測(cè)氨水流量計(jì)在熱鉀堿溶液測(cè)量中的安裝與使用

鹽湖工業(yè)公司主要生產(chǎn)合成氨、尿素、PVC、鉀堿、甲醇等，其中合成氨裝置的脫碳工序*為復(fù)雜。由于此工序聯(lián)鎖較多所以要求儀表測(cè)量精度要高，熱鉀堿溶液導(dǎo)電率較高，所以選用測(cè)氨水流量計(jì)*為合適，它主要是通過(guò)液體的導(dǎo)電性來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量熱鉀堿溶液(貧液及半貧液)的循環(huán)量，使之按一定的比率充分吸收工藝氣中的COZ氣，以保證后工序合成氣的凈化度，不使甲烷化爐溫度超標(biāo)而造成停車(chē)。希望通過(guò)實(shí)踐對(duì)測(cè)氨水流量計(jì)作出比較具體的介紹。
1、測(cè)氨水流量計(jì)介紹
測(cè)氨水流量計(jì)是測(cè)速式流量計(jì)，適用于具有導(dǎo)電性液體體積流量的測(cè)量。流量傳感器測(cè)量通道內(nèi)壁涂有防腐層，在測(cè)量通道內(nèi)無(wú)任何固定或可動(dòng)的節(jié)流部件，對(duì)流體無(wú)壓力損失，其輸出特性與被測(cè)液體的密度、勃度、流動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，可用于測(cè)量有腐蝕性或帶有固體微粒的流體及漿狀物料。但是，它不能測(cè)量氣體、蒸汽和非導(dǎo)電性液體。
2、測(cè)氨水流量計(jì)的工作原理
磁力線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體受磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E(即發(fā)電機(jī)工作原理)。傳感器測(cè)量通道內(nèi)的磁場(chǎng)是由安裝在測(cè)量通道外殼壁上的勵(lì)磁線圈在勵(lì)磁電流作用下產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)。檢測(cè)元件為兩根電*棒，分別安裝在傳感器殼體兩側(cè)的棒孔部位，且兩*棒各有一端頭在傳感器通道內(nèi)壁處，與通道內(nèi)流體保持良好的電氣接觸。
當(dāng)導(dǎo)電流體經(jīng)傳感器通道時(shí)，導(dǎo)電流體流向垂直于磁力線方向，流體流動(dòng)時(shí)切割磁力線，在導(dǎo)電流體中有感應(yīng)電勢(shì)E產(chǎn)生，感應(yīng)電勢(shì)與流速之間的關(guān)系式為:E=KBvD
式中:E一KBD
式中:E一感應(yīng)電勢(shì)，V；
K一系數(shù)；
B一交變矩形波磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；
D一傳感器通道的內(nèi)徑，M；
**體在通道內(nèi)的平均流速，m/s
由式可知，感應(yīng)電勢(shì)與流體的平均流速成正比關(guān)系，所以說(shuō)測(cè)氨水流量計(jì)屬測(cè)速式流量計(jì)。流體所感應(yīng)的電勢(shì)由兩支與液體接觸的電*檢出，并傳送至轉(zhuǎn)換器，由轉(zhuǎn)換器完成信號(hào)放大，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的輸出信號(hào)輸送至顯示器和累計(jì)單元。
測(cè)氨水流量計(jì)的特性與被測(cè)介質(zhì)的物性和壓力、溫度無(wú)關(guān)，測(cè)氨水流量計(jì)經(jīng)出廠前的校準(zhǔn)后，在測(cè)量導(dǎo)電性介質(zhì)的流量時(shí)，所測(cè)得的體積流量示值無(wú)需進(jìn)行修正。
信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出是以頻率輸出,轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)是：無(wú)論傳感器的口徑及測(cè)量范圍，其輸出為標(biāo)準(zhǔn)頻率，即lms/流速轉(zhuǎn)換為1000脈沖/S，當(dāng)被測(cè)液體流速為2.304m/S時(shí)，其輸出頻率為2.304kHz(l)。

3、本項(xiàng)目測(cè)氨水流量計(jì)《IM下25)機(jī)構(gòu)及使用方法的介紹
測(cè)氨水流量計(jì)是由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器(也叫顯示器)兩大部分組成。測(cè)量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)測(cè)量管，一對(duì)電*裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。如圖2所示：

