工（gōng）业水处理流量计在热钾碱溶液测量中的安装与使用（yòng）
点击次数：2133 发布时（shí）间：2021-09-06 07:03:37
盐湖工业公司主（zhǔ）要生产合成氨、尿素、PVC、钾碱、甲醇等，其中合成氨装置的脱碳工序*为复杂。由于此（cǐ）工（gōng）序联锁较多所以要求仪表测（cè）量精度要高，热钾碱溶液导电率较高，所以选用工业水处理流量计（jì）*为合适，它主要是通过液体的导电性来准确测量热（rè）钾碱溶液(贫液及半（bàn）贫液)的循环（huán）量，使之按一定的比率充分吸收工艺气中的COZ气，以保证后工序合成气的净化度，不使甲烷化炉温度超标而造成停车。希（xī）望通（tōng）过实践对工（gōng）业水处理流量计作（zuò）出比较具体的介绍（shào）。
1、工业水处理流量计介绍
工业水处理流量计是测速式流（liú）量计，适用于具有导电性液体体积流量的（de）测量。流量传感（gǎn）器测量通道内壁涂有防腐层，在测量（liàng）通（tōng）道内无任（rèn）何（hé）固（gù）定或可动的节流部件，对流体无压力损失，其（qí）输出特性与被测液体的密度、勃度、流动状（zhuàng）态无关，可用于测量有腐蚀（shí）性或（huò）带有（yǒu）固体微粒的流体及浆状物（wù）料（liào）。但是，它不能测量气体、蒸汽和（hé）非导电性液体。
2、工业水处理流量计的工作原理（lǐ）
磁力线方向运动时，导体受磁场感应（yīng）产生感应电势E(即发电机工作原理)。传感器测量通道内的磁场（chǎng）是由（yóu）安装在测量通道外壳壁上的励磁线圈在励磁电流（liú）作用下产生的交变磁（cí）场（chǎng）。检测元件为两根电*棒，分别安装在传感器壳体两侧的棒孔部位，且两*棒各（gè）有一端头在传感器通道内壁（bì）处（chù），与通道（dào）内流体保持良好的电气接触。
当导电流体经传感（gǎn）器通道时，导（dǎo）电（diàn）流体流向垂直于磁力线方向，流（liú）体流动时切割磁力线，在导电流（liú）体（tǐ）中有感应电势E产生，感应（yīng）电势与流速（sù）之间（jiān）的关系式为（wéi）:E=KBvD
式中:E一KBD
式中:E一感应电势，V；
K一系数；
B一交变矩形波磁感应强（qiáng）度，T；
D一传感器通道（dào）的内径（jìng），M；
**体在通道（dào）内的平均流（liú）速，m/s
由式可知（zhī），感应电势与流体的平均流速成正比关系，所以说工业水处理（lǐ）流量（liàng）计属测速式流（liú）量计。流（liú）体所感应的电势由两支与液（yè）体接触的（de）电（diàn）*检出，并传送至转换器，由转换器完成信号放大，并转换成标准的（de）输出信号输送至显示器和（hé）累（lèi）计单元。
工业水（shuǐ）处理流量计的特性与被测介质的（de）物性和压力、温度无关（guān），工业水处（chù）理流量计经出厂前的（de）校（xiào）准（zhǔn）后，在测量导电性介质（zhì）的流（liú）量时，所（suǒ）测得的体积流量示值（zhí）无需进行修正。
信号转换器的输出是以频（pín）率（lǜ）输出,转（zhuǎn）换器的转换标准（zhǔn）是：无论传感器的口径及测量范围，其输出为标准频率，即lms/流速转（zhuǎn）换为1000脉（mò）冲/S，当（dāng）被测液体流速为2.304m/S时，其输出频率为2.304kHz(l)。
3、本项目工业水处理流量计《IM下25)机构及使用方法的介（jiè）绍
工业水（shuǐ）处（chù）理流量计是由流量传感器和转换器(也叫显示器)两（liǎng）大部分组成。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（diàn）*装在测量管内壁与液（yè）体相接触，引（yǐn）出（chū）感应电势，送到转换器。激磁电流则由转换器提供。如图2所示：
3.1拨动开关设置
在改变IMT25的开（kāi）关设定之前必须切断其电源。对于采用内部电源的情况（kuàng）(回路由变送器自身（shēn）供电)，按下图3中显示为黑（hēi）色的那些开关的低端。对于外部电源(回路电源在变送器（qì）的外部)，则按下图3中显（xiǎn）示为白色的那些开关的低端。
