浅析电磁流量计在盐湖化工中的选型应用

2017-03-05许华善谈广德青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司青海格尔木816000

化工管理 2017年11期

关键词：盐湖选型电导率

许华善谈广德(青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司，青海格尔木 816000)

浅析电磁流量计在盐湖化工中的选型应用

许华善谈广德(青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司，青海格尔木 816000)

近几年我国盐湖化工企业蓬勃发展，随着国内科技进步和工业水平的提高，很多自动化控制仪器被引入盐湖化工生产中。电磁流量计是一种常用的流量型检测仪表，在盐湖化工中应用广泛。本文重点介绍了电磁流量计在盐湖化工选型中的应用。

盐湖化工;电磁流量计;选型;标准

我国是一个多盐湖的国家，境内分布有四大盐湖，即青海茶卡盐湖、青海察尔汗盐湖、山西运城盐湖和新疆巴里坤盐湖。盐湖除了富含盐类以外，钾、镁、锂、硼、铷、铯、溴等矿产资源也非常丰富，开发价值高。围绕盐湖资源的开发利用形成了一大批盐湖化工企业，逐渐形成体系完备、标准化程度高的盐湖工业群[1]。

随着科技的发展，现代测量仪表在盐湖化工生产中有这非常广泛的应用[2]。流量型仪表属于自动化仪表的一部分[3]，广泛用于盐湖化工企业生产的各个环节。盐湖化工企业的生产环境通常都是强酸、强碱型的，条件恶劣，因此所有传送管道都具有很好的防腐性能。众所周知，没有任何一种仪表可以适用于所有应用场景场合，所以根据测量对象和测量目录正确选择合适的测量仪表非常重要，能够将仪表的性能正确发挥到最大，提高生成效率。盐湖化工原料的电导率高，生产环境温度通常在-30℃～90℃之间。考虑到这电磁流量计种工作状况，盐湖化工企业通常选用电磁流量计[4]。相对于质量流量型、超声波型和差压型等其他流量计，电磁流量计具有测量精度高，使用寿命长，易于维护等优点[5]。电磁流量计具有很好的性能，需要根据电磁流量计的性能合理地选型、正确地使用。

1 电磁流量计简介

电磁流量计是过程自动化仪表与装置中的重要的仪表之一，属于能源型计量器具。电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律[6]。根据物理学原理可知，当导体在磁场里做运动切割磁感应线时，磁通量发生变化，导体两端产生感应电势，感应电流激发的磁场要阻碍原磁通的变化，感应电动势e的方向由右手定则确定。我们记磁场的磁感应强度为B，运动导体在磁场中的有效长度为L，导体的运动速度为u，则感应电动势为e=Blu。

在盐湖化工生产中使用的电磁流量计的主要结构包括天然磁场磁路系统、测量电极、基于非导磁材料的测量外壳、衬里材料、测量导管和传感器型转换器等部分[7]。在管道外面安装有一对磁极N和S，流动的导电生产材料就处在激发的磁场之中。当系统处于工作状态时，即导电液体流动时，流动的导电液体切割磁感应线，产生感应电动势。通常磁感应强度是固定的，此时感应电动势的正比于测量管道直径和平均流速，产生的感应电动势经电极检测后送到处理电路。上述部分可以分为流量传感器和信号转换器两部分，其中流量传感器用来采集数据，将流过的被测导电液体的流量转换为感应电势；信号转换器将经过电极产生的毫伏级电压信号放大到电路可以处理的数量级，经信号处理后得到实时流量[8]。控制系统通过实时数据对生产过程进行调节。输出信号不受被测液体的温度、压强和黏度等物理性质的影响，因此电磁流量计可以认为是一种体积型仪表。

2 电磁流量计的选型

2.1 类型选择

电磁流量计的结构主要有和一体型和分体型两种类型。当工作在良好的环境条件下时一般选用一体型电磁流量计即可。当工作在高温、震动等复杂环境条件下时，优先考虑分体型电磁流量计。

2.2 根据测量流体的电导率选择

盐湖化工企业生产原料的导电性各不相同，导电流体的导电性通常用电导率来描述。对于高电导率流体，只需要选择一般类仪表。对于低电导率流体，要使用电容式电磁流量计。

2.3 测量口径的选择

盐湖化工企业生产中使用的电磁流量计成本很高，其中测量管的口径在电磁流量计成本中占有很大一部分，口径越大，价格越高。盐湖化工企业的中间生产原料通常具有很大的粘度和较低的流速等特性，为了减小成本，传感器口径比目前管道管径稍大即可。低电导率流体里面含有较多固体颗粒，这些固体颗粒会使电极和衬里严重磨损，减小使用寿命。这时就应该扩大传感器的口径，同时增大上下游导管的长度，保证流速的均匀分布。

2.4 电极材料选择

电磁流量计的电极需要经常更换，因此电极成本占有电磁流量计流量计运营成本的一大部分，选择合适的电极能在保证良好测量效果的基础上节约成本。

2.5 衬里材料的选择

衬里材料的选择要同时考虑腐蚀性和磨蚀性的要求。弱腐蚀性液体可以选用氯丁橡胶，价格便宜。弱腐蚀性液体可以选用氟塑料。此外，在工作温度不剧烈变化的情况下也可以选择陶瓷材料，防止陶瓷碎裂，陶瓷具有极好的耐腐蚀性和耐磨性。

2.6 电源选择

盐湖化工企业生产中的工作物质是液体，易燃性危险气体很少，远未达到爆炸阈值。电源引入方便，直流24V、交流220V和电池等供电方式均可采用。如现场容许的情况下，可以根据引电源方便、便于维护的原则灵活选择。

2.7 防护等级和抗电磁干扰选择

正常情况下，电磁流量计采用的是非接触测量，即电磁流量计不会浸入液体中，这样会导致电磁流量计的损坏。但是盐湖化工企业的生产车间湿度较大，应该根据实际空气湿度情况来选择正确的防护等级[9]。此外，和电子产品一样，电磁流量计对抗电磁干扰性能也有一定要求。外加电磁场会影响测量结果，因此要根据实际情况来选择正确抗电磁干扰的防护等级[10]。