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平衡電極(ji)面電磁流量計(ji)在離子膜燒堿(jiǎn)工程中應用
發(fa)布時間:2021-4-14 08:33:30
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[摘要]通(tong)過對平衡電極(ji)面電磁流量計(jì)
的測量原理及(ji)實際使用情況(kuang)的介紹,說明了(le)在非金屬管道(dao)條件下,此流量(liàng)計也可正确測(cè)量,完全解決了(le)🈲困擾傳統電磁(ci)流量計的電磁(cí)幹擾問題
離子(zǐ)膜燒堿工藝是(shi)直流電通過離(li)子膜電解食鹽(yán)水🆚生産燒堿。主(zhǔ)要工藝介質是(shì)飽和食鹽水(NaCI)、燒(shao)堿(NaOH)和純水♌鹽酸(suan)(HC)。生産過程✉️中對(duì)這些介質的計(jì)量和流量控制(zhì)較多,也很重要(yao)。在流量計的選(xuǎn)型上,對于那些(xie)腐蝕性介⛷️質,電(diàn)磁流🆚量計是我(wǒ)們的首選,它耐(nai)腐蝕🈲,壓損小,通(tong)常我們選擇内(nèi)襯PTFE,并針對不同(tóng)介質選用㊙️不同(tong)的金屬電極(Ti、TaPb等(děng))。我公司在4萬t/a8萬(wàn)t/a離子膜燒堿工(gong)程已用過不少(shao)電磁流量計。
所(suǒ)有電磁流量計(ji)的測量原理都(dōu)基于法拉第電(dian)磁感應定律🧑🏾🤝🧑🏼,如(ru)圖1電磁線圈産(chan)生沿Y軸的磁場(chǎng),導電的被測液(ye)體♌沿Z軸流動☎️,在(zai)x軸方向有一-對(dui)測量電極根據(ju)法拉第電磁感(gan)應定律,兩個測(cè)量電極間會産(chan)生電勢差,公式(shì)如下:E=KBDV
其中,E爲感(gǎn)應電勢,V;K爲比例(lì)常數;B爲磁感應(yīng)強度,T(特斯拉);D爲(wèi)電極間距(管徑(jing)),cm;V爲導電液體平(ping)均流速,cm/s。
爲了得(de)到兩個電極間(jian)微小的電勢差(chà),必須引用一㊙️參(cān)考👉值-地電勢。在(zài)實際應用中,接(jiē)地問題正是影(ying)響電磁流量計(ji)測🏃♂️量的關鍵。
由(yóu)于測量管内襯(chèn)是絕緣的,普通(tong)電磁流量計的(de)接地點一般選(xuǎn)在入口和出口(kǒu)的法蘭處,或者(zhě)安裝特殊的接(jiē)地環。這種對稱(chēng)式接地,是爲了(le)在測量電極👉的(de)上下遊保證靜(jing)電對🐇稱性。
然而(er),由于接地點遠(yuan)離測量點,不利(lì)于消除電噪聲(sheng);另😍外,-般被測液(yè)體的電阻值較(jiao)大而高阻抗的(de)接地✔️回路由于(yú)幹擾或被測信(xin)号的衰減,會産(chan)生大量的✨噪聲(sheng)信号。因此,破壞(huai)電磁流量計工(gong)作可靠性的根(gēn)源就在于不正(zhèng)确的🌈接地處理(li)。
