1 概述
隨著工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展，各種智能儀表在工業(yè)設(shè)計(jì)中也發(fā)揮著越來越重要的作用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，智能系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，這也降低了生產(chǎn)中出現(xiàn)人為問題的可能性。但是，對(duì)各種儀器的準(zhǔn)確性和可操作性的要求也越來越高。下面就電磁流量計(jì)在某石煤提取五氧化二釩項(xiàng)目中高固含量礦井液流中的應(yīng)用、問題及解決方法進(jìn)行探討。
2 工藝流程介紹
本項(xiàng)目為石煤綜合利用?，F(xiàn)有的提釩工藝會(huì)產(chǎn)生大量廢渣。其主要成分為二氧化硅，但含有大量釩資源，釩資源利用率低。同時(shí)，廢渣中的堿含量較高。廢渣隨意堆放，容易造成環(huán)境污染。本項(xiàng)目的特點(diǎn)是利用現(xiàn)有提釩工藝中的二次提釩渣作為制備沉淀白炭黑的主要原料，使廢渣中的硅資源得到充分利用。為企業(yè)創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)解決了現(xiàn)有提釩生產(chǎn)造成的釩資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。此外，該項(xiàng)目利用現(xiàn)有提釩生產(chǎn)線脫碳過程中產(chǎn)生的余熱作為熱源，取代傳統(tǒng)以煙煤為主要燃料的方法，即生產(chǎn)中產(chǎn)生的余熱為有效合理利用，進(jìn)一步降低產(chǎn)生的燃料成本，達(dá)到節(jié)能減排和資源綜合利用的目的?？驁D如下。
在制漿過程中，應(yīng)加入一定量的氫氧化鈉，使礦石中的釩盡可能地溶解在堿性溶液中。配制好的漿料固含量比較高，50%左右，為了保證下道工序的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量，需要準(zhǔn)確計(jì)量加入溶解槽的漿料量。并通過DCS控制系統(tǒng)來控制閥門開度。以保證流量的穩(wěn)定。這就對(duì)流量計(jì)的防腐、耐腐蝕和精度提出了很高的要求。本文主要闡述本項(xiàng)目中流量計(jì)的正確選擇以及電磁流量計(jì)在高固含量漿料中的使用。
3 如何選擇流量計(jì)
在工業(yè)生產(chǎn)中，在溫度、壓力、流量、液位四個(gè)熱參數(shù)的測(cè)量中，一般認(rèn)為流量測(cè)量最難達(dá)到預(yù)期的精度和可靠性。這與過程數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性、儀表的選擇、是否安裝和使用正確等有關(guān)，當(dāng)然也有儀表本身的質(zhì)量問題。
選擇流量測(cè)量?jī)x表時(shí)，主要考慮過程介質(zhì)和應(yīng)用條件的適用性，以及儀表的規(guī)模、功能、精度和經(jīng)濟(jì)性。
電磁流量計(jì)是一種基于法拉第電磁感應(yīng)定律測(cè)量導(dǎo)電液體的儀表。從其工作原理來看，滿足本項(xiàng)目提出的流量計(jì)采用高固含量堿性溶液的條件。
4 本項(xiàng)目討論電磁流量計(jì)選型存在的問題及解決方法
4.1 電磁流量計(jì)的工作原理
?電磁流量計(jì)是一種基于法拉第電磁感應(yīng)定律測(cè)量導(dǎo)電液體的儀表。即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度和切割磁力線的強(qiáng)度成正比由流體產(chǎn)生的力。
4.2 電磁流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
4.2.1 電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
(1) 測(cè)量通道為光滑直管，不會(huì)堵塞。適用于測(cè)量含有固體顆粒的液固兩相流體，如紙漿、泥漿、污水等。
(2) 無(wú)流動(dòng)造成的壓力損失檢測(cè)。
(3) 實(shí)測(cè)體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率的顯著影響。
(4)流量范圍大，口徑范圍廣。
(5) 可使用腐蝕性流體。
4.2.2 電磁流量計(jì)的缺點(diǎn)
(1) 電導(dǎo)率極低的流體無(wú)法測(cè)量。
(2) 不能測(cè)量大氣泡的氣體、蒸汽和液體。
(3) 不能用于更高溫度的流體。
4.3 電磁流量計(jì)內(nèi)襯的探討
根據(jù)介質(zhì)的特點(diǎn)，對(duì)以下襯里材料進(jìn)行了分析、探討和選擇。
