醋酸裝置中很多都采用渦街、橢圓齒輪等流量測(cè)量儀表。這些流量計(jì)有很多不足之處:容易磨損、被介質(zhì)腐蝕后泄漏、壽命短、維護(hù)工作量大,很難滿足生產(chǎn)要求。隨著裝置的技改采用新型的電磁流量計(jì)代替設(shè)計(jì)的的流量計(jì)。這一改動(dòng)不但滿足了醋酸生產(chǎn)工藝要求又很大程度的降低了投資、減小了維護(hù)強(qiáng)度。因此,電磁流量計(jì)在醋酸應(yīng)用時(shí)的故障分析如下:
1、介質(zhì)中含有氣泡出現(xiàn)測(cè)量故障
介質(zhì)從外界吸入氣體或者介質(zhì)中溶解氣體轉(zhuǎn)變成游離狀氣泡是液體中產(chǎn)生泡狀氣體的兩種途徑。如果介質(zhì)中存在較大的氣泡,當(dāng)氣泡通過電極時(shí)整個(gè)電極就被遮蓋,使流量信號(hào)輸人回路瞬時(shí)開路,從而輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。判斷造成這種波動(dòng)原因的可以這樣做,將磁場(chǎng)的回路電流切斷,切斷后如果流量計(jì)還有顯示并且還處于波動(dòng)狀態(tài),證明介質(zhì)中存在氣泡會(huì)造成電磁流量計(jì)波動(dòng)。用指針式萬用表測(cè)量電磁流量計(jì)電極電阻,會(huì)發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)電極的回路電阻要高于正常時(shí)的電阻值。
若是由于電磁流量計(jì)安裝位置所的造成空氣進(jìn)入被測(cè)介質(zhì),如果由于在管系高點(diǎn)安裝電磁流量計(jì)而貯留氣體,或由于外界吸入空氣引起的流量計(jì)波動(dòng),則需要更換電磁流量計(jì)安裝位置改裝在管線最低點(diǎn)安裝,或者采用U型管安裝。但是有些情況由于電磁流量計(jì)口徑較大或者安裝的位置不易改變,可以采取在流量計(jì)上游安裝集氣包和排氣閥來解決這種情況。
2、介質(zhì)非滿管
在日常生產(chǎn)中偶爾會(huì)有非滿管現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可以看做是液體中含有氣泡的典型情況。當(dāng)電極水平面低于介質(zhì)液面時(shí),流量計(jì)前后采用直管段比較理想,測(cè)量數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定。但是管內(nèi)上半部的氣體體積也被算成介質(zhì)流量,因此這種情況下得測(cè)量誤差較大;當(dāng)電極水平面高于介質(zhì)液面時(shí),電磁流量計(jì)的測(cè)量回路處于開路狀態(tài),所測(cè)量的數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真。處理這種介質(zhì)非滿管所產(chǎn)生的故障可有如下辦法:盡量在自下而上流動(dòng)的垂直管道上安裝電磁流量計(jì);實(shí)際生產(chǎn)中需要電磁流量計(jì)水平安裝,這種情況下應(yīng)該安裝在管道的最低端,并將且電磁流量計(jì)的電極軸線于地平線平行,為了避免測(cè)量管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,應(yīng)該將流量計(jì)的傳感器安裝在泵的下游、控制閥的上游;流量計(jì)傳感器的安裝口應(yīng)有一定的背壓,并且應(yīng)遠(yuǎn)離直接排放口。
3、電磁流量計(jì)電極被腐蝕
由于在醋酸生產(chǎn)的過程中會(huì)接觸到一些強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì),所以當(dāng)電磁流量計(jì)的電極材料選擇不當(dāng)時(shí),介質(zhì)會(huì)腐蝕流量計(jì)的電極,最終導(dǎo)致傳感器失效。因此會(huì)出現(xiàn)流量計(jì)輸出波動(dòng)。只有當(dāng)電極被腐蝕后出現(xiàn)流量計(jì)故障我們才能發(fā)現(xiàn)電極材料不耐腐蝕,這種材料本身性能問題使用之前是無法辨別的。因此只有更換新的電極來解決此種故障。所以電極腐蝕故障判斷處理都屬于事后維護(hù)處理的方法。
4、待測(cè)液體性質(zhì)導(dǎo)致測(cè)量故障
如果被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率降低,電極的輸出阻抗會(huì)增大,這時(shí)轉(zhuǎn)換器輸入的阻抗就會(huì)引起負(fù)載效應(yīng),流量計(jì)就會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。如果電磁流量計(jì)出現(xiàn)這個(gè)故障則只有選用滿足要求的低電導(dǎo)率電磁流量計(jì),或者選用孔板流量計(jì)等其它原理的流量計(jì)。
5、流量計(jì)襯里變形導(dǎo)致測(cè)量波動(dòng)
電磁流量計(jì)的襯里一般都采用氟塑料,這樣流量計(jì)的襯里非常容易發(fā)生變形,出現(xiàn)計(jì)量故障的現(xiàn)象。襯里發(fā)生變形的主要原因有兩種:一氟塑料襯里滲透進(jìn)蒸汽發(fā)生熱擴(kuò)散現(xiàn)象,通常襯里材料、厚度、內(nèi)外的溫差以及流體和蒸汽的類型、管道壓力等諸多因素決定了滲透的程度;二是取決于氟塑料襯里材料的本身的工藝結(jié)構(gòu),一般采用聚四氟乙烯作為氟塑料襯里材料,聚四氟乙烯材料無粘結(jié)力僅靠壓貼與管壁結(jié)合,所以負(fù)壓管道不采用此種材質(zhì)。
6、外部電磁的干擾
在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在著管道雜散電流、靜電、電磁波和磁場(chǎng)等干擾源。電磁流量計(jì)的流量信號(hào)很小,非常容易被外界電磁干擾,而影響了電磁流量計(jì)的正常工作。所謂的電場(chǎng)干擾是指,流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的電勢(shì)平衡被噪聲破壞后出現(xiàn)輸出信號(hào)波動(dòng)異常。
