冷水流量計在漿液中的使用及襯裏的選擇（zé）

摘要：冷水流量計因其測量通道（dào）是段（duàn）光滑直管，耐腐蝕性強，所測得體積流量實（shí）際上（shàng）不受流體密度、粘（zhān）度、溫度、壓力和電導率的明顯影響等優點，而廣泛應用於各種工業（yè）生產中。在本項（xiàng）目中對冷水流量計進行了局部的改變，使其更有效的應用於生產控製過程中，同時，提高了設備運行的可靠性。
1、概述
隨著工業自動化的迅猛發展，各種（zhǒng）智（zhì）能儀表也在工業（yè）設計中發揮著越來越重（chóng）要的作用。在現代工業化生（shēng）產中，智能化係統（tǒng）的應用越來越廣泛，這也使在生（shēng）產中（zhōng）人為出現問題的可能性降低了很多。但對各種（zhǒng）儀表的精（jīng）確度及可操作性的要求也隨之提高了。以下（xià）結（jié）合在某石煤提取五氧化二釩工程中對冷水流量（liàng）計（jì）在固含量高的礦液流（liú）量的應用、出現問題及其解決方法等論述如（rú）下。
2、工藝流程的簡介
本項目為（wéi）石煤（méi）綜合（hé）利（lì）用的（de）項目。現有提（tí）釩工藝（yì）產生（shēng）大量廢渣（zhā）。其主要成分為二氧化矽，但（dàn）其中夾帶有大量的釩資源，釩資（zī）源利用率低，同時，該廢渣（zhā）中（zhōng）堿含量較高，如將廢渣隨意堆放，易造成環境汙染。本項目*大特點在於利（lì）用現有提釩工藝中的提（tí）釩二次渣（zhā）作為製備沉澱法白炭黑的主要原料（liào），將廢渣中的矽資源（yuán）得到充分利用。為（wéi）企業創造了新的經濟增長點，同時，解決了現有（yǒu）提（tí）釩生產（chǎn）中造（zào）成的釩資源浪費（fèi）和環境汙染（rǎn）問題，此外，該項目利用（yòng）現有提釩（fán）生產線脫碳工序中產生的餘熱作為加熱熱源，取代（dài）了傳統工藝以煙煤（méi）為主要燃（rán）料的方法，即（jí）對（duì）生（shēng）產中產生的餘（yú）熱（rè）得到了有效合理的利用，又進一步降低了產生的燃料成本，達到了節能減排，資源綜合利用的目的，工藝流（liú）程框圖如下。
在（zài）漿液製備的過程需加入一定量的氫氧化鈉，使礦石中的釩能盡可能溶解（jiě）在堿性溶液中，製（zhì）成的漿液中固體含量較高，約為50%，為（wéi）保證下（xià）一工序的穩（wěn）定（dìng）操作（zuò）和產品的質量（liàng），需對（duì）加入溶解罐中的漿液量進行準確計量。並通過DCS控製係（xì）統控製閥門的開度。以保證流量的（de）穩定。這就對流量計的防腐，耐腐及精度都提出了很高的要求。本文主要對該（gāi）項目中流（liú）量計的正確選型（xíng）及冷水流量計在高固（gù）含量漿液（yè）中的使用等問題進行闡述。

