引起电磁场干扰。
(4)选择在满足必要的维修空间的地方,尽.量避免周围环境有高浓度腐蚀性气体,应避免阳光直射。
(5)电容式电磁流量计即可水平安装,也可垂直安装,但必须保证电磁流量计测量管中始终充满液体。对于含有固体颗粒以及污浊的液体建议垂直安装.流向自下而上,可以减少对电极的磨蚀和沾污。
(6)管道中应保证液体不会产生气泡，以免影响测量精度。
(7)电磁流量计必须接地。
4电磁流量计在PVA实际生产中的应用
4.1在合成工段的应用
在合成工段,分离塔一段循环液及送精馏工段过滤液的测量中使用电容式电磁流量计。分离塔-段的被测液体中主要含有大量醋酸、少量的VAc及部分碳粉.被测液体即脏又具有腐蚀性,并伴有强烈的酸味及刺激性气味，使用该电磁流量计测量.维护量很少且测量精度高。
4.2在精馏工段的应用
在精馏过滤室,过滤液加料计量采用了电容式电磁流量计测量。过滤液主要成分是醋酸和碳粉，物料具有腐蚀性,刺激性气味浓。以前使用金属管转子流量计,管道容易堵塞,经常拆洗,维护量大。自从改换该流量计后,维护量小且测量精度高。
4.3在聚合工段及醇解工段的应用
在聚合工段,聚合二釜树脂送出的测量中使用了电容式电磁流量计,聚合一釜加偶氮二异丁腈(AIBN)甲醇溶液的计量也使用该流量计。在醇解工段,醇解机静态混合器树脂加料计量也使用了该流量计(4).
树脂的成分是聚醋酸乙烯甲醇溶液,是无色粘稠状液体。偶氮二异丁腈(AIBN)甲醇溶液容易结晶,有毒对人体危害大。使用该流量计,管道无堵塞情况发生,且维护量少测量精度高。
5使用中遇到的故障及故障分析
5.1流量信号无显示
合成工艺操作人员反映，分离塔一段送精馏工段过滤液流量表FT-126流量值无显示,仪表人员判断出现此种情况的主要原因有可能是电磁流量计断电或管壁上沾有污垢或测量导管衬里损坏,经仪表人员仔细检查,发现管道堵塞,无法送出过滤液,工艺人员疏通管道后测量正常。
合成工艺操作工反映,分离塔一段循环液流量表FT-141无显示,现场一次表黑屏,仪表人员去实地检查,发现保险丝熔断,用备用保险丝替换后,仪表指示正常。
5.2流量信号波动大
聚合工艺操作人员反映，聚合二釜树脂送出流量表FT-324流量值上下波动大,仪表人员到.现场仔细检查,发现电磁流量计本身无故障,电磁流量计外壳接地线脱落,重新连接后流量计指示正常。
5.3现场实际值与DCS显示值不对应
聚合工艺操作人员反映，聚合一釜加AIBN甲醇溶液现场流量表FT-311显示与中控DCS显示不对应,去现场在工艺人员的配合下,流量表前后截止阀关死，并打开旁路截止阀，保证工艺正常运行,在保证电磁流量计所测管道充满液体并静止的情况下,仪表人员重新调校该表的零点后，关闭旁路截止阀并打开流量计前后截止阀，发现现场实际值与DCS显示值还是不对应,经过仔细检查发现电磁流量计的量程设置于DCS上的量程不对应，重新设定后,现场实际值与DCS显示值一致。
5.4零点不稳定
大检修停车后,仪表人员在检查合成工段FT-126时,发现电磁流量计的零点变动,检查仪表外观及内部参数,没有发现异常，拆下电磁流量计后,发现流量计内壁附着醋酸晶体，除去电极上醋酸晶体后,重新安装后零点正常。
6结束语
随着自动化与智能化的不断发展,流量计量越显重要,电磁流量计在工业的应用日趋成熟,容易操作,维护量小，测量精度高,可以提高生产率，增加利润。电容式电磁流量计作为流量测量仪表的一-种，在实际生产中.要发挥其作用,必须在安装和使用时严格按标准进行,才能满足工艺要求。
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