AXF係列電磁流量計在造紙和電廠上的應用

日期：2024-04-30 09:14

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摘要：

AXF流量計是日本橫河電機基於數十年現場實踐經驗研發出的雙頻勵磁電磁流量計廣泛應用於造紙、化工、水處理和電廠等各個領域。AXF係列電磁流量計可更換電極和電極粘汙度診斷功能的結合大大提高了係統可維護性，而“增強型雙頻勵磁法”更是能應對惡劣的的使用環境並確保係統的穩定性和快速反映。

一、AXF係列電磁流量計在造紙和電廠上的應用

連續蒸煮器是許多造紙廠的核心，為使造紙工業獲得*佳性能，其技術不斷麵臨著挑戰。連續蒸煮器內極度高溫、高壓和具有高漿料含量的腐蝕性堿性液體的環境，對那些致力於提高這一核心紙漿生產設備的人員來說，需要麵臨一係列的挑戰。多年以來，橫河電機一直伴隨造紙工業，通過**型傳感技術和控製技術，幫助其實現上等生產和環境保護的雙重目標。橫河電機在過去的十年中一直與造紙行業合作，攜手致力於開發用於連續蒸煮器的新型流量測量解決方案。

穩定**的流量測量是提高連續蒸煮器性能的關鍵。傳統測量方法中有三個方麵有待**改進：黑液循環管道，黑液抽提管道和紙漿噴放管道。更好的測量應該允許用戶將循環管道中蒸煮溫度浮動降到*小，在抽提管道中實現**的漿水平衡，並控製噴放管道中產生的紙漿量。

解決方案：

橫河電機的工程師與用戶的緊密合作，共享熱情以麵對看似不可能的挑戰，開發**型傳感器解決方案，它能在應用中穩定**測量，甚至能實現一些用戶覺得不可完成的目標。

1. 噴放管道

由於漿料的不斷磨損，需要定期維護紙漿噴放管道中傳統PFA襯裡電磁流量計，橫河電機則采用了其*新開發的陶瓷襯裡電磁流量計。該電磁流量計的獨特之處在於具有一體型鉑-氧化鋁-金屬陶瓷電極，它的機身由粉末燒製而成。鋁的純度達99.9%，強度520MPa(53kgf/mm²)，Weibull模數15.0。此種設計完全不會滲漏。其氧化鋁-陶瓷襯裡具有高抗漿料粘附性，無需定期維護就能穩定**測量。

2. 循環與抽提管道

在循環與萃取管道的極端條件下，傳統的孔板/DP解決方案無法完成任務，橫河電機的工程師率先研究了使用陶瓷襯裡電磁流量計的可行性。在與用戶聯合進行的研究及試驗中，某些特殊應用中的極端高壓/高溫/高腐蝕性條件下，我們研究的陶瓷檢測器備選解決方案並非100%可靠。PFA襯裡檢測器雖然表現*佳，但在極端高溫下，現有PFA電磁流量計會出現襯裡蠕變，這在許多應用中存在造成密封完整性被破壞的危險。
麵對挑戰，橫河電機的工程師開發了PFA襯裡電磁流量計，它能耐受蒸煮條件。為防止襯裡蠕變，開發了一種新型插入式電極。此外，它還具有一套特彆的接地環，以防極端條件下進氣道內徑變形。采取了一係列措施後，新型“蒸煮器電磁流量計”能在極端高溫/高壓條件下(170攝氏度和1.3MPa)穩定**的測量流量，這大大超出了傳統PFA電磁流量計的技術範圍。

二、AXF係列電磁流量計在造紙和電廠上的應用

濕法煙氣脫硫（滌氣係統）是降低燃煤鍋爐排放尾氣中二氧化硫極其有效的方法。將鍋爐排放的煙氣吹入濕式反應吸收器。在吸收器中，水與石灰石粉的混合槳液被噴射到煙氣上。石灰石漿液吸收了煙氣中含有的二氧化硫（SO2），降低了硫化物的排放。石灰與二氧化硫（SO2）發生化學反應，生成亞硫酸鈣。亞硫酸鈣再與氧氣發生化學反應，*終被轉化成石膏。石灰石漿液和石膏漿液具有很強的磨蝕作用。電磁流量計一般被用作測量和控製石灰石漿液的流量，以控製噴射量達到*佳吸收效果及成本效益。

因為漿液具有強的磨蝕性，采用普通型橡膠襯裡（PTFE-lined）電磁流量計使用壽命較短。不使用襯裡的電極，密封層暴露在工藝石灰石漿液中，極易導致儀表故障。一旦密封層被磨損，或電極周圍的密封層腐蝕掉，工藝槳液就會滲入流量計內部（線圈和電極接線）。

同樣，普通的流量計突起的電極，與工藝流程中的石灰石和石膏碰撞，產生流動噪聲（電勢差），而且信號處理技術不能將噪聲從真正的流量信號中區彆出來，所以此類流量計的輸出是不可靠的，不能用於控製。

安裝不當也能導致電磁式流量計故障。除了必須依照安裝要求在工藝管線的上遊和下遊正確安裝之外，將漿液的流速控製在一個適當的範圍之內也至關重要。如果流量太低，低於1.5m/s（5 ft/s）時，固體物（石灰石）將從懸浮液中沉降出來，在電磁式流量計內部的底部水平方向上發生快速的磨損。如果流量太高，高於2m/s（7 ft/s）時，槳液中的石灰石加速襯裡的磨損。

上述任何一種情形出現，都將導致電磁式流量計的使用壽命快速縮短。

解決方案：

ADMAG AXF電磁式流量計是此應用的理想選擇。橫河電機在原有的襯裡上嵌入電極，消除了工藝槳液與密封層表麵的磨擦，電磁式流量計使用壽命顯著增加，同時消除了石灰石和石膏與電極的碰撞產生的噪聲的電勢差。

另外，和普通電極不同，ADMAG的“雙頻勵磁”以及可選的“增強型雙頻勵磁”轉換器，是采用高頻采樣技術，能過濾槳液流動時產生的噪聲，因此具備穩定而更高**度的測量性能。

安裝良好的ADMAG AXF電磁式流量計能使石膏槳液流動流暢，並將流速控製在1.5～3m/s（5～10ft/s）範圍內。在此狀態，石灰石在水中保持懸浮狀態，襯裡的磨損降到*低。由於使用金屬圓環保護襯裡的前緣，降低了襯裡的腐蝕。

當以上推薦仍不能滿足應用要求時，需要選用陶瓷襯裡流量計。ADMAG陶瓷襯裡電磁流量計，襯裡具有優良的抗磨損性，熔接嵌入式的鉑金電極耐漿液衝刷，並將測量噪聲降至*低，非常適用於此類工藝應用。

應用性能更優異的ADMAG CA電容型電磁流量，陶瓷材料襯裡，電極不接液，具備更高抗磨蝕性能，不受漿液流動噪聲的影響，測量**度更高。

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