脂肪酸流量計 硬脂酸流量計 表面活性劑流量計

電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，在電磁流量計中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法 拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場，當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。

應(yīng)用行業(yè)：

適用于測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量，如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液，泥漿、礦漿、紙漿以及食品方面的液體等，廣泛應(yīng)用于冶金、造紙、水處理、化工、輕工、紡織、電力和采礦等行業(yè)。

結(jié)構(gòu)：

主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。

磁路系統(tǒng)：

其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永磁鐵來實現(xiàn)，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之產(chǎn)蝗內(nèi)阻增大，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時，永磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟(jì)，所以一般采用交變磁場，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。

測量導(dǎo)管：

其作用是讓被測導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測量導(dǎo)管時磁通量被分流或短路，測量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。

電極：其作用是引出和被測量成正比的感應(yīng)電勢信號。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成，且被要求與襯里齊平，以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。外殼：應(yīng)用鐵磁材料制成，是分配制度勵磁線圈的外罩，并隔離外磁場的干擾。襯里：在測量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上，有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體，其作用是增加測量導(dǎo)管的耐腐蝕性，防止感應(yīng)電勢被金屬測量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。轉(zhuǎn)換器：由液體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢信號十分微弱，受各種干擾因素的影響很大，轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號并抑制主要的干擾信號。其任務(wù)是把電極檢測到的感應(yīng)電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號。
主要特點：

·極強(qiáng)的抗腐蝕能力，幾乎可測任何導(dǎo)電液體
·測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響
·抗干擾力強(qiáng)，幾乎不受外界干擾
·儀表內(nèi)部無任何阻流部件，無壓損，屬于節(jié)能型儀表
·直管段要求低，可在線標(biāo)定
·具有自檢和自診斷功能，方便檢修
·在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程 

技術(shù)參數(shù)：

常用流速-流量對照表流速（m/s）； 流量（m3/h） 口徑（mm）

安裝要求：

·流量計的設(shè)計、試驗和供電均有安全規(guī)定，用戶必須嚴(yán)格遵守本說明書的有關(guān)條款確保流量計的安全操作及運(yùn)行，保證電磁流量計測量精度的必要條件如下：

·被測液體介質(zhì)必須具有導(dǎo)電性。

·被測液體介質(zhì)必須充滿管道。

·被測液體介質(zhì)必須均勻，以避免電導(dǎo)率的不均勻性（會產(chǎn)生嚴(yán)重干擾），如需動態(tài)加入化學(xué)物質(zhì)，應(yīng)在儀表下游處注入。

·電磁流量計系統(tǒng)必須良好接地。

·流量計入口直管段至少5倍DN （測量管道內(nèi)徑），出口直管段至少2倍DN。

·在流量計附近，避免強(qiáng)電磁場干擾，避免安裝在大型電機(jī)或變壓器等設(shè)備附近。

脂肪酸流量計1：

脂肪酸流量計2：

一種小口徑計量系統(tǒng)伴熱的探討：

小口徑管線和小口徑泵，華陸流量計等在流體的精細(xì)計量中廣泛使用，對于高溫液體存在管道細(xì)熱量損失大，易凝結(jié)的問題。對管道及管件保溫和伴熱提出了要求，由于小口徑管道的安裝和施工的特殊性，本文進(jìn)行一種易于施工和維修維護(hù)的實用性方案的討論對比，經(jīng)過實踐考驗，得出了經(jīng)濟(jì)實用的導(dǎo)熱油加波紋管保溫伴熱方案。

1 小口徑管線在我廠生產(chǎn)的應(yīng)用

我公司是一家活性鈣碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)。在活性鈣生產(chǎn)中使用硬脂酸作為表面活性劑使用。作為活性劑每噸生產(chǎn)用量少，每噸使用量大約在20～40Kg，這就要求生產(chǎn)中計量控制精度高,在每小時產(chǎn)量3噸流量是60～120Kg/h。在現(xiàn)場硬脂酸計量系統(tǒng)有以下部分組成：使用油浴電加熱的硬脂酸熔融罐，小型高溫齒輪泵輸送熔融硬脂酸，流量計使用HLLDG/Y-20高溫小口徑質(zhì)量流量計，在輸送管道上使用直徑10mm，壁厚為1mm的不銹鋼管道，總長約11m管線，管線溫度控制每2m設(shè)置溫度傳感器，管線及設(shè)備設(shè)計有保溫及伴熱。

