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智能電磁流量計在回收水計量中的應用與探討

文章出處:AG贵宾厅實業 人氣:發表時間:2018-04-10 13:45

    鐵礦選礦生產尾礦回收水是將選礦生產中排出的尾礦經濃縮池濃縮後,濃縮部分經濃縮池的底部由汙水泵排出,回收部分的水經濃縮池的上部溢流排出然後進行再利用的一項技術。尾礦回收水的特點是水質較差,裏麵合有一定的泥、沙和少量的雜草、樹葉等雜物,但又不同於汙水,能滿足選礦生產中球磨機生產要求的水質,且水質的好壞和回收水的多少有關。若人為調節的回收水量大,水質就較差,裏麵的泥沙濃度就高,調節的回收水量小,水質就好一些,裏麵的泥沙濃度就低。一段時間內,AG贵宾厅石村鐵礦在回收水的計量問題上一直沒有取得理想的效果,直到2001年3月應用了XKD992型智能電磁流量計後,尾礦回收水的計量工作才取得了比較滿意的效果。
1  以前所用的計量設備及特點
    在回收水計量所用的一次儀表中,AG贵宾厅曾用過軸向式渦輪流量傳感器和切向式渦輪流量傳感器,但無論是軸向式的還是切向式的,因其都是輪式的,所以都存在著輪式傳感器所共有的不足之處,①傳感器輪易被水中的雜草、線頭等雜物卡住或纏住,至使計量不準或計量停止。②傳感器輪運行一段時間後,由於長期的磨損和疲勞,輪軸會被折斷,特別是運行中突然停泵、停水的瞬間,輪軸最容易折斷。在AG贵宾厅使用輪式傳感器過程中,軸向式渦輪每月至少必須對其進行一次清理,切向式渦輪每3個月必須清理一次;軸向式輪一般用1至6個月輪軸就會被折斷,切向式輪可用3至18個月。並且由於回收水中的雜物對傳感器輪纏、卡的偶然因素太多,有時,渦輪雖然還在旋轉,但上麵早已纏上了雜物,其旋轉速度早已小於正常時應該的轉速,當然,反映到二次儀表上的示值也就不準。
    在回收水的計量中,AG贵宾厅還采用過渦街流量傳感器。渦街流量傳感器雖然結構簡單,無轉動磨損部件,不會發生卡輪、斷軸等現象,但同樣由於回收水水質較差的特點,使用一段時間後旋渦發生體和探頭的周圍就會被泥沙、雜質等附著物包圍,同樣存在著計量不準、停止計量和需要不斷清理旋渦發生體和探頭上附著物的麻煩,並且由於渦街流量傳感器一般為法蘭式聯接(一般認為插入式渦街流量計存在計量精度較差的傾向),每清理一次旋渦發生體和探頭尚需停水,卸下整個一次儀表,很不方便。
    AG贵宾厅也曾考慮過選用超聲波流量計用於尾礦回收水的計量,但從超聲波流量計的計量原理可知,其測量結果與聲波在被測介質中的傳播速度有關,被測介質的濃度改變,聲波在其中的傳播速度必然改變,測量結果當然也就不同。也就是說,超聲波流量計要求被測介質的濃度必須是恒定的,而尾礦回收水的泥沙濃度是根據生產需要和回收水量的多少變化的,顯然,超聲波流量計也不可能很好地應用於尾礦回收水的計量。
2  電磁式流量計的原理
    電磁式流量計是一種集信號檢測及微電子智能化技術於一體的高新機電產品,它和其他智能化儀表一樣分傳感器和轉換器兩部分,即一次儀表和二次儀表,結構上有一體式和分體式兩種。
    電磁式流量計所依據的基本原理是法拉第電磁感應定律,當導體在磁場中作切割磁力線運動時,導體內部將產生感應電動勢(見圖1),其感應電動勢E為:
    E:KBVD
    式中  E為感應電壓,V;K為儀表常數;B為磁感應強度,T;y為測量管道截麵內的平均流量,m/s;D為流量計的通徑,m。
圖1  電磁流量計原理圖
    圖1  電磁流量計原理圖
    當導電流體流過垂直於流動方向的磁場時,因傳感器導管內徑D是固定的,通過勵磁線圈的勵磁電流是恒定的,磁感應強度B也是恒定的,所以,介質的平均流速y或流量g,則E=4KBq。可見g與感應電壓E的大小成正比例關係。感應電壓信號通過兩個直接與流體接觸的電極檢出,經前置電路隔離放大,濾波整形並送人以CPU為核心的微處理器,完成有效數據的采集、放大和處理,實現流體瞬時流量、累積流量的顯示及流量數據與微機係統之間的通訊和控製。
    轉換器係統框圖如圖2所示。
3  電磁式流量計的特點
    電磁式流量計的原理決定了其具備如下特點:
①傳感器內既沒有葉輪,也沒有旋渦發生體和探頭,因而也就從根本上避免了回收水中的雜物、泥沙等對葉輪的纏、卡及對旋渦發生體和探頭的包圍等因素造成的計量不準或計量停止的現象。②測量不受被測液體的密度、粘度、溫度、壓力和導電率變化的影響,所以特別適用於尾礦回收水這種泥沙濃度隨回收水量多少而變化的液體的測量。③傳感器電極結構多樣化,可根據不同的應用條件選擇可拆卸式、固定式和刮刀式電極,特別是刮刀式電極,可在不停被測介質的情況下對電極進行清理,應用起來非常方便,④安裝方便,可水平、垂直或傾斜任意角度安裝,對上、下遊直管段要求較低,且襯裏和電極有多種材料可供選擇,所以有耐腐蝕和耐磨等特點。⑤儀表采用了三態方波勵磁技術,先進的小信號處理技術和軟件技術,抗幹擾性能強,精度穩定可靠。⑥儀表不能測量氣體、油品、有機溶劑等不導電介質。
圖2  轉換器原理框圖
    圖2  轉換器原理框圖
4應用與效果
    AG贵宾厅在安裝使用過程中,除了滿足常規的要求外,著重強調了如下幾點:①選擇的安裝地點保證了流量計在計量時傳感器內時刻注滿介質,且上遊有5D,下遊有2D以上的直管段,有足夠的安裝檢修空間;②安裝流量計時做了麵積約2m2的接地網,接地網離地麵要有足夠的深度,並在掩埋接地網時撒了部分工業用NaCl以確保傳感器接地電阻小與10Ω;③由於安裝地點離電機和配電盤較近,為防止電磁幹擾,AG贵宾厅把整個一體式流量計用鐵箱全部罩住進行了屏蔽,並將屏蔽鐵箱單獨可靠接地(抄讀數字時打殲鐵箱讀數);④在使用過程中,每半年清理一次傳感器電極,以防止上麵的汙垢影響信號的輸出、,
    XKD992智能電磁流量計應用於尾礦回收水計量2年來,運行平穩,計量準確,除一年2次的清理電極工作外,從未出現過任何故障,給我礦的回收水考核提供了可靠的依據,從而改變以前那種有回收水設施卻回收不來水的狀況,每年可節約清水100萬t。

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