3.1撥動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)置
在改變IMT25的開(kāi)關(guān)設(shè)定之前必須切斷其電源。對(duì)于采用內(nèi)部電源的情況(回路由變送器自身供電)，按下圖3中顯示為黑色的那些開(kāi)關(guān)的低端。對(duì)于外部電源(回路電源在變送器的外部)，則按下圖3中顯示為白色的那些開(kāi)關(guān)的低端。
3.2寫(xiě)保護(hù)開(kāi)關(guān)
位于與變送器蓋板相連的接線用印刷線路板上的作為寫(xiě)保護(hù)使用的DIP開(kāi)關(guān)用來(lái)防止意外地改變變送器組態(tài)或使累加器復(fù)位。這一功能通常只在受到監(jiān)控的物料輸送操作中使用，或者用在因任何理由希望確保系統(tǒng)組態(tài)及累加值不被改變的場(chǎng)合中。因此，這些開(kāi)關(guān)通常被置于“不起用”的位置(也是出廠前設(shè)定的缺省值)。如果將開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到“起用”的位置，便能起到上述的保護(hù)作用。
3.3與數(shù)字式偷出電路的連接
變送器的數(shù)字輸出信號(hào)引線可以連接到I/A系列的系統(tǒng)中。輸出信號(hào)是加載在4一20毫安(回路)線上的。這個(gè)程序只涉及變送器與系統(tǒng)之間的接線。現(xiàn)場(chǎng)接線的*大長(zhǎng)度為600米(2000英尺)。信號(hào)的輸出功率是由FBM輸入模塊提供的。
導(dǎo)管走向向下避免水分積聚在接線盒中。任何不用的導(dǎo)管開(kāi)口都應(yīng)加以悶塞。
HART通信裝置或裝載在PC機(jī)上的組態(tài)器可以連接在變送器現(xiàn)場(chǎng)接線端到外部負(fù)載之間的任何位置，或連接到另外配供的1/0孔口上。如圖3所示：

