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平衡電(diàn)極面電磁流量計(jì)在離子膜燒堿工(gōng)程中應用
發布時(shi)間:2021-4-14 08:33:30
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[摘要]通過對平(ping)衡電極面電磁流(liú)量計
的測量原理(lǐ)及實際使用情況(kuang)的介紹,說明了在(zài)非金🏒屬管🔴道條件(jian)下,此流量計也可(ke)正确測量,完全解(jiě)決了困擾傳統電(dian)磁流量計的電磁(cí)幹擾問題
離子膜(mo)燒堿工藝是直流(liú)電通過離子膜電(dian)解食鹽水生産燒(shāo)🛀堿。主要工藝介質(zhì)是飽和食鹽水(NaCI)、燒(shao)堿(NaOH)和🌏純水鹽酸(HC)。生(sheng)産過程中對💘這些(xiē)介質的計量和流(liu)量控制較多,也很(hěn)重要。在👨❤️👨流量計的(de)選型上,對于那些(xie)腐蝕性介質,電磁(ci)流量計是我們的(de)首選✔️,它耐腐蝕,壓(ya)損小,通常⭐我們選(xuan)擇内襯PTFE,并針對不(bú)🍓同介質選用💘不同(tóng)的金屬電🐪極(Ti、TaPb等)。我(wo)公司在4萬t/a8萬t/a離子(zǐ)膜燒堿工程已用(yong)過🈲不少電磁流量(liang)計。
所有電磁流量(liàng)計的測量原理都(dou)基于法拉第電磁(cí)感應定律,如🚶♀️圖1電(diàn)磁線圈産生沿Y軸(zhóu)的磁場,導電的被(bèi)測液體沿Z軸流動(dòng),在x軸🏃🏻♂️方向有一-對(duì)測量電極根據法(fǎ)拉第電磁感應定(ding)律,兩個測量電極(ji)間會産生電勢差(chà),公式如下:E=KBDV
其中,E爲(wei)感應電勢,V;K爲比例(lì)常數;B爲磁感應強(qiáng)度,T(特斯拉);D爲電🐅極(ji)間距(管徑),cm;V爲導電(diàn)液體平均流速,cm/s。
爲(wei)了得到兩個電極(ji)間微小的電勢差(cha),必須引用一參考(kǎo)值💋-地電勢。在實際(ji)應用中,接地問題(ti)正是影響電磁流(liu)量計測量的關鍵(jiàn)☎️。
由于測量管内襯(chen)是絕緣的,普通電(dian)磁流量計的接地(dì)點一般選在入口(kou)和出口的法蘭處(chu),或者安裝特殊的(de)接地環。這種對稱(chēng)式接地,是爲了在(zai)測量電極🈚的上下(xia)遊保證😄靜電對㊙️稱(chēng)性。
然而,由于接地(di)點遠離測量點,不(bu)利于消除電噪聲(sheng);另⭐外,-般👨❤️👨被測液體(tǐ)的電阻值較大而(er)高阻抗的接地回(hui)路由于幹擾或被(bèi)測信号的衰減,會(huì)産生大量的噪聲(shēng)信号。因此,破壞電(diàn)磁流量計工作可(ke)靠性的根源就在(zai)于不正确的❓接地(dì)處理。
通過.上面的(de)原理介紹,電磁流(liu)量計的接地處理(lǐ)是🌏個☁️很重要的㊙️問(wèn)題。在安裝過程中(zhong)接地也是個很頭(tou)痛的✂️問題。生産燒(shao)堿的基本方法是(shi)電解食鹽水(數百(bǎi)V電壓數萬A電🐇流),66kV交(jiāo)流降壓整💜流。在裝(zhuāng)置界區内,對💛測量(liang)儀表☁️的電磁幹擾(rǎo)十分嚴重,各地的(de)地電位也💯不等。對(dui)幹擾信号敏感的(de)電磁流量計的接(jiē)地是必不可少的(de),而🙇♀️且要接地良好(hao),有一一個良好的(de)接地網。爲了避免(mian)介質洩漏,造成地(dì)面腐蝕,廠房内地(di)面全🔆部做了防腐(fǔ)處理🏃♂️,不允許破壞(huài)防腐🐪地面做接地(dì)闆,接地線不得不(bú)就近穿牆到室外(wài)接地。在過去的🔞工(gong)程中,曾因接地不(bú)好造♻️成過儀表失(shī)靈和精度不夠,隻(zhī)有再次處理接地(di)問題。
1999年我們在建(jiàn)12萬t/a離子膜燒堿工(gong)程中,了解到這種(zhong)平衡電💛極面全新(xīn)設計的電磁流量(liàng)計,避免了接地問(wen)☎️題,大🌈大減少施工(gōng)的麻煩。我們更改(gai)了設計型号,選用(yòng)WFM系列的電磁流量(liàng)計。
現在,種全新的(de)專利技術-平衡電(diàn)極面的應用,完全(quan)解決了☎️這些🧑🏾🤝🧑🏼難題(ti),偉業公司的WFM系列(liè)電磁流量計所朵(duo)用的平衡電極面(mian)技術是基于這樣(yang)一個事實:若測量(liang)電極(X軸)旋轉90°;與磁(ci)場(Y軸)平行處可🌈裝(zhuāng)一地電極,而不用(yong)擔心“測量短路”。因(yīn)此,平衡電極面對(dui)平均流♍速的測量(liàng)完全被限制在平(ping)衡電極面内。即使(shǐ)被測介質的流場(chǎng)産生畸變,經過坐(zuo)标分解後,測量電(dian)極間的感應電勢(shì)完🍉全與垂直穿過(guò)平🌏衡電極面的平(píng)均流速成一-線性(xìng)關🧑🏾🤝🧑🏼系。由于4個電極(ji)完全對稱,可以完(wan)全平衡🈲高阻抗接(jiē)地回路的影響。朵(duǒ)用簡單的信号放(fang)大器就可以完全(quán)消除噪聲信号。
電(dian)磁線圈感應磁場(chǎng),感應電極和地電(dian)極間的關系如圖(tú)2所💔示
圖3中給出了(le)平衡電極面中地(dì)電極測量電極和(hé)磁場極性☔間🐪的關(guan)系。在實際的BEP電磁(ci)流量計中,由于使(shǐ)💛用了差動放大器(qì),可以極大地提高(gāo)輸入阻抗和轉換(huan)精度。
圖4給出平衡電極(ji)面電磁流量計不(bú)同流速下的誤差(chà)㊙️。
在(zai)平衡電極面技術(shu)中,所有噪聲信号(hao)同時被測量電極(ji)和接地電極接收(shōu)到,通過運算電路(lù)可以完全消除電(diàn)噪聲。在非金屬管(guǎn)🎯道或無直管段的(de)條件下,也可以正(zheng)确可靠地測量,完(wán)全解決了困擾傳(chuán)統流量計的接🐉地(dì)幹擾問題。
綜上所(suo)述,WFM系列電磁流量(liang)計采用了平衡電(dian)極面,具有如下優(you)點:安裝簡單,取消(xiao)了接地環;無直管(guan)段要求,可用于非(fēi)金屬管線;完全消(xiāo)除了電噪聲,測量(liàng)靈敏度高(電導率(lǜ)不低于3μs/cm,流速不低(dī)于7.62cm),,精度高(t0.5%)
目前工(gong)程已完工,正在試(shì)運行,單就電磁流(liú)量計而言,安裝簡(jian)單,試運行很正常(chang),測量可靠正确,完(wan)全滿❓足生㊙️産要求(qiú)。
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