3.2写保护开关
位于与变送器（qì）盖板相（xiàng）连的接线用印刷（shuā）线路板上（shàng）的作为写保（bǎo）护使用的DIP开（kāi）关用来（lái）防止意外地改变变送器组态（tài）或使累加器复位（wèi）。这一功能通常只在受到（dào）监控的物料输送操作中使用，或者用在（zài）因任何理由希望（wàng）确保系统组态及累加值不被改变的场合（hé）中（zhōng）。因此，这些开关通（tōng）常被置于“不起（qǐ）用”的位置(也是出厂前设定的缺省值)。如果将开关转到“起用”的位置，便能（néng）起到（dào）上述的（de）保护作用。
3.3与数字式偷出电路的（de）连接
变送器的数字（zì）输出信号引线可以连接到I/A系列的系统中。输（shū）出信号是加载在4一20毫（háo）安(回路)线上的。这个程序只涉及变送器与（yǔ）系统之间的接线。现场接线的*大长度为600米(2000英（yīng）尺)。信号的输出功率是由FBM输入（rù）模块提供的。
导管走向向下避免水分积聚在接（jiē）线盒中。任何不用的导管开口都（dōu）应加以闷塞。
HART通信装置或装载在PC机上的组态器可以连接在变送器现场接线端到外部负载之间的任（rèn）何位（wèi）置，或（huò）连接到另外配供的（de）1/0孔（kǒng）口上。如图3所示：
4、工业水处理流量计的安装要求
(l)传感器的使用条件时流经测（cè）量通道内的液体必须处在（zài）充满（mǎn）状况，传感器安装位置应（yīng）优选在垂直（zhí）管（guǎn）道上，且垂直管道内液体必须是（shì）自（zì）下（xià）而上流动，传感器不可安装在艺管路*高水平管段上，管段*高处易聚（jù）集气体，在水平（píng）或倾斜的工艺管（guǎn）路上安装，传感器上游侧直管段不可小于SD，下游直管段不小于ZD。传感器安装位置应（yīng）远离强磁（cí）场，安装（zhuāng）位（wèi）置附近应无动力设备或磁力启动器等。
(2)传感器与（yǔ）工艺管道之间（jiān）采（cǎi）用法兰连接，紧固螺栓时不可拧得过紧，否（fǒu）则（zé）会损坏传感器法兰（lán）口聚四氟乙烯涂层。建议用力矩扳手紧固螺母，其*大力矩参照表。水平或倾斜工艺管道上安装。其（qí）两支检测电（diàn）*应处于水平位置，不允许处（chù）在工艺管道的正上方或正下方的位置，口径大于300mm的传感器应专设支架支撑。
(3)传感器对外界电磁干扰比较敏感，为了消除电磁干扰和使用安全，应将传感器外（wài）壳、被测介质和工艺管道（dào）三者连成等电位，并要求独（dú）立接地，接地电阻小于10。因外（wài）界存在的（de）电磁场感应电流、绝缘（yuán）故障漏电流和危险区域采用的（de）电位平衡器所产生的电位平（píng）衡电流（liú）会沿着金属管道和工（gōng）艺介质流动，这些（xiē）电流在传感（gǎn）器的电*上会产生干扰电压，其电压等级远超过（guò）电*所测得的感应电势（shì），因（yīn）此，要求将传感器外壳、被测介质和工艺管道（dào）三者必须连（lián）成等电位，并接地，以消除（chú）外界千（qiān）扰。
(4)工业水处（chù）理流量计供货通常根据工艺管道材质配置接地环，接地环材质为耐腐蚀不（bú）绣钢，接地环长约30mm的圆管管颈。工艺管道为了防（fáng）腐常采用塑料管或在金属管道内涂绝缘防腐漆或衬里，而工业水处理流量计常常应用在（zài）防腐蚀较强的场合。对于绝缘材（cái）质管道或管道内涂绝缘层的管道，仅用接地线将法（fǎ）兰连接起来的办法是不可能实现等电位接地的，应采取特殊措施，在传感器两端法兰口处各装一只接（jiē）地环，把接地环圆管颈插入法兰口（kǒu）内，使接地环与（yǔ）管内（nèi）液体有良好的电气接触，再（zài）用接地线将法（fǎ）兰与接地环连接起来。接地连接线应选用（yòng）16mmZ多股铜芯线。