4、測(cè)氨水流量計(jì)的安裝要求
(l)傳感器的使用條件時(shí)流經(jīng)測(cè)量通道內(nèi)的液體必須處在充滿(mǎn)狀況，傳感器安裝位置應(yīng)優(yōu)選在垂直管道上，且垂直管道內(nèi)液體必須是自下而上流動(dòng)，傳感器不可安裝在藝管路*高水平管段上，管段*高處易聚集氣體，在水平或傾斜的工藝管路上安裝，傳感器上游側(cè)直管段不可小于SD，下游直管段不小于ZD。傳感器安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)，安裝位置附近應(yīng)無(wú)動(dòng)力設(shè)備或磁力啟動(dòng)器等。
(2)傳感器與工藝管道之間采用法蘭連接，緊固螺栓時(shí)不可擰得過(guò)緊，否則會(huì)損壞傳感器法蘭口聚四氟乙烯涂層。建議用力矩扳手緊固螺母，其*大力矩參照表。水平或傾斜工藝管道上安裝。其兩支檢測(cè)電*應(yīng)處于水平位置，不允許處在工藝管道的正上方或正下方的位置，口徑大于300mm的傳感器應(yīng)專(zhuān)設(shè)支架支撐。
(3)傳感器對(duì)外界電磁干擾比較敏感，為了消除電磁干擾和使用安全，應(yīng)將傳感器外殼、被測(cè)介質(zhì)和工藝管道三者連成等電位，并要求獨(dú)立接地，接地電阻小于10。因外界存在的電磁場(chǎng)感應(yīng)電流、絕緣故障漏電流和危險(xiǎn)區(qū)域采用的電位平衡器所產(chǎn)生的電位平衡電流會(huì)沿著金屬管道和工藝介質(zhì)流動(dòng)，這些電流在傳感器的電*上會(huì)產(chǎn)生干擾電壓，其電壓等級(jí)遠(yuǎn)超過(guò)電*所測(cè)得的感應(yīng)電勢(shì)，因此，要求將傳感器外殼、被測(cè)介質(zhì)和工藝管道三者必須連成等電位，并接地，以消除外界千擾。
(4)測(cè)氨水流量計(jì)供貨通常根據(jù)工藝管道材質(zhì)配置接地環(huán)，接地環(huán)材質(zhì)為耐腐蝕不繡鋼，接地環(huán)長(zhǎng)約30mm的圓管管頸。工藝管道為了防腐常采用塑料管或在金屬管道內(nèi)涂絕緣防腐漆或襯里，而測(cè)氨水流量計(jì)常常應(yīng)用在防腐蝕較強(qiáng)的場(chǎng)合。對(duì)于絕緣材質(zhì)管道或管道內(nèi)涂絕緣層的管道，僅用接地線將法蘭連接起來(lái)的辦法是不可能實(shí)現(xiàn)等電位接地的，應(yīng)采取特殊措施，在傳感器兩端法蘭口處各裝一只接地環(huán)，把接地環(huán)圓管頸插入法蘭口內(nèi)，使接地環(huán)與管內(nèi)液體有良好的電氣接觸，再用接地線將法蘭與接地環(huán)連接起來(lái)。接地連接線應(yīng)選用16mmZ多股銅芯線。
(5)信號(hào)轉(zhuǎn)換器安裝位置應(yīng)盡可能靠近傳感器安裝，有利于減小外部電磁干擾對(duì)信號(hào)傳輸線的影響和信號(hào)強(qiáng)度的損失。通常使用制造廠提供的sm長(zhǎng)度的屏蔽信號(hào)電纜將轉(zhuǎn)換器與傳感器連接起來(lái)。廠家提供的屏蔽信號(hào)電纜有兩種型號(hào)，一種為單層屏蔽信號(hào)電纜。另一種為三層屏蔽信號(hào)電纜。兩種型號(hào)電纜的接地方式是有區(qū)別的，應(yīng)根據(jù)道貨的電纜決定屏蔽接地方式。
(6)如果信號(hào)電纜為單層屏蔽，要求外屏蔽層為一端接地，接地端接于傳感器端子1，三芯電纜中的兩根線為信號(hào)線，分別接于2、3端子，另一根芯線作為內(nèi)屏蔽線，內(nèi)屏蔽應(yīng)兩端接地，屏蔽線的兩端應(yīng)分別接在傳感器和轉(zhuǎn)換器的1端子上，如圖所示。如果到貨電纜為三層屏蔽信號(hào)電纜，則按圖(b)所示接線，*外層屏蔽層(鐵質(zhì))為一端接地，接于傳感器1端子，*二層為內(nèi)屏蔽層(銅質(zhì))，屏蔽層兩端分別接于傳感器和轉(zhuǎn)換器的1端子，兩根芯線屏蔽層為一端接地，分別接于轉(zhuǎn)換器20、30端子。
(7)另外，在轉(zhuǎn)換器于傳感器之間還有一根供電電纜，是轉(zhuǎn)換器給傳感器激勵(lì)線圈提供交變脈動(dòng)電流用的專(zhuān)用電纜。為避免直流磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)電液體產(chǎn)生*化現(xiàn)象，給測(cè)量精確度帶來(lái)影響，測(cè)氨水流量計(jì)通常采用交變電流勵(lì)磁，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。
5、結(jié)束語(yǔ)
化工裝置的計(jì)量體系需要準(zhǔn)確的流量計(jì)，以保證各種溶液的配比平衡以及后工序安全穩(wěn)定運(yùn)行。測(cè)氨水流量計(jì)的變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，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)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失，同時(shí)它不會(huì)引起諸如磨損，堵塞等問(wèn)題，特別適用于測(cè)量帶有固體顆粒的礦漿，污水等液固兩相流體，以及各種粘性較大的漿液等，同樣，由于它結(jié)構(gòu)上無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，故可通過(guò)附上耐腐蝕絕緣襯里和選擇耐腐材料制成電*，起到很好的耐腐蝕性能，使之可用于各種腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量中。因此測(cè)氨水流量計(jì)對(duì)于熱鉀堿溶液流量的測(cè)量來(lái)說(shuō)是一種比較理想的計(jì)量?jī)x表，可以在化工以及其它行業(yè)中廣泛推廣。

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