電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。
在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法 拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。
當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。
測(cè)量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
測(cè)量原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道;
當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線。如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明;
只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):
e=KBDv (3-36)
式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數(shù)。
由此可得管道的體積流量為:
qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無關(guān).這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。
需要說明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);
②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;
③被測(cè)液體是非磁性的;
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。
LDE智能一體式電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。
在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí),還可以輸出4~20mA電流信號(hào)供記錄調(diào)節(jié)和控制用,現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
LDE系列技術(shù)參數(shù):
儀表精度:管道式0.5級(jí)、1.0級(jí);插入式2.5級(jí)
測(cè)量介質(zhì):電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
流速范圍:0.2~8m/s
工作壓力:1.6MPa
環(huán)境溫度:-40℃~+50℃
介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤180℃
橡膠材質(zhì)襯里≤65℃
防爆標(biāo)志:ExmibdⅡBT4
防爆證號(hào):GYB01349
外磁干擾:≤400A/m
外殼防護(hù):一體化型: IP65;
分 離 型: 傳感器IP68(水下5米,僅限于橡膠襯里)
除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測(cè)量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
性能特點(diǎn):
儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,無可動(dòng)部件,工作壽命長。
無截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
無機(jī)械慣性,響應(yīng)快速,穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
測(cè)量精度不受被測(cè)介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
備有管道式、插入式等多種流量計(jì)型號(hào)。
采用EEPROM存貯器,測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
具備一體化和分離型兩種型式。
高清晰度LCD背光顯示。
LDE電磁流量計(jì)的選型:
量程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應(yīng)不小于0.2m/s,zui高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應(yīng)小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對(duì)于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測(cè)量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,其值由下式計(jì)算:
Q=πD2V/4
Q=流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V:流速(m/h)
電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50為宜。
電磁流量計(jì)是高精度、高可靠性和使用壽命長的流量儀表,所以在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選材、制定工藝、生產(chǎn)裝配和出廠測(cè)試等過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)我們都非常細(xì)致講究,我們還自行設(shè)計(jì)了一套國內(nèi)目前的,專用于電磁流量計(jì)的生產(chǎn)設(shè)備和流量實(shí)流標(biāo)定裝置,從而在軟件和硬件上都能切實(shí)保證產(chǎn)品長期的高質(zhì)量。