BURKERT流量計(jì)在應(yīng)用中的和不足之處

    BURKERT流量計(jì)是根據(jù)法拉電磁感應(yīng)定律制成的,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其*的,日前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程中各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量,如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì):各種漿液流量測(cè)量,形成了*的應(yīng)用領(lǐng)域。

    BURKERT流量計(jì)由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器安裝在工業(yè)過(guò)程管道上,它的作用是將流進(jìn)管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢(shì)信號(hào),并通過(guò)傳輸線將此信號(hào)送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠(yuǎn)的地方,它將傳感器送來(lái)的流量信號(hào)進(jìn)行放大,并轉(zhuǎn)換成流量信號(hào)成正比的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出,以進(jìn)行顯示,累積和調(diào)節(jié)控制。

    BURKERT流量計(jì)的主要如下

    1)電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件,也沒(méi)有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過(guò)流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失,是流量計(jì)中運(yùn)行能耗ZUI低的流量?jī)x表之一。

    2)可測(cè)量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測(cè)量管內(nèi)部*流動(dòng)部件,與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極,其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來(lái)選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯,可測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)采用耐磨橡膠做內(nèi)襯,就特別適合于測(cè)量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。

    3)BURKERT流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表,在測(cè)量過(guò)程中,它不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后,就可心用來(lái)測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。

    4)BURKERT流量計(jì)的輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,而與對(duì)稱(chēng)分布下的流動(dòng)狀態(tài)(層流或湍流)無(wú)關(guān)。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬,其測(cè)量范圍度可達(dá)100:1,有的甚至達(dá)1000:1的可運(yùn)行流量范圍。

    5)BURKERT流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。

    6)BURKERT流量計(jì)的口徑范圍極寬,從幾個(gè)毫米一直到幾米,而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備,為電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

    BURKERT流量計(jì)目前仍然存在的主要不足如下。

    1)不能用來(lái)測(cè)量氣體、蒸汽以及含有氣體的液體。

    量分?jǐn)?shù)的堿液,對(duì)裂解氣壓縮機(jī)Ⅲ段出來(lái)的裂解氣進(jìn)行洗滌,從而脫除乙烯裂解氣中的H2S和CO2等雜質(zhì),經(jīng)過(guò)三段洗滌后,在ZUI后一段雜質(zhì)生成碳酸氫鈉后排出塔。洗滌后的裂解氣進(jìn)入壓縮機(jī)的高壓段繼續(xù)壓縮并進(jìn)入后系統(tǒng)進(jìn)一步分離處理。由于離子堿具有較強(qiáng)的腐蝕性,測(cè)量難度大原設(shè)計(jì)采用差壓變送器測(cè)量方案,在使用過(guò)程中因引壓管和三閥組內(nèi)的物料結(jié)晶頻繁,無(wú)法正常工作。

    經(jīng)過(guò)多方評(píng)估,的鉑金電極的電磁流量計(jì),該流量計(jì)具有強(qiáng)抗腐蝕的鉑金電極和PTFE內(nèi)村,剛開(kāi)始儀表指示正常,但不久均失靈,經(jīng)多方面査找原因,系內(nèi)襯損壞導(dǎo)致電極被腐蝕損壞,儀表無(wú)法工作。

    經(jīng)過(guò)多方調(diào)研和交流,在再次改造中選擇了橫河電機(jī)公司的電容式無(wú)電極電磁、配置陶瓷內(nèi)膽的電磁流量計(jì),該流量計(jì)以外壁作為測(cè)量電極,配以?xún)?nèi)部陶瓷內(nèi)膽,具有*的耐磨性和防腐蝕性能,*改變了原有電磁流量計(jì)配備專(zhuān)用電極的局限性,很好地解決了該工況中的測(cè)量問(wèn)題。

    BURKERT流量計(jì)的襯里內(nèi)壁以及電極表面容易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象,由于結(jié)垢部分的電導(dǎo)率與測(cè)量介質(zhì)不一致,產(chǎn)生結(jié)垢后,如果不及時(shí)清理,輕則給電磁流量計(jì)的測(cè)量帶來(lái)誤差,重則導(dǎo)致電磁流量計(jì)的信號(hào)短路或斷路,導(dǎo)致儀表無(wú)法正常工作。對(duì)于易結(jié)垢場(chǎng)合使用的電磁流量計(jì),日前普遍采用刮刀式電極的方法解決,然而刮刀式電極也有其的缺點(diǎn)一對(duì)安裝環(huán)境要求較高、需要定期維護(hù)、不能用于高壓管道等。本文通過(guò)對(duì)測(cè)量導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)以及測(cè)量電極的形狀做改進(jìn)設(shè)計(jì),大大延長(zhǎng)了在高壓等場(chǎng)合條件下電磁流量計(jì)的無(wú)維護(hù)使用壽命。使此類(lèi)工況的流量測(cè)量得到較為的解決。本次研究涉及到流量測(cè)量技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域,包括有電磁流量計(jì)以及電極的阻垢結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中的電極主要是與流體介質(zhì)之間進(jìn)行接觸的安裝部分以及液體接觸部分,而在液體的接觸部位軸線位置處,其中心位置具有同軸設(shè)置的凸起部分,此凸起部分為導(dǎo)電體,本次所設(shè)計(jì)的電磁流量計(jì)其電極表面具有不易結(jié)垢以及無(wú)需經(jīng)常進(jìn)行清洗的特點(diǎn)。

    1.傳統(tǒng)電磁流量計(jì)的清理方式

    BURKERT流量計(jì)的正作原理決千電磁流量計(jì)工作時(shí)測(cè)量電極必須能完成測(cè)量介質(zhì)的電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)若測(cè)量的介質(zhì)容易結(jié)垢,當(dāng)測(cè)量電極*被結(jié)垢覆蓋時(shí),如果結(jié)垢部分是絕緣體,電磁流量計(jì)電極將無(wú)法檢測(cè)到感應(yīng)信號(hào),如果結(jié)垢部分導(dǎo)電率過(guò)高,感應(yīng)信號(hào)將被結(jié)垢層短路。

    為了解決電磁流量計(jì)介質(zhì)結(jié)垢的問(wèn)題,目前傳統(tǒng)做法都是采用刮刀式機(jī)械清理的方法來(lái)解決。刮刀式電極的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1

    從刮刀式電極的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出,刮刀式電極的軸是通過(guò)“O”型圈軸密封的方式密封的。通過(guò)人工旋轉(zhuǎn)軸的方式帶動(dòng)刮刀,實(shí)現(xiàn)電極表面結(jié)垢的清理。

    采用刮刀式電極清理結(jié)垢的方法,缺點(diǎn)主要有如下幾點(diǎn)：

    (1)需要取下儀表外殼上的密封蓋才能操作這就要求儀表必須安裝在干燥且清潔的環(huán)境中,不然容易破壞儀表的絕緣。

    (2)需要人工定期清理,并且對(duì)清理的人員有定的要求。

    (3)由于旋轉(zhuǎn)軸是通過(guò)“O”型圈軸密封的方式密封的,對(duì)于溝槽等密封部分的尺寸及表面光潔度要求較高,另外由于軸密封的限制,注定了刮刀式電極不能用于壓力大于10MPa以上的場(chǎng)合。

    從以上幾點(diǎn)可以看出,采用刮刀式電極的方式解決易結(jié)垢介質(zhì)的測(cè)量存在很大的局限性。無(wú)法滿(mǎn)足安裝環(huán)境較差(埋土、淹水)以及耐壓等級(jí)高于10Mpa(“O”型圈軸密封限制)的場(chǎng)合的除垢要求。