(5)信号转换器（qì）安装位置应尽可能靠近传感器（qì）安装（zhuāng），有（yǒu）利于减小外部电磁干扰对信号传输线的影（yǐng）响和信（xìn）号强度的损失。通常（cháng）使用制造（zào）厂提供的sm长度的屏蔽信号电缆将转换（huàn）器与传（chuán）感器连接起来。厂家（jiā）提供的屏蔽信号电缆有两种型号，一种为单层屏蔽信（xìn）号电缆。另一种为三层（céng）屏蔽信（xìn）号电缆。两种型号电缆的接地方（fāng）式是有（yǒu）区别的，应根据道货的电缆决定屏蔽接地方式。
(6)如果信号电缆为单层屏蔽，要求外屏蔽层为一端接地，接地端接于传感器端子1，三芯电缆中的两根线为信号线，分别接于2、3端子，另一根芯线作为内屏蔽线，内屏蔽应两端接地，屏蔽线（xiàn）的两端应分别接在传感器和转换器的1端子上，如图所示。如果到货电缆为三层屏（píng）蔽信号电（diàn）缆，则按图(b)所示接线（xiàn），*外层屏蔽层(铁质)为（wéi）一端接地，接于（yú）传感器1端（duān）子，*二层为内屏蔽层(铜质)，屏蔽层两端分别接于传（chuán）感器和转换器的1端子，两根芯线屏蔽（bì）层为一端（duān）接地，分（fèn）别接于转换器20、30端子。
(7)另外（wài），在转换器于传感器之（zhī）间（jiān）还有一根（gēn）供电（diàn）电缆，是转换器给传感器激励（lì）线圈提供交变脉动电流用的（de）专用电缆。为避免直流磁场对导电液体产生*化现象（xiàng），给测量精确度带来影响，工业水处理流量计通常采用交变（biàn）电流励磁，产生交变磁场。
5、结束语
化（huà）工装置的计量体系需（xū）要准确的（de）流量计，以保证各种溶液的配比平衡以及后工序（xù）安全稳定运行。工业水处理流量计（jì）的变送器（qì）结构简单（dān），没有可动部件，也没有任何阻碍流（liú）体流动的节流部件，所以当流体通过时不会（huì）引起任何附加的压力损失，同时它（tā）不（bú）会引起（qǐ）诸如（rú）磨（mó）损，堵塞等问题，特别适用于测量带有固体颗粒的（de）矿浆，污水等液固两相流体，以及（jí）各种粘性较大的浆液等，同样，由于它结构上无运动部件（jiàn），故可通过附上耐腐蚀（shí）绝缘衬里和选择耐腐材料制成电*，起（qǐ）到很好的耐腐蚀性能，使之可用于各种腐蚀性介质的测量（liàng）中（zhōng）。因此（cǐ）工业水处理流量计对于热钾碱溶液流量的测量（liàng）来说是一种比较理想的计（jì）量仪表，可以在化工以及其它行业中广泛推广。
1、工业水处理流量计介绍
工业水处理流量计是测速式流（liú）量计，适用于具有导电性液体体积流量的（de）测量。流量传感（gǎn）器测量通道内壁涂有防腐层，在测量（liàng）通（tōng）道内无任（rèn）何（hé）固（gù）定或可动的节流部件，对流体无压力损失，其（qí）输出特性与被测液体的密度、勃度、流动状（zhuàng）态无关，可用于测量有腐蚀（shí）性或（huò）带有（yǒu）固体微粒的流体及浆状物（wù）料（liào）。但是，它不能测量气体、蒸汽和（hé）非导电性液体。
2、工业水处理流量计的工作原理（lǐ）
磁力线方向运动时，导体受磁场感应（yīng）产生感应电势E(即发电机工作原理)。传感器测量通道内的磁场（chǎng）是由（yóu）安装在测量通道外壳壁上的励磁线圈在励磁电流（liú）作用下产生的交变磁（cí）场（chǎng）。检测元件为两根电*棒，分别安装在传感器壳体两侧的棒孔部位，且两*棒各（gè）有一端头在传感器通道内壁（bì）处（chù），与通道（dào）内流体保持良好的电气接触。
当导电流体经传感（gǎn）器通道时，导（dǎo）电（diàn）流体流向垂直于磁力线方向，流（liú）体流动时切割磁力线，在导电流（liú）体（tǐ）中有感应电势E产生，感应（yīng）电势与流速（sù）之间（jiān）的关系式为（wéi）:E=KBvD
式中:E一KBD
式中:E一感应电势，V；
K一系数；
B一交变矩形波磁感应强（qiáng）度，T；
D一传感器通道（dào）的内径（jìng），M；
