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飲用水流量計(jì)在應(yīng)用過程中的選型安裝和維護(hù)

點(diǎn)擊次數(shù):1780 發(fā)布時(shí)間:2021-09-08 03:07:00
飲用水流量計(jì)除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可測量液固兩相流,高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠,無可動部件,工作壽命長。無截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電*材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
一、凈化工藝對過程流量檢測與控制的要求
凈化過程是鋅濕法冶煉過程中的重要過程。在浸出過程中,大部分雜質(zhì)因中和水解作用而從溶液中除去,但仍存在少量cu、ca、co、㈨、As等雜質(zhì),這些雜質(zhì)對鋅電積有很大危害,如降低電流效率、增加電能消耗、影響陰*鋅質(zhì)量和腐蝕陰*等。正是因?yàn)檫@樣,經(jīng)過浸出過程后,中性浸出的上清液還需要經(jīng)過凈化處理后,才能進(jìn)入電積過程。
1. 影響凈化質(zhì)量的主要因素
在凈化過程中,影響凈化質(zhì)量的因素有很多,但以下兩個(gè)方面的因素是進(jìn)行監(jiān)測控制設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的:
(1) 鋅粉的加入量。鋅粉是主要的除雜添加劑.其加入量一般采用除cu和cd理論值的3~4倍,若鋅粉用量過少會影響除Cu和Cd的質(zhì)量.因此.合適的鋅粉加入量是保證凈化質(zhì)量和盡量降低消耗的前提
(2) 溶液的流量。為使鋅粉與上清液充分混合,保證鋅粉的置換反應(yīng)能完全進(jìn)行,節(jié)約鋅粉用量,必須保持合適的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。
若化學(xué)反應(yīng)時(shí)間過短,則置換反應(yīng)不完全,需要耗費(fèi)大量的鋅粉,而且難以保證凈化質(zhì)量,若化學(xué)反應(yīng)時(shí)問過長,則影響產(chǎn)量,同時(shí)也容易產(chǎn)生復(fù)溶鎘。通過調(diào)節(jié)溶液的流量,可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)時(shí)間,所以溶液的合適流量是一個(gè)重要因素。
2. 對過程流量檢測的要求
在凈化過程中,要求控制的主要物理量是除雜添加劑鋅粉的加入量,由于鋅粉的加入量與上清液中各種雜質(zhì)的含量、反應(yīng)的溫度和溶液的流量等各種因素有關(guān),具有很多不確定因素,而且難以用解析的數(shù)學(xué)關(guān)系式來完全正確地描述這些關(guān)系,這給凈化過程的優(yōu)化控制帶來了困難。根據(jù)凈化工藝流程的特點(diǎn),對凈化過程流量檢測與控制提出了下述兩個(gè)方面的要求。
(1) 鋅粉加入量控制。在保證凈化后溶液中的各種成分符合要求的前提下,使鋅粉的加入量*小,這也是專家控制系統(tǒng)要完成的主要目標(biāo)。
(2) 流量調(diào)節(jié)。根據(jù)產(chǎn)量的要求以及化學(xué)反應(yīng)所需要的時(shí)間等因素,合理地保持溶液的流量在一個(gè)*優(yōu)的給定值上,從而保證凈化過程的工作充分穩(wěn)定以及物料平衡關(guān)系。
解決凈化過程中各種參數(shù)的實(shí)時(shí)在線檢測,例如上清液流量、新液流量的檢測等,由于溶液呈酸性,含有易結(jié)晶物質(zhì)介質(zhì),用常規(guī)的檢測方法還難以實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)踐,選用50P型飲用水流量計(jì)檢測溶液流量,由于其沒有運(yùn)動部件,加之合理選擇內(nèi)襯材料和電*材質(zhì),可以有效地抗酸和抗結(jié)晶,其量程可根據(jù)工藝情況通過調(diào)整內(nèi)部組態(tài)來進(jìn)行改變。