4.3.1 氯丁橡膠
(1)主要性能：①耐油、耐溶劑、抗氧化、一般酸、堿、鹽等介質(zhì)腐蝕； ②彈性、耐磨性優(yōu)良，但耐寒性較差。
(2) 適用范圍： ①0℃~80℃的非強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性介質(zhì)； ②可測(cè)量污水和泥漿。
4.3.2 天然橡膠
(1)主要性能： ①良好的耐磨性、耐腐蝕性、絕緣性和耐低溫性。 ②耐油性差，耐老化、抗氧化性差。
(2)適用范圍：-10℃～70℃非強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性介質(zhì)，適用于飲用水。
4.3.3 聚氨酯橡膠
(1) 主要性能： ①優(yōu)良的耐磨性和彈性； ②耐酸堿性差。
(2) 適用范圍：①-25℃～60℃； ②中性強(qiáng)磨蝕礦漿、煤漿、泥漿。
4.3.4 鐵氟龍
(1)主要性能： ①良好的疏水性和不粘性，耐高溫性強(qiáng)； ②優(yōu)良的耐腐蝕性能，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑及各種鹽溶液； ③抗負(fù)壓性好 良好，當(dāng)抗負(fù)壓要求較高時(shí)，可加金屬網(wǎng)提高抗負(fù)壓能力； ④耐磨性差。
(2) 適用范圍： ①-25℃～140℃的非強(qiáng)磨損介質(zhì)； ②衛(wèi)生介質(zhì)。
4.3.5 聚四氟乙烯
(1)主要性能： ①是塑料中化學(xué)性能最穩(wěn)定的材料。能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，以及強(qiáng)堿和各種有機(jī)溶劑，不耐三氟化氯和高溫。三氟化氧、高速液氯、液氯、臭氧的腐蝕； ②耐磨性差； ③抗負(fù)壓能力差。
(2) 適用范圍：①-25℃～140℃； ②濃酸、濃堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)； ③衛(wèi)生介質(zhì)。
4.3.6 氟化乙丙烯
(3) 主要性能： ①疏水性、不粘性； ②耐腐蝕性僅次于鐵氟龍； ③耐負(fù)壓性較高時(shí)可加金屬網(wǎng)，提高耐負(fù)壓性； ④耐磨性差。
(4) 適用范圍： ①-25℃～100℃的非強(qiáng)磨損介質(zhì)； ②衛(wèi)生介質(zhì)。
4.4 應(yīng)用過程中遇到的問題及解決方法
通過對(duì)以上幾種襯里材料的討論，不難發(fā)現(xiàn)氯丁橡膠和天然橡膠雖然耐磨性較好，但耐腐蝕性較差。鐵氟龍、聚四氟乙烯、氟化乙丙烯雖然能滿足強(qiáng)堿腐蝕，但耐磨性不是很好。經(jīng)過反復(fù)比較，選擇穩(wěn)定性最好的聚四氟乙烯進(jìn)行試運(yùn)行，以驗(yàn)證電磁流量計(jì)的性能。
流量計(jì)使用2～3個(gè)月后，不能正常使用；以澄清原因。拆下電磁流量計(jì)后，發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)出口處的內(nèi)襯沒有問題，但入口處內(nèi)襯材料外法蘭的法蘭處有與測(cè)量管分離的現(xiàn)象.內(nèi)襯與金屬測(cè)量管之間存在間隙，導(dǎo)致液體進(jìn)入間隙，使流量計(jì)無(wú)法正常工作。
在明確了這個(gè)問題的原因后，通過與廠家的溝通，并通過與工程技術(shù)人員的反復(fù)討論和討論。決定采取兩個(gè)措施解決這個(gè)問題：①進(jìn)一步優(yōu)化漿料制備過程中的控制，降低漿料中固體顆粒的粒徑，減少對(duì)電磁流量計(jì)入口的沖刷作用； ②降低泥漿輸送的流速； ③電磁流量計(jì)進(jìn)口與管道法蘭連接處加2~3mm厚不銹鋼墊片，以減少電磁流量計(jì)進(jìn)口法蘭處法蘭襯里材料的侵蝕。不銹鋼墊片可以定期更換。
采取措施，取得明顯成效。 經(jīng)過近兩年的運(yùn)行評(píng)估，電磁流量計(jì)運(yùn)行穩(wěn)定，計(jì)量準(zhǔn)確，無(wú)故障。 因此，本項(xiàng)目采用聚四氟乙烯襯里材料對(duì)含固量較高的泥漿進(jìn)行電磁流量測(cè)量是可行的。
5 結(jié)束語(yǔ)
作為儀表電氣專業(yè)的工程師，如何更好地了解過程介質(zhì)的狀況，了解各流量計(jì)本身的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中可能出現(xiàn)的一些問題，解決問題的能力是我們的 恒定 應(yīng)該在工作中改進(jìn)。 本次對(duì)電磁流量計(jì)使用條件的改善，是一次有益的嘗試，同時(shí)也增強(qiáng)了我們的創(chuàng)新意識(shí)。
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