**体在通道（dào）内的平均流（liú）速，m/s
由式可知（zhī），感应电势与流体的平均流速成正比关系，所以说工业水处理（lǐ）流量（liàng）计属测速式流（liú）量计。流（liú）体所感应的电势由两支与液（yè）体接触的（de）电（diàn）*检出，并传送至转换器，由转换器完成信号放大，并转换成标准的（de）输出信号输送至显示器和（hé）累（lèi）计单元。
工业水（shuǐ）处理流量计的特性与被测介质的（de）物性和压力、温度无关（guān），工业水处（chù）理流量计经出厂前的（de）校（xiào）准（zhǔn）后，在测量导电性介质（zhì）的流（liú）量时，所（suǒ）测得的体积流量示值（zhí）无需进行修正。
信号转换器的输出是以频（pín）率（lǜ）输出,转（zhuǎn）换器的转换标准（zhǔn）是：无论传感器的口径及测量范围，其输出为标准频率，即lms/流速转（zhuǎn）换为1000脉（mò）冲/S，当（dāng）被测液体流速为2.304m/S时，其输出频率为2.304kHz(l)。
3、本项目工业水处理流量计《IM下25)机构及使用方法的介（jiè）绍
工业水（shuǐ）处（chù）理流量计是由流量传感器和转换器(也叫显示器)两（liǎng）大部分组成。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（diàn）*装在测量管内壁与液（yè）体相接触，引（yǐn）出（chū）感应电势，送到转换器。激磁电流则由转换器提供。如图2所示：
3.1拨动开关设置
在改变IMT25的开（kāi）关设定之前必须切断其电源。对于采用内部电源的情况（kuàng）(回路由变送器自身（shēn）供电)，按下图3中显示为黑（hēi）色的那些开关的低端。对于外部电源(回路电源在变送器（qì）的外部)，则按下图3中显（xiǎn）示为白色的那些开关的低端。
3.2写保护开关
位于与变送器（qì）盖板相（xiàng）连的接线用印刷（shuā）线路板上（shàng）的作为写保（bǎo）护使用的DIP开（kāi）关用来（lái）防止意外地改变变送器组态（tài）或使累加器复位（wèi）。这一功能通常只在受到（dào）监控的物料输送操作中使用，或者用在（zài）因任何理由希望（wàng）确保系统组态及累加值不被改变的场合（hé）中（zhōng）。因此，这些开关通（tōng）常被置于“不起（qǐ）用”的位置(也是出厂前设定的缺省值)。如果将开关转到“起用”的位置，便能（néng）起到（dào）上述的（de）保护作用。
3.3与数字式偷出电路的（de）连接
变送器的数字（zì）输出信号引线可以连接到I/A系列的系统中。输（shū）出信号是加载在4一20毫（háo）安(回路)线上的。这个程序只涉及变送器与（yǔ）系统之间的接线。现场接线的*大长度为600米(2000英（yīng）尺)。信号的输出功率是由FBM输入（rù）模块提供的。
导管走向向下避免水分积聚在接（jiē）线盒中。任何不用的导管开口都（dōu）应加以闷塞。
HART通信装置或装载在PC机上的组态器可以连接在变送器现场接线端到外部负载之间的任（rèn）何位（wèi）置，或（huò）连接到另外配供的（de）1/0孔（kǒng）口上。如图3所示：
4、工业水处理流量计的安装要求
(l)传感器的使用条件时流经测（cè）量通道内的液体必须处在（zài）充满（mǎn）状况，传感器安装位置应（yīng）优选在垂直（zhí）管（guǎn）道上，且垂直管道内液体必须是（shì）自（zì）下（xià）而上流动，传感器不可安装在艺管路*高水平管段上，管段*高处易聚（jù）集气体，在水平（píng）或倾斜的工艺管（guǎn）路上安装，传感器上游侧直管段不可小于SD，下游直管段不小于ZD。传感器安装位置应（yīng）远离强磁（cí）场，安装（zhuāng）位（wèi）置附近应无动力设备或磁力启动器等。
(2)传感器与（yǔ）工艺管道之间（jiān）采（cǎi）用法兰连接，紧固螺栓时不可拧得过紧，否（fǒu）则（zé）会损坏传感器法兰（lán）口聚四氟乙烯涂层。建议用力矩扳手紧固螺母，其*大力矩参照表。水平或倾斜工艺管道上安装。其（qí）两支检测电（diàn）*应处于水平位置，不允许处（chù）在工艺管道的正上方或正下方的位置，口径大于300mm的传感器应专设支架支撑。
