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烧碱管道流量计

来源:江苏思派 发布时间:2020-07-10 次浏览

烧碱管道流量计

        烧碱管道流量计(酸碱管道)是采用国内外ding尖技术研制开发的全智能型电磁流量计,其全中文电磁转换器内核采用高速中央处理器。计算速度快、精度高、测量性能可靠。转换器电路设计采用国际先进技术,输入阻抗高达1015欧姆,共模抑制比优于100db,对于外来干扰以及60Hz/50Hz干扰抑制能力优于90db,可以测量更低的电导率的流体介质流量。其传感器采用非均匀磁场技术及特殊的磁路结构,磁场稳定可靠,而且大大的缩小了体积,减轻了重量,使烧碱管道流量计具有小型轻量的特点。

1、根据一体型和分离型电磁流量计的特点,选择合适的类型。一体型电磁流量计安装敷线方便,精度中等,不宜在地面以下安装,以防转换器被水淹没。分离型电磁流量计,jing度较高,转换器与传感器异地安装,更适合现场环境比较差(如有害、有毒、易受水淹没等场所)的场合,但安装、敷线较严格,否则易引入干扰信号。
2、选择合适的电极形式。对于不产生结晶、结疤、不沾污电极的介质,可用标准电极,否则用刮刀式清垢电极或有清洗连接装置的电极。对于测污泥场合,还可选用可换式电极。
3、根据被测介质的腐蚀性选择电极材料。
烧碱管道流量计的主要优点如下:
  1)烧碱管道流量计的传感器结构简单,测量管内没有可动部件,也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失,是流量计中运行能耗**的流量仪表之一。
    2)可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件,与被测流体接触的只是测量管内衬和电极,其材料可根据被测流体的性质来选择。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬,可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;采用耐磨橡胶做内衬,就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
    3)烧碱管道流量计是一种体积流量测量仪表,在测量过程中,它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率(在一定范围)的影响。因此,电磁流量计只需经水标定后,就可心用来测量其它导电性液体的流量。
    4)烧碱管道流量计的输出只与被测介质的平均流速成正比,而与对称分布下的流动状态(层流或湍流)无关。所以电磁流量计的量程范围极宽,其测量范围度可达100:1,有的甚至达1000:1的可运行流量范围。
    5)烧碱管道流量计无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,也可测量正反两个方向的流量。
    6)工业用电磁流量计的口径范围极宽,从几个毫米一直到几米,而且国内已有口径达3m的实流校验设备,为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。

烧碱管道流量计工作原理

  根据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流量成正比例,其值为:

 烧碱管道流量计(图1)

 E=B·V·D·K

  式中:E-感应电势;

  K-与磁场分布及轴向长度有关的系数;

  B-磁感应强度;

  V-导电液体平均流速;

  D-电极间距;(测量管内直径)

  烧碱管道流量计传感器结构(见右图)测量管上下装有激磁线圈,通激磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势并将感应电势E作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波用一系列的数字处理后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。

  转换器有4~20mA输出,报警输出及频率输出,并设有RS-485等通讯接口,并支持HART和MODBUS协议。

烧碱管道流量计电极材料的选择:针对不同的被测介质,考虑到其腐蚀性不同,应选择不同的电极材料,下表是常用电极和其耐腐性能,详见附表1。

材料

耐腐蚀性能

耐酸钢 (1Cr18Ni9Ti)对硝酸、冷磷酸及其它无机酸,多种盐及碱溶液,有机酸,海水等耐腐蚀性强。对硫酸、盐酸、氢氟酸,对沸腾的蚁酸、草酸、工业铬酸、氢酸钠、氯、溴、碘等介质化学稳定性差,不耐腐蚀
含钼不锈钢 (0Cr18Ni12Mo2Ti)用于工业用水、生活用水、污水,硝酸、室温下小于5%的硫酸、沸腾的磷酸、蚁酸、碳酸、碱溶液和各种中性溶液,一定压力下的亚硫酸、海水、醋酸等,也可用于石油、化工、尿素 、维尼纶等工业
哈氏合金B(Hb)对沸点以下的一切浓度的盐酸有良好的耐腐蚀性,也耐硫酸、磷酸、氢氟酸、有机酸等非氧化性酸、碱、非氧化盐液的腐蚀
哈氏合金C(Hc)能耐氧化性酸,如硝酸、混酸或铬酸与硫酸的混合物的腐蚀,也耐氧化性的盐类如含三价铁离子、二价铜离子,或其它氧化剂的腐蚀,如高于常温的次氯酸盐、海水的腐蚀
钽 (Ti)具有优良的耐腐蚀性,和玻璃很相似。除氢氟酸、发烟硫酸碱外,几乎能耐一切化学介质如盐酸、硝酸、王水的腐蚀
铂-铱合金几乎适用于所有化学物质,但不适用于王水和铵盐。

   烧碱管道流量计内衬材料的选择:如电极一样,对于不同的介质,由于其腐蚀性、温度、磨损性不同,所以要有针对性的选择内衬材料,下表是常用衬里材料的性能及其适用范围,详见附表1

内衬材料主要性能适用范围
聚四氟乙烯(PTFE)它是塑料中化学性能**稳定的一种材料,能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐浓碱和有机溶剂 耐磨性和粘结性差-40℃-+180℃> 酸、碱等强腐蚀性介质 卫生类介质
氯丁橡胶有极好的弹性,高强的扯断力,耐磨性能好 耐一般低浓度酸、碱、盐介质的腐蚀,不耐氧化性介质的腐蚀

