BURKERT流量計在應用中的和不足之處

    BURKERT流量計是根據法拉電磁感應定律制成的,用來測量導電液體體積流量的儀表。由于其*的,日前已廣泛地被應用于工業過程中各種導電液體的流量測量,如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質:各種漿液流量測量,形成了*的應用領域。

    BURKERT流量計由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器安裝在工業過程管道上,它的作用是將流進管道內的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號,并通過傳輸線將此信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方,它將傳感器送來的流量信號進行放大,并轉換成流量信號成正比的標準電信號輸出,以進行顯示,累積和調節控制。

    BURKERT流量計的主要如下

    1)電磁流量計的傳感器結構簡單,測量管內沒有可動部件,也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計中運行能耗ZUI低的流量儀表之一。

    2)可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部*流動部件,與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極,其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質采用耐磨橡膠做內襯,就特別適合于測量帶有固體顆粒的、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流量計是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計只需經水標定后,就可心用來測量其它導電性液體的流量。

    4)BURKERT流量計的輸出只與被測介質的平均流速成正比,而與對稱分布下的流動狀態(層流或湍流)無關。所以電磁流量計的量程范圍極寬,其測量范圍度可達100:1,有的甚至達1000:1的可運行流量范圍。

    5)BURKERT流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,也可測量正反兩個方向的流量。

    6)BURKERT流量計的口徑范圍極寬,從幾個毫米一直到幾米,而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備,為電磁流量計的應用和發展奠定了基礎。

    BURKERT流量計目前仍然存在的主要不足如下。

    1)不能用來測量氣體、蒸汽以及含有氣體的液體。

    量分數的堿液,對裂解氣壓縮機Ⅲ段出來的裂解氣進行洗滌,從而脫除乙烯裂解氣中的H2S和CO2等雜質,經過三段洗滌后,在ZUI后一段雜質生成碳酸氫鈉后排出塔。洗滌后的裂解氣進入壓縮機的高壓段繼續壓縮并進入后系統進一步分離處理。由于離子堿具有較強的腐蝕性,測量難度大原設計采用差壓變送器測量方案,在使用過程中因引壓管和三閥組內的物料結晶頻繁,無法正常工作。

    經過多方評估,的鉑金電極的電磁流量計,該流量計具有強抗腐蝕的鉑金電極和PTFE內村,剛開始儀表指示正常,但不久均失靈,經多方面査找原因,系內襯損壞導致電極被腐蝕損壞,儀表無法工作。

    經過多方調研和交流,在再次改造中選擇了橫河電機公司的電容式無電極電磁、配置陶瓷內膽的電磁流量計,該流量計以外壁作為測量電極,配以內部陶瓷內膽,具有*的耐磨性和防腐蝕性能,*改變了原有電磁流量計配備專用電極的局限性,很好地解決了該工況中的測量問題。

    BURKERT流量計的襯里內壁以及電極表面容易產生結垢現象,由于結垢部分的電導率與測量介質不一致,產生結垢后,如果不及時清理,輕則給電磁流量計的測量帶來誤差,重則導致電磁流量計的信號短路或斷路,導致儀表無法正常工作。對于易結垢場合使用的電磁流量計,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一對安裝環境要求較高、需要定期維護、不能用于高壓管道等。本文通過對測量導管的結構以及測量電極的形狀做改進設計,大大延長了在高壓等場合條件下電磁流量計的無維護使用壽命。使此類工況的流量測量得到較為的解決。本次研究涉及到流量測量技術相關領域,包括有電磁流量計以及電極的阻垢結構,該結構中的電極主要是與流體介質之間進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置的凸起部分,此凸起部分為導電體,本次所設計的電磁流量計其電極表面具有不易結垢以及無需經常進行清洗的特點。

    1.傳統電磁流量計的清理方式

    BURKERT流量計的正作原理決千電磁流量計工作時測量電極必須能完成測量介質的電動勢檢測若測量的介質容易結垢,當測量電極*被結垢覆蓋時,如果結垢部分是絕緣體,電磁流量計電極將無法檢測到感應信號,如果結垢部分導電率過高,感應信號將被結垢層短路。

    為了解決電磁流量計介質結垢的問題,目前傳統做法都是采用刮刀式機械清理的方法來解決。刮刀式電極的結構示意圖如圖1

    從刮刀式電極的結構示意圖可以看出,刮刀式電極的軸是通過“O”型圈軸密封的方式密封的。通過人工旋轉軸的方式帶動刮刀,實現電極表面結垢的清理。

    采用刮刀式電極清理結垢的方法,缺點主要有如下幾點：

    (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,并且對清理的人員有定的要求。

    (3)由于旋轉軸是通過“O”型圈軸密封的方式密封的,對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以上的場合。

    從以上幾點可以看出,采用刮刀式電極的方式解決易結垢介質的測量存在很大的局限性。無法滿足安裝環境較差(埋土、淹水)以及耐壓等級高于10Mpa(“O”型圈軸密封限制)的場合的除垢要求。