電磁流量計在硝酸磷肥裝置中應用

    一、電磁流量計的工作原理、分類及特點
    1、電磁流量計的工作原理
    電磁流量計的基本原理是法拉第電磁感應定律，即導體在磁場中切割磁力線運動時在其兩端產生感應電動勢。如圖1所示，導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內流動，與流動垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢, 電動勢的方向按弗來明右手規則，其值如下式：

    液體的體積流量(qv)為：

    電磁流量計由流量傳感器和轉換器兩部分組成。傳感器典型結構示意如圖2，測量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產生磁場穿過測量管，一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸，引出感應電勢，送到轉換器。激磁電流則由轉換器提供。

    2、電磁流量計的類型
    電磁流量計分類如下：
    1)按激磁電流方式劃分，有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。
    2)按輸出信號連線和激磁(或電源)連線的制式分類，有四線制和二線制。
    3)按轉換器與傳感器組裝方式分類，有分離(體)型和一體型。
    4)按流量傳感器與管道連接方法分類，有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛生型連接和螺紋連接。
    5)按用途分類，有通用型、防爆型、衛生型、防侵水型和潛水型等。
 
    二、電磁流量計的選用
    電磁流量計選擇時主要應依據以下原則：
     1)根據一體型和分離(體)型電磁流量計的特點，選擇合適的類型。一體型電磁流量計安裝及電纜敷設方便，但精度較低，適用于測量精度要求不是很高的場合；分離(體)型電磁流量計，精度較高，但安裝、電纜敷設要求較嚴格，適宜于測量精度要求較高的場合，或測量管道位于地面以下或半空中的測量場合(將傳感器安裝于測量管道，轉換器安裝于地面或便于維護的場所)。由于硝酸磷肥裝置工藝對大多數流量計精度的要求不是很高，故技改或新增的三暢電磁流量計大多選用三暢一體型電磁流量計，用于計量核算的2臺電磁流量計選用分離型電磁流量計。

    2)選用合適的電極形式。對于不存在結晶、不粘污電極的潔凈介質，選用標準電極，如硝酸溶液、工藝冷凝液等；對于測量含結晶物或黏稠料漿場合，因電極可能沾染異物，甚至可能被磨損，故選用可調換式電極，以便電極的拆卸、清洗或更換，如復肥料漿、母液及硝銨溶液等。
 
    3)根據被測量介質的腐蝕性選擇電極材料。硝酸磷肥裝置液體介質大多為硝酸溶液或含硝酸的酸性介質，電極材料一般均選用不銹鋼或哈氏合金C(HC)；但由于結晶工序進入硝酸鈣過濾工序的結晶熔融液中含有大量酸不溶物，為耐磨損，故其電磁流量計電極材料選用鉑-氧化鋁陶瓷。

    4)根據被測量介質的腐蝕性、磨損性及溫度來選擇襯里材料。硝酸磷肥裝置液體介質為<200°C的酸性液體或料漿，故一般選用聚四氟乙烯襯里；結晶工序進入硝酸鈣過濾工序的結晶熔融液中因含有大量酸不溶物，為耐磨損，故選用陶瓷襯里。
 
    5)根據被測介質的**高壓力選擇電磁流量計的公稱壓力。硝酸磷肥裝置改造所使用的三暢電磁流量計公稱壓力均選為4MPa。
 
    3 電磁流量計應用中的注意事項
    1)被測介質的電導率應大于電磁流量計所要求的**小電導率。
    2)電磁流量計可以垂直、水平或傾斜安裝，但必須保證流體能夠充滿管道；水平或傾斜安裝時，要求兩電極的中心軸線處于水平狀態。
    3)要合理選擇被測介質的流速和測量范圍。介質流速應在1～10m/s的范圍內，常用流量應在測量范圍的20%～100%范圍內。這樣才能保證其測量精度為測量值的±1.0%(或±0.5%)。
    4)電磁流量計不能用于測量負壓管道的流體流量，以防電磁流量計襯里脫落。
    5)注意流量計要求的環境溫度。如果現場條件不能滿足電磁流量計的環境溫度要求，應對其轉換器進行保溫或隔熱處理。