(3)传感器对外界电磁干扰比较敏感，为了消除电磁干扰和使用安全，应将传感器外（wài）壳、被测介质和工艺管道（dào）三者连成等电位，并要求独（dú）立接地，接地电阻小于10。因外（wài）界存在的（de）电磁场感应电流、绝缘（yuán）故障漏电流和危险区域采用的（de）电位平衡器所产生的电位平（píng）衡电流（liú）会沿着金属管道和工（gōng）艺介质流动，这些（xiē）电流在传感（gǎn）器的电*上会产生干扰电压，其电压等级远超过（guò）电*所测得的感应电势（shì），因（yīn）此，要求将传感器外壳、被测介质和工艺管道（dào）三者必须连（lián）成等电位，并接地，以消除（chú）外界千（qiān）扰。
(4)工业水处（chù）理流量计供货通常根据工艺管道材质配置接地环，接地环材质为耐腐蚀不（bú）绣钢，接地环长约30mm的圆管管颈。工艺管道为了防（fáng）腐常采用塑料管或在金属管道内涂绝缘防腐漆或衬里，而工业水处理流量计常常应用在（zài）防腐蚀较强的场合。对于绝缘材（cái）质管道或管道内涂绝缘层的管道，仅用接地线将法（fǎ）兰连接起来的办法是不可能实现等电位接地的，应采取特殊措施，在传感器两端法兰口处各装一只接（jiē）地环，把接地环圆管颈插入法兰口（kǒu）内，使接地环与（yǔ）管内（nèi）液体有良好的电气接触，再（zài）用接地线将法（fǎ）兰与接地环连接起来。接地连接线应选用（yòng）16mmZ多股铜芯线。
(5)信号转换器（qì）安装位置应尽可能靠近传感器（qì）安装（zhuāng），有（yǒu）利于减小外部电磁干扰对信号传输线的影（yǐng）响和信（xìn）号强度的损失。通常（cháng）使用制造（zào）厂提供的sm长度的屏蔽信号电缆将转换（huàn）器与传（chuán）感器连接起来。厂家（jiā）提供的屏蔽信号电缆有两种型号，一种为单层屏蔽信（xìn）号电缆。另一种为三层（céng）屏蔽信（xìn）号电缆。两种型号电缆的接地方（fāng）式是有（yǒu）区别的，应根据道货的电缆决定屏蔽接地方式。
(6)如果信号电缆为单层屏蔽，要求外屏蔽层为一端接地，接地端接于传感器端子1，三芯电缆中的两根线为信号线，分别接于2、3端子，另一根芯线作为内屏蔽线，内屏蔽应两端接地，屏蔽线（xiàn）的两端应分别接在传感器和转换器的1端子上，如图所示。如果到货电缆为三层屏（píng）蔽信号电（diàn）缆，则按图(b)所示接线（xiàn），*外层屏蔽层(铁质)为（wéi）一端接地，接于（yú）传感器1端（duān）子，*二层为内屏蔽层(铜质)，屏蔽层两端分别接于传（chuán）感器和转换器的1端子，两根芯线屏蔽（bì）层为一端（duān）接地，分（fèn）别接于转换器20、30端子。
(7)另外（wài），在转换器于传感器之（zhī）间（jiān）还有一根（gēn）供电（diàn）电缆，是转换器给传感器激励（lì）线圈提供交变脉动电流用的（de）专用电缆。为避免直流磁场对导电液体产生*化现象（xiàng），给测量精确度带来影响，工业水处理流量计通常采用交变（biàn）电流励磁，产生交变磁场。
5、结束语
化（huà）工装置的计量体系需（xū）要准确的（de）流量计，以保证各种溶液的配比平衡以及后工序（xù）安全稳定运行。工业水处理流量计（jì）的变送器（qì）结构简单（dān），没有可动部件，也没有任何阻碍流（liú）体流动的节流部件，所以当流体通过时不会（huì）引起任何附加的压力损失，同时它（tā）不（bú）会引起（qǐ）诸如（rú）磨（mó）损，堵塞等问题，特别适用于测量带有固体颗粒的（de）矿浆，污水等液固两相流体，以及（jí）各种粘性较大的浆液等，同样，由于它结构上无运动部件（jiàn），故可通过附上耐腐蚀（shí）绝缘衬里和选择耐腐材料制成电*，起（qǐ）到很好的耐腐蚀性能，使之可用于各种腐蚀性介质的测量（liàng）中（zhōng）。因此（cǐ）工业水处理流量计对于热钾碱溶液流量的测量（liàng）来说是一种比较理想的计（jì）量仪表，可以在化工以及其它行业中广泛推广。
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