目前,工艺氧流量测量技术已经足够成熟。但是,新型的煤化工工艺和恶劣多变的现场条件,导致特殊工况的水煤浆介质流量监测不稳定性始终困惑着各个煤化工企业与流量计厂家。这样,攻克煤化工水煤浆流量监测的技术难题就成了众多流量计厂家和维护单位一直奋斗和追求攻克的研究方向。
经众多流量计厂家和煤化工企业共同开发、研究、筛选和应用,一致总结出,到目前为止,速度式测量原理的“浆液型电磁流量计”是测量煤化工水煤浆流量的*流量计。
但是在电磁流量计实际使用过程中存在着工频干扰嘈声、流体介质特性产生的电化学干扰嘈声、供电电源性等干扰,造成了相应的水煤浆计量难。
1 从检修、调试角度分析煤化工行业水煤浆的计量难点
1.1 水煤浆成分复杂导致计量相关设备易损坏造成了计量难
因煤炭在采掘过程中含有铁丝、铜丝等金属,通过皮带输送到棒磨机或球磨机里,和造纸废液、甲醇废水等添加剂进行研磨,生成含量为60%~70%、操作密度为1250~1286kg/m3、动力粘度为700~3000cp的水煤浆。棒磨机或球磨机在研磨煤炭碰撞会进一步脱落部分金属颗粒,后续设备不可能*过滤、去除水煤浆中含有金属颗粒,计量过程中的冲击和磨损容易造成加压泵及其他计量主辅设备的易损坏。
1.2 水煤浆介质的特性造成的计量难
在测量水煤浆、泥浆等液、固两相混合导电性介质流量时,在固体颗粒或者纤维介质擦过电极表面时,电级表面的接触电化学电势突然变化,造成从传感器输出的电极检测信号出现尖脉冲浆液(干扰)噪声,它将造成显示和信号输出波动,波动量大小与传感器的励磁电流频率1/f的频谱特性关系。金属颗粒的摩擦会产生更加严重的瞬间尖脉冲干扰,zui终造成电磁流量信号所受干扰严重而导致测量不稳定。
1 流量计选择
目前,常用的流量计有质量流量计、涡街流量计、电磁流量计和超声波流量计。其中,质量流量计主要应用于食品加工、医药、石油化工、废水处理、天然气等行业;涡街流量计主要适用于各种饱和蒸汽、高温气体。电磁流量计和超声波流量计主要用于自来水供水计量。电磁流量计和超声波流量计的性能和特点如下。
电磁流量计:测量与液体的温度、压力、密度、黏度无关;测量精度0.2%~0.5%;量程比1000:1;适用管径2~2000mm;具有准确度高、量程较大、无水头损失、直管段要求短等优点。但是它的造价随管径增大而成倍增加。
超声波流量计:测量与液体的电导率、压力、温度、密度等无关;时差法超声波流量计测量精度0.5%,多普勒超声波流量计测量精度1%~3%;量程0~10m3/s;适用管径6~6000mm;具有准确度高、量程大、无水头损失、安装方便等优点;其造价不因管径加大而增加,尤其适用于较大口径场合。但它从原理到结构较为复杂,故障排除较困难。
电磁流量计和超声波流量计基本上都能满足所有口径的管道,但在精度上电磁流量计要比超声波流量计高一些。从经济比较上来看,电磁流量计随着口径的增大,价格不断提高,而超声波流量计价格相对较高,但不论口径怎样变化,价格基本保持不变。
流量计的选型一般要综合考虑仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济因素五个方面的因素[4~8]。
设置节制闸主要有以下优点:
1.计量管道上下游沉泥池需要清淤时,不必在计量工程上下游做临时围堰即可完成沉泥池内的淤泥清理。
2.电磁流量计需要拆卸下来进行校检时,关闭上下游的节制闸,将计量管道内的水抽干就能完成,避免了拆卸电磁流量计时的带水作业。
3.计量管道前拦污栅上因挂有杂物太多过流不畅时,关闭上下游的节制闸就能使两闸之间的水压平衡,便于拦污栅上杂物的清理。
4.计量工程管道内淤积或阀门上挂有杂物时,关闭上下游的节制闸,将计量管道内的水抽干就能完成,不必在计量工程上下游做临时围堰即可完成计量管道内的淤泥清理和阀门上挂着物的清理。
(六)阀门和电磁流量计要设置专门的阀门井(房)和计量井(房)
设计阀门井和计量井时要考虑到不能使雨水进入,井口要高出地面或设计水位,并留有一定的安全超高。如平面条件和经济条件允许,可以考虑井为房。井口(房门)尺寸要能允许阀门和计量装置自由进出,以便于阀门的更换和计量装置的校验。
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