3、流量計的（de）選擇方法（fǎ）
工業生產上，溫度、壓力、流量、液位四大熱工參數的測量中，流量測量要達到預期的精確度和可靠性普遍（biàn）認為是*難的。這（zhè）關係著工藝數據庫提供、儀表的選型（xíng）、安裝和使用是否正確等問題，當然也存在著儀表本身的質量問題。
在選擇流量測量儀表時，主要是工藝介質及應用條件（jiàn）的合適性，以及儀表的刻度、功能、精（jīng）確（què）度、經濟性等方麵（miàn）去考慮。
冷水流量計是根據法拉弟電磁感應定律製成的一種測量導（dǎo）電性液休的儀（yí）表（biǎo）。從其（qí）工（gōng）作原理看是符合本項目對流量計提出的固含量高的堿性溶液的條件（jiàn）。
4、本工程中，對冷水流量計的選型的問題與解決方法進行討論
4.1冷水流（liú）量計的工作原理
冷水流量計是根據（jù）法拉弟電磁感應定律製成的一種（zhǒng）測量導電（diàn）性液休的儀表。即導體在磁場中（zhōng）切割磁力線運動時，導體中產生感應電勢，其感應電勢（shì）的大小（xiǎo）與磁感（gǎn）應強度、流體做（zuò）切割（gē）磁力線強度等因素成正（zhèng）比。
4.2冷水流（liú）量（liàng）計的優缺點
4.2.1 冷水流量計（jì）的優點
（1）測量通道是段光滑直管，不會阻塞，適用於測量含固（gù）體顆粒的（de）液固二（èr）相（xiàng）流體，如紙漿、泥漿（jiāng）、汙（wū）水等。
（2）不產（chǎn）生流量檢測（cè）所造成的壓力損失。
（3）所測得體積（jī）流量實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率的明顯影響。
（4）流量範圍內大，口徑範圍寬。
（5）可應用腐蝕性流體。
4.2.2 冷水流量計的缺點
（1）不能測量電導率（lǜ）很低的流體。
（2）不能測量氣體、蒸汽和含有較（jiào）大氣泡（pào）的液體。
（3）不能用（yòng）於較高溫度的流體。
4.3 冷水流量計的（de）襯裏討論
根據介質（zhì）的特（tè）性條件對以下幾（jǐ）種（zhǒng）襯裏材料進行分析，討論與選擇。
4.3.1 氯丁橡膠
（1）主要性（xìng）能：①耐油、耐（nài）溶劑、耐氧化、耐一般酸、堿、鹽等介質腐蝕（shí）；②有*好的彈（dàn）性、耐磨性（xìng）、但耐寒（hán）性較差。
（2）適用範圍：①0℃~80℃的非強酸、強堿、強氧（yǎng）化性的介質；②可測汙水、泥漿。
4.3.2 天然（rán）橡膠（jiāo）
（1）主要性能：①耐磨性、耐腐蝕性、絕緣性、耐低溫性較好。；②耐油（yóu）性差，耐老化性和耐氧化性差。
（2）適用範圍：-10℃～70℃非強酸、強堿、強氧化性介質，適用於飲用水。
4.3.3 聚氨脂橡膠
（1）主（zhǔ）要性能：①有*好的耐磨性、彈（dàn）性；②耐酸、堿性能較差（chà）。
（2）適用範圍：①-25℃～60℃；②中性強磨損的礦（kuàng）漿、煤漿、泥漿。
4.3.4 特氟隆
（1）主要性（xìng）能：①疏水性和非粘性好、較強的耐高溫性；②有*好的耐（nài）腐蝕性、能耐強酸、強堿、有機溶劑和各種鹽溶液；③抗負壓能力較好、抗負壓要求（qiú）較高時可內加金屬（shǔ）網，提高耐負壓能力；④耐磨性較差。
（2）適用範圍：①-25℃～140℃的非強磨損介質（zhì）；②衛生類介質。
4.3.5 聚四氟乙烯
（1）主要（yào）性能：①是塑（sù）料中化學性能*穩定的（de）一種材料，能耐沸騰的鹽酸（suān）、硫（liú）酸、硝酸和王（wáng）水，也能耐濃堿和各種有機溶劑，不耐三氟化氯、高溫三氟化（huà）氧、高（gāo）流速液（yè）氯、液氯、臭氧的腐蝕；②耐損磨性能差；③抗負壓（yā）能力差。
（2）適用範圍：①-25℃～140℃；②濃酸、堿等強腐（fǔ）蝕性介質；③衛生類介質。
4.3.6 氟化乙丙烯
（3）主要性能：①有疏水性和不粘性；②耐腐蝕能力（lì）僅次於特氟隆；③耐負壓（yā）要求較高時可（kě）加金屬（shǔ）網，提高耐（nài）負壓能力；④耐磨性（xìng）能較差。
（4）適用範圍（wéi）：①-25℃～100℃的非強磨（mó）損介質；②衛生類介質。
4.4 應用時遇到的問題及其解決（jué）的方法
通過對以上幾種襯裏材料（liào）的討論，我們不難發現氯丁橡膠與天然（rán）橡膠雖然耐磨性能較好，但耐腐蝕性較（jiào）差。特氟隆，聚四氟乙烯，氟（fú）化乙丙烯雖然能夠滿足耐強堿腐蝕，耐磨性卻（què）不是很好。在經過反複比較後，選擇（zé）了穩（wěn）定性*好的聚四氟乙（yǐ）烯，進行試運行（háng），以檢驗冷水流量計的使用性能。
該流量計使用（yòng）了2~3個月後便出現了不能正常使用的情況；為了弄（nòng）清原因（yīn）。將冷水流量計拆下（xià）後，發現冷水流量計出口處的襯裏並沒（méi）有出現問（wèn）題，但在入口處的法蘭外側襯裏材料翻邊處與測量管產生（shēng）了脫離現（xiàn）象。襯裏與（yǔ）金屬測（cè）量管之間出現了間隙，導致液體進入了該（gāi）間隙中，致使流量計無法正常使用。
在弄清了出現此問題的原因後，通（tōng）過與生產（chǎn）廠商的溝通，並經過工程技術人員的反複協商討論。決定采取（qǔ）兩項措施解決這一問題：①在磨漿製備過程中進一步優化控製，使漿液中的固體顆徑降低，減少（shǎo）對冷水流（liú）量計入口（kǒu）處的衝蝕作用；②降低漿液輸送的流速；③在冷水流量計（jì）入口與管道法蘭（lán）連接增加一個（gè）2~3mm厚的不鏽鋼墊片，降低（dī）對冷水流量（liàng）計入口法蘭處（chù）翻邊（biān）襯裏材料的衝蝕。不鏽鋼墊片定期可換。在采取了上述措（cuò）施（shī）後，取（qǔ）得了明顯（xiǎn）的效（xiào）果，通過近兩年運行考核，冷水流量計運行穩定，計量準確，沒有出現故障（zhàng）。所以，在該（gāi）項目中對固含量較高漿液采用聚四氟乙烯襯裏材料的冷水流量計量是可行（háng）的。
5、結束語
作為儀表電氣專業的工程師，怎樣更好的了解工藝介質的情況，理解每種（zhǒng）流量計本身的特（tè）點及優缺點，並且發現一些工程中可能會出現的問題，及解決問題的能力是我們在不斷的工作中應該提高的。此（cǐ）次對（duì）冷水流量計使用條件的改善，是一次有益的嚐（cháng）試，同時也增加了我們勇於創新的（de）意識（shí）。

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