先介紹一下硬脂酸這種物料的特性特點：硬脂酸，即十八烷酸，結(jié)構(gòu)簡式：CH3(CH2)16COOH，性狀：白色蠟狀透明固體或微黃色蠟狀固體。能分散成粉末，微帶牛油氣味。相對密度（g/mL,20/4℃）：0.9 408，熔點：67～69℃，沸點（常壓）：183～184℃，帶有光澤或含是晶粒的白色蠟狀固體。本品無毒，用內(nèi)襯塑料袋的編織袋或紙箱包裝，每袋（或每箱）凈重25kg。脂肪酸主要作為表面活性劑的基礎(chǔ)原料而得到廣泛應(yīng)用。

2 伴熱要求及施工

由于硬脂酸的物理特性，常溫下為固體，輸送計量時使用是液態(tài)，這時硬脂酸的溫度至少要達(dá)到70℃以上，為保證流動性要求液體溫度在90℃以上，為防止氣化低于130℃。這就要求伴熱溫度要達(dá)到70℃以上。在設(shè)計中相關(guān)設(shè)備及管線使用電伴熱帶纏繞在管線和設(shè)備上，低溫時開啟加熱，溫度高報時停止加熱。

現(xiàn)場使用高溫型自控溫加熱電纜施工，保溫使用巖棉包裹。管線上采用上下兩層平行鋪設(shè)，齒輪泵，流量計，閥門，管道過濾器及接頭管件，采用回旋式纏繞，整體控溫，每間隔2m的位置上安裝小型陶瓷封裝的PT100熱電阻，整體電伴熱帶使用鋁箔自粘帶纏繞固定，保證貼合緊密，熱量傳遞可靠，整體固定牢靠。外層使用巖棉包裹，鐵絲固定外層使用玻璃絲布纏繞加固對支架固定點重點處理。

條件運(yùn)行，即不進(jìn)物料對設(shè)備經(jīng)行運(yùn)行條件模擬，伴熱運(yùn)行正常，高溫度達(dá)到73℃，5個溫度檢測均達(dá)到了70℃以上。加熱高限設(shè)定90℃，不能達(dá)到，運(yùn)行時保持運(yùn)行狀態(tài)。

整體調(diào)試，熔融罐中投入潤滑油（代替硬脂酸）加熱至90℃，潤滑油通過過濾器，自留過料管線至管道泵進(jìn)口，開機(jī)齒輪泵，通過華陸質(zhì)量流量計計量，調(diào)整齒輪泵的轉(zhuǎn)速，在低流量運(yùn)行，系統(tǒng)計量正常，各測量電溫度顯示正常。改用硬脂酸測試，測試前對管道過濾器清理，拆除保溫，解開伴熱帶才能露出過濾器，處理過濾網(wǎng)后恢復(fù)安裝。恢復(fù)電伴熱及保溫層。投料硬脂酸，溫度達(dá)到90℃后開始運(yùn)行計量，運(yùn)行中，流量無顯示，測溫實測泵體溫度約60℃，不能達(dá)到溶解溫度凝固，調(diào)試終止。調(diào)試過程中管線溫度顯示開始有跳動，尤其是電伴熱運(yùn)行過程中，波動比較明顯增加。

3 使用中存在的問題分析和解決方案提出

硬脂酸投料時，齒輪泵開機(jī)沒有流量顯示，測溫測量泵體溫度低于溶融溫度。原因分析：電伴熱加熱功率不足，對細(xì)管線加熱溫度可以達(dá)到70℃以上，對泵體加熱沒有達(dá)到，后續(xù)質(zhì)量流量計也是如此，原因可能是由于安裝外形不規(guī)則，導(dǎo)致電伴熱帶纏繞密度不足和支架的導(dǎo)熱性能造成局部溫度低，同時由于傳動部分不能保溫，也造成了熱量的喪失。同時由于在冬季調(diào)試設(shè)備，環(huán)境溫度降至零下，溫度低也是一個客觀的因素。

電伴熱運(yùn)行中，管線溫度波動明顯。原因分析：電伴熱帶敷設(shè)在管線表面，溫度測量元件也是敷設(shè)在管線表面，電伴熱帶使用220VAC電源，對溫度測量的電路產(chǎn)生了電磁干擾，造成溫度波動。尤其是在對管線操作和清理過濾器時，拆裝保溫和電伴熱帶沒有按照規(guī)范施工，造成電伴熱帶表皮損傷時尤為突出。同時處理問題時產(chǎn)生新的問題，要么是加強(qiáng)絕緣，導(dǎo)熱性能下降，要么是將損壞的部分拆除，造成部分功率不足。