二、飲用水流量計(jì)的應(yīng)用須注意選型設(shè)計(jì)、安裝維護(hù)等關(guān)鍵問題
1. 選型設(shè)計(jì)
公司以前采用50Hz工頻激磁方式的飲用水流量計(jì)時(shí),零點(diǎn)穩(wěn)定性及抗干擾能力差,特別是對含有固體顆粒流體測量更不穩(wěn)定,常有莫名其妙的跳變輸出。使用十年多來,我們發(fā)現(xiàn)飲用水流量計(jì)不但在制造工藝上確保產(chǎn)品經(jīng)久耐用,而且在設(shè)計(jì)原理上也有其獨(dú)到的優(yōu)勢:
(1) 飲用水流量計(jì)采用的直流低頻矩形波勵磁方式(如圖),工作頻率大約在20Hz左右。采用交變的直流勵磁方式,具有很好的零點(diǎn)穩(wěn)定性,良好的抗干擾和處理噪聲的能力和低功耗。在此基礎(chǔ)上,還有其**的勵磁電壓處理模式,進(jìn)一步提高了測量的性能。通常的勵磁過程是電源接通以后,產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的交變電壓,然后在一個(gè)周期內(nèi),線圈電流逐漸升高,由于存在電渦流的影響,磁場的建立時(shí)間會在電渦流衰減以后,因此使得真正測量的時(shí)間變得很短。而采用的是過電壓的方式,在一個(gè)很短的時(shí)間(tR)內(nèi),施加了一個(gè)3倍于正常值的電壓后,再恢復(fù)到正常的供電電壓,使得線圈電流和磁場能在*短的時(shí)間內(nèi)建立起來,比普通的勵磁方式縮短了5倍的時(shí)間,從而增加了測量的時(shí)間,保證了更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定的測量。
低頻方波勵磁是一種比較好的勵磁方式,目前已在飲用水流量計(jì)上廣泛的應(yīng)用。概括一下,它具有如下優(yōu)點(diǎn):能避免交流磁場的正交電磁干擾消除由分布電容引起的工頻干擾:抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流排除直流勵磁的*化現(xiàn)象。
直流低頻矩形波勵磁方式能滿足工業(yè)對飲用水流量計(jì)85%以上的應(yīng)用。對于泥漿和其他非均勻流體,用高功率直流磁場配以增加的測量頻率來解決。工作頻率提升至50Hz左右,感應(yīng)電壓的振幅相當(dāng)高,再配以DSP(數(shù)字信號處理)放大器足以克服過程噪聲。
用于脈動流和快速灌裝工藝的飲用水流量計(jì),其勵磁線圈產(chǎn)生低功率但高頻(85Hz)的信號,優(yōu)異的信號處理能濾去雜亂的噪聲。
(2) *小流量信號的獲得
飲用水流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)表明能夠測量的*小流量(速)是0.01m/s,也就是說飲用水流量計(jì)能在如此小的流量下仍能得到流量信號。根據(jù)法拉*定律,流體流過后會產(chǎn)生一定的感應(yīng)電動勢,而這個(gè)電動勢,即流量信號的強(qiáng)弱和整個(gè)流量計(jì)電路放大器的處理能力和抗干擾能力有很大的關(guān)系,飲用水流量計(jì)能夠產(chǎn)生300V/(m/S)信號強(qiáng)度,即濾波和放大電路能夠檢測到*低3IJV的信號,因此可以測量*低0.01m/s的流量信號。
(3) 飲用水流量計(jì)由各種內(nèi)襯和電*組成的十多種傳感器來滿足不同工況和測量介質(zhì)的需要。如用PTFE/硬橡膠內(nèi)襯配以子彈頭電*(特制的尖而直流低頻矩形液勖磁殼式圖光滑頭日pA日Bt;減少頻繁的清洗周期從而減少維修成本)用于含脂肪的廢水一防止脂肪覆蓋電*:用聚氨酯或天然膠內(nèi)襯配以碳化鎢涂層電*具有很高的耐磨性,可用于濃縮礦漿(細(xì)漿體,顆粒尺寸小于0.5mm)的測量:用天然膠內(nèi)襯配以刷子電*可用于碾磨過程的原漿體,隧道挖掘機(jī),采砂船開采應(yīng)用(巖石漿料,顆粒尺寸大于0.5mm)。