1.小于80℃
2.测一般水、污水、泥浆、矿浆

聚氨酯橡胶有极好的耐磨性能(相当于天然橡胶的十倍) 耐酸、碱性能差 不能用于混有有机溶剂的水

1.小于70℃
2.中型强磨损的矿浆、煤浆、泥浆

耐酸橡胶(硬橡胶)可耐常温下的盐酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾。 忌强氧化剂。

1.小于25℃-+90℃
2.一般的酸、碱、盐溶液

合成橡胶密封性好 良好的耐磨性,高度的扯断力小于80℃ 一般水、污水、泥浆


信号输出

4-20mA(负载0-750Ω),脉冲/频率,控制电平

供电电源

AC220V,允差15%;或DC24V,纹波≤5%

通讯输出

RS 485,MODBUS协议,HART协议,Profibus-DP协议

烧碱管道流量计选型表:

型号
口径

SP-LDE
15~2600


代号
电极材料

A
316L
B
HB
C
HC
D
E
F
铂合金
J
不锈钢涂覆碳化钨

代号
内衬材料

C1
聚四氟乙烯F4
C2
聚全氟乙丙烯F46
C3
聚氟合乙烯FS
C4
聚录丁橡胶
C5
聚氨脂橡胶

代号
功能
E1
0.3级
E2
0.5级
E3
1级
F1
4-20Madc,负载≤750Ω
F2
0-3khz,5v有源,可变脉宽,输出高端有效频率
F3
RS485接口
T1
常温型
T2
高温型
T3
超高温型
P1
1.0MPa
P2
1.6MPa
P3
4.0MPa
P4
16MPa
D1
220VAC±10%
D2
24VDC±10%
J1
一体型结构
J2
分体型结构
J3
防爆一体型结构

烧碱管道流量计(图2)

烧碱管道流量计安装点及安装环境的选取

①选取要点:
   系统正常运行时测量管必须保证满管。如出现非满管,流量计就不能正常工作,读数可能是忽大忽小的随机数;
   传感器上游要有一定的直管段,但其长度与其它流量仪表(如超声波流量计)相比较要求较低。上游如有90°弯头、T形管、同心异径管、全开闸阀等扰流件,一般要求离电极中心线(不是传感器进口断面)有5倍直径(5D)长度的直管段,如是上游有闸阀且没有全部打开,一般要求10D长度的直管段;下游直管段长度一般为2D-3D,或更短;
   ◆安装传感器时尽量保持电极水平位置,以免气泡覆盖电极而出现读数不稳;条件允许传感器应安在自下而上流动的立管上,这样管内不易存气,同时保证工作时是满管,而且无沉积物生成,还可以减少液体内固体颗粒及杂质对内衬的磨损;
   ◆注意管道液体流动方向与传感器的标识一致;
   ◆尽可能避免测量管出现负压,如传感器不可安装在泵的抽吸侧;
   ◆尽可能避开附近的大电机、大变压器等,以免引起电磁干扰;
   ◆选择振动较小的位置安装传感器;
   ◆测量不同液体的混合介质时,传感器应安装在混合点的上游,如安装在下游,必须装在混合已经均匀或化学反应充分完成段;
   ◆尽可能避开周围环境高浓度腐蚀性气体;如是一体机要避免雨淋或浸没以及阳光直照,环境的相对湿度和温度要符合仪表说明书的要求;

②现场传感器安装位置的典型案例
烧碱管道流量计(图3)

图1:为了日后系统及流量计的检修维护方便,条件允许应如此图安装旁通管道;
图2:安在泵的抽吸侧,会因管道出现负压而损坏传感器内衬,所以应安装在泵出口侧 处,而且N点距离泵尽可能远些;
图3:流量计应尽可能安装在阀门的上游侧处,不应安装在下游侧处, 如受现场条件限制必须安装在d点,在阀门未全开时,d点距离阀门至少10D。
图4:此图中的e处、f处是优先选择安装点, g处是管道zui高点易积聚气泡不宜安装,h处于下降管段,可能出现非满管情况,故更不宜安装。
图5:水平管道应安装在稍稍上升的管道区,如图i处;
图6:当流量计安装在如图示的落差管上时,如落差高度超过5米时,应在流量计的下游的**高处,如图j 处,安装排气阀;
图7:当敞口灌入或排放,流量计应安装在管道的低段区,如图k处。
③接地
公司生产的管段式传感器均是三电极式,其中底部的电极是接液电极,也就是通常说的接地电极,这样在非金属绝缘管道或有绝缘内衬的金属管道上安装传感器时,一般情况下无需另加接地环。
出厂时仪表配2根接地线,安装时要求在与仪表两端连接的法兰上各钻一个M5×10的螺孔,把接地线用M5×8不锈钢螺丝牢靠固定在两边法兰上。如下图示。
通常情况下无需单独外加接地线,但传感器上有预留的接地点,以备在特殊环境下如安装环境有较大干扰时,通过该处外加接地线保证整个仪表可靠、良好接地以减少干扰,接地线可采用截面大于4mm2 的多股铜线,接地电阻应小于10Ω,且不能接在电机、变频器或其它大电器设备的公共地线上。



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