在對管件操作時，要關(guān)閉電伴熱電源，管線溫度下降，硬脂酸凝固在管線內(nèi)，清理過濾器時要將保溫和電伴熱帶拆除操作，否側(cè)無法清理。這就給清理過濾器造成了清理困難，同時清理完畢后恢復(fù)工作做不好會造成電加熱帶損壞，保溫失效的發(fā)生。

解決上述問題，必須尋找一個滿足加熱功率高，不使用電加熱，方便維修維護(hù)的綜合方案。提出方案一：利用熔融罐的電加熱油浴中的導(dǎo)熱油作為熱源，使用循環(huán)泵循環(huán)，金屬繞性管作為伴熱管纏繞在管線及泵體，HLLDG/Y-20流量計殼體上，金屬繞性管分段安裝，維護(hù)單臺設(shè)備時只需中間接頭分解，即可以操作，完成后接頭恢復(fù)，不需要進(jìn)行電氣操作。方案二：使用蒸汽作為熱源，無縫管做伴熱管，齒輪泵頭，華陸流量計制作伴熱套。在安裝位置高處作為進(jìn)蒸汽口，安裝的低處安裝疏水裝置，也可以實現(xiàn)。

兩個方案均解決了上述問題，綜合考慮兩個方案的優(yōu)缺點：先導(dǎo)熱油方案需要增加一臺循環(huán)泵，現(xiàn)有的電伴熱的電氣回路可以作為控制回路使用，不用做控制修改，導(dǎo)熱油的溫度由油浴油溫控制，不需要增加控制源，蒸汽方案則需要增加蒸汽控制閥和疏水閥，根據(jù)蒸汽的壓力和溫度控制調(diào)節(jié)，同時蒸汽供汽溫度有超過180℃的情況發(fā)生，直接使用有可能造成硬脂酸的氣化，必須要降溫使用；其二，蒸汽方案中有冷凝水的產(chǎn)生，排放冷凝水及冬天的防凍排水增加了額外操作，其三制作泵頭和流量計的伴熱夾套需要特殊制造。綜合兩個方案優(yōu)缺點，采用循環(huán)導(dǎo)熱油方案。

4 循環(huán)導(dǎo)熱油實施

先確定伴熱管線的口徑和長度。金屬繞性管口徑選擇內(nèi)徑15mm，采用四根并行螺旋纏繞在直徑為10mm的不銹鋼管線上。齒輪泵，管道過濾器，質(zhì)量流量計采用單根并行纏繞，總長度60m，單根長度3m，合計20根。循環(huán)泵的選擇：油浴設(shè)備上是DN25的閥門，泵的進(jìn)口選擇DN25，出口選擇DN15，與伴熱管線一直。泵的控制使用原電伴熱的電氣回路，功率0.75KW。

現(xiàn)場施工，將原管線上的保溫及電伴熱帶全部拆除，對管線消漏處理。溫度測量探頭先做固定處理。固定好循環(huán)泵的位置，使用單根繞性管對管道過濾器，齒輪泵頭，華陸質(zhì)量流量計做纏繞處理，對管線采用四根并行螺旋纏繞，分別對應(yīng)好尾接頭后根據(jù)尾關(guān)系把所有伴熱管串聯(lián)到循環(huán)泵出口和油浴的回油口，油浴的出油口與循環(huán)泵進(jìn)口相連。

5 實施后的效果

改造完成后，投料運(yùn)行，一次投運(yùn)成功。使用熔融罐的導(dǎo)熱油循環(huán)，硬脂酸在罐內(nèi)溫度與管線溫度一直，流動過程中沒有溫差，不發(fā)生凝結(jié)。沒有直接使用電加熱，對溫度測量回路沒有電氣影響。設(shè)備清理過濾器時，只需要部分拆除管線即可完成，沒有增加額外的勞動強(qiáng)度，達(dá)到了預(yù)期效果。

小口徑管線和小口徑泵，HLLDG/Y-20流量計等在流體的精細(xì)計量中廣泛使用，對于高溫液體存在管道細(xì)熱量損失大，易凝結(jié)的問題。對管道及管件保溫和伴熱提出了要求，由于小口徑管道的安裝和施工的特殊性，本文進(jìn)行一種易于施工和維修維護(hù)的實用性方案討論對比，經(jīng)過實踐考驗，得出了經(jīng)濟(jì)實用的導(dǎo)熱油加波紋管保溫伴熱方案。