通過.上面的原(yuán)理介紹,電磁流(liu)量計的接地處(chu)理是個⛱️很重🏃♂️要(yào)☁️的問題。在安裝(zhuang)過程中接地也(yě)是個很頭痛的(de)問題。生産🍉燒堿(jiǎn)的基本方法是(shi)電解食鹽水(數(shu)百V電壓數萬A電(dian)流),66kV交流降壓整(zheng)🈚流。在裝置界區(qu)内,對測量儀表(biao)的電磁幹🈲擾十(shi)分嚴重,各地的(de)地電位也不等(deng)。對幹擾信号敏(min)感的電磁流量(liang)計的接地是必(bì)不可少的,而且(qiě)💁要接地良好,有(you)一一個良好的(de)🏃🏻♂️接地🌈網。爲了避(bì)♌免介質♊洩漏,造(zao)成地面腐蝕,廠(chǎng)房内地面全部(bu)做了防腐處理(li),不允許破壞防(fang)腐地面做接地(dì)闆,接地線不得(dé)不就近穿牆到(dao)室外接地。在過(guo)去的♌工程中,曾(céng)因接地不好造(zao)成過儀表失靈(ling)和精度不夠,隻(zhi)有再次處理接(jiē)地問題。
1999年我們(men)在建12萬t/a離子膜(mo)燒堿工程中,了(le)解到這種平衡(heng)🏃🏻電極面全🥰新設(she)計的電磁流量(liang)計,避免了接地(dì)問題,大大減少(shǎo)施工的麻煩。我(wǒ)們更改了設計(jì)型号,選用WFM系列(lie)的電磁流量計(ji)。
現在,種全新的(de)專利技術-平衡(heng)電極面的應用(yòng),完全解🈲決♉了這(zhè)🙇🏻些難題,偉業公(gōng)司的WFM系列電磁(ci)流量計所朵用(yòng)🈲的平衡電極面(miàn)技術是基于這(zhè)樣一個事實:若(ruo)測量電💰極(X軸)旋(xuan)轉90°;與磁場(Y軸)平(ping)行處可裝一地(dì)電極,而不用擔(dan)心“測量短路”。因(yīn)此,平衡電極面(miàn)對平均流速的(de)測量完全被限(xiàn)制在平衡電極(ji)面内。即使被測(cè)介質的流場産(chǎn)生畸變,經過坐(zuò)标分解後,測量(liàng)電極間的感應(ying)電勢完全與垂(chui)直穿過平衡電(diàn)極面的平均流(liu)速成一-線性關(guan)✉️系。由于4個電極(ji)完全對稱,可以(yǐ)完全平衡高阻(zǔ)抗接地回路的(de)影響。朵用簡單(dān)的信号放大器(qi)就可以完全消(xiāo)除噪聲信号。
電(diàn)磁線圈感應磁(ci)場,感應電極和(hé)地電極間的關(guan)系如圖2所示🌈
圖(tu)3中給出了平衡(héng)電極面中地電(dian)極測量電極和(he)磁場極性間♌的(de)關系。在實際的(de)BEP電磁流量計中(zhong),由于使用了差(cha)動放大⁉️器,可以(yi)極👉大地提高輸(shu)入阻抗和轉換(huan)精度。
圖4給(gěi)出平衡電極面(mian)電磁流量計不(bu)同流速下的誤(wù)差。
在平衡(heng)電極面技術中(zhōng),所有噪聲信号(hào)同時被測量電(dian)極和接地電極(jí)接收到,通過運(yun)算電路可以完(wan)全消除電噪聲(sheng)。在非金屬管道(dao)或無直管段的(de)條件下,也可以(yǐ)正确可靠地測(ce)🔴量,完全解決了(le)困擾傳統流量(liàng)計的接地幹擾(rao)問題。
綜上所述(shu),WFM系列電磁流量(liang)計采用了平衡(heng)電極面,具有如(rú)💋下優點:安裝簡(jian)單,取消了接地(dì)環;無直管段要(yao)求,可用于非金(jin)屬管線;完全消(xiāo)除了電噪聲,測(ce)量靈敏度高(電(dian)導率💃不低于3μs/cm,流(liú)速不低于7.62cm),,精度(dù)高(t0.5%)
目前工程已(yi)完工,正在試運(yun)行,單就電磁流(liu)量計而言,安裝(zhuang)簡單,試運行很(hěn)正常,測量可靠(kao)正确,完全滿足(zú)生産要求。
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