(4) 高級診斷功能。*一級:對流量計(jì)本身運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,如電*結(jié)垢、腐蝕及損壞的判斷:磁場線圈的監(jiān)測,能判斷工作環(huán)境的好壞及是否過載。*二級:由于有歷史數(shù)據(jù)的存儲和對于趨勢的判斷,能判斷在線得到的數(shù)據(jù)是否合理,從而使得維修工程師根據(jù)儀表的實(shí)際使用情況來做出是否需要或何時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修的判斷。*三級:用FieldTool這個(gè)軟件包就能在計(jì)算機(jī)上知曉以上所有高級診斷功能得出的結(jié)論,并做必要的修正而無需下現(xiàn)場進(jìn)行維護(hù),F(xiàn)ieIdTool另外一個(gè)非常重要的功能就是可以設(shè)置某些報(bào)警信息利用”中國移動或聯(lián)通”的短信息服務(wù)平臺傳送到手機(jī)上。
(5) 其他的技術(shù)優(yōu)勢,如E+H公司的飲用水流量計(jì)都是四電*的,比一般公司多出了兩個(gè)電*:接地電*使測量更穩(wěn)定,空管檢測電*可**檢測所測流體是否滿管:電*清洗功能減少現(xiàn)場維護(hù)成本:全中文操作菜單使調(diào)試更容易等。
2. 安裝問題
安裝場所要求振動小,避免附近有電動機(jī)、變壓器等強(qiáng)電源引起的電磁干擾。流量計(jì)可垂直、水平或傾斜安裝,但必須保證兩電*的中心軸線處于水平狀態(tài),運(yùn)行時(shí)管內(nèi)充滿流體。測量混合相流體時(shí),不會引起相分離:流體中氣泡要少(有少量氣泡或泡狀流時(shí),測得的是含有氣泡體積的氣液固混合流的體積流量),但氣體含量不能增加到形成彈(塊)狀流。對磨損大的礦漿,應(yīng)垂直安裝,使流體自下而上以保證磨損均勻、固體顆粒不會沉積。
為獲得正常測量準(zhǔn)確度,流量計(jì)前也需有一定長度(至少5D)的直管段:對中小型管道,為及時(shí)清除結(jié)垢、結(jié)晶等,宜安裝旁路管:接地環(huán)的安裝應(yīng)保證單獨(dú)、良好接地(10Q以下),具有零電位。若用空管檢測必須注意變送器安裝方向。
飲用水流量計(jì)PTFE內(nèi)襯慎用于真空狀態(tài),特別是大的公稱直徑的內(nèi)襯在高溫真空狀態(tài)下會永久損壞,而且真空狀態(tài)下容易產(chǎn)生氣穴或氣泡使得測量不準(zhǔn)。
若流量計(jì)安裝在管道的頂端就可能產(chǎn)生氣泡,而聚集的氣泡就會影響測量:若流量計(jì)安裝在向下的敞開管線的上游,氣泡就會大量通過流量計(jì)引起測量誤差。所以,應(yīng)盡量把流量計(jì)安裝在管道的下游,使之產(chǎn)生足夠的背壓來避免產(chǎn)生氣穴。
3. 運(yùn)行與維護(hù)
儀表投運(yùn)前,傳感器管內(nèi)必須充滿測量液體,通電后在靜止?fàn)顟B(tài)下作零點(diǎn)調(diào)整:投運(yùn)后,有條件時(shí)亦要定期停流檢查零點(diǎn),尤其是易沉淀、易污染電*的測點(diǎn)。測量管內(nèi)壁沉積或結(jié)垢層應(yīng)及時(shí)清除.否則絕緣層會包裹電*,斷開電*回路,或被附著層短路(附著物電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率時(shí)),或引起管內(nèi)徑的變化而產(chǎn)生較大誤差:清垢時(shí)也不能用起子等工具猛烈鏟、刮電*和內(nèi)襯。
三. 結(jié)束語
為很好地解決有色冶煉過程中一些介質(zhì)的流量測量問題,除繼續(xù)跟蹤國際新型檢測儀表和技術(shù)發(fā)展動向外,還要研究相關(guān)儀表的選型設(shè)計(jì)(適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性和準(zhǔn)確度等).并針對應(yīng)用過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行研究改進(jìn)與總結(jié)提高,并同儀表制造廠家及時(shí)溝通.才能應(yīng)用好這些新型流量計(jì),讓它們真正起到”工業(yè)的